Maszyna parowa

Schemat działania rozrządu maszyny parowej

Maszyna parowa dla SS Olza

Maszyna parowa – parowy silnik tłokowy. Czasem do maszyn parowych zalicza się pompy parowe powstałe przed silnikiem tłokowym. Za wynalazcę maszyny parowej uważa się Jamesa Watta, który w 1763 roku udoskonalił atmosferyczny silnik parowy zbudowany wcześniej przez Thomasa Newcomena.

Działanie silnika parowego

Parowa maszyna wyciągowa kopalni „Królowa Luiza”

Książka Józefa Bema „O machinach parowych” Lwów 1829.

Spalając pod napełnionym kotłem drewno bądź węgiel, doprowadzano wodę do wrzenia. Wytworzona w ten sposób para była doprowadzana przez układ rozrządu do cylindra. Tłok wprawiany był w ruch poprzez naprzemienne wpuszczanie będącej pod wysokim ciśnieniem pary do przedniej i tylnej części cylindra (rozdzielonych tłokiem). Następnie za pośrednictwem korbowodu przenoszono wytworzoną energię na wał korbowy i koło zamachowe. W celu stabilizacji obrotów w maszynach parowych używany był regulator odśrodkowy.

Sprawność

Pierwsze silniki były zasilane parą nasyconą, która częściowo skraplała się na chłodniejszych ściankach cylindra – co powodowało znaczne straty cieplne i obniżało sprawność. Dopiero wprowadzenie przegrzewaczy i w ich konsekwencji użycie pary nienasyconej doprowadziło do poprawy sprawności termodynamicznej silnika parowego.

Dalszy wzrost sprawności był możliwy poprzez zastosowanie silnika o podwójnym rozprężaniu. Para, pod dużym ciśnieniem, dopływała do cylindra wysokociśnieniowego, a następnie była źródłem zasilania znacznie większego cylindra niskociśnieniowego. W wyniku podwójnego rozprężania energia pary odlotowej była znacznie mniejsza niż przy jednokrotnym rozprężaniu, co zwiększało sprawność.

Zmierzch silnika

Maszyny parowe w klasycznym ujęciu są od dawna nieprodukowane. Wiąże się to z szeregiem ich nieusuwalnych wad, takich jak:

• niska sprawność konwersji energii cieplnej w pracę mechaniczną,
• duża masa własna,
• niskie obroty pracy,
• konieczność użycia dodatkowego urządzenia (kocioł parowy) do wytwarzania pary.

Budowa

tłok tłoczysko krzyżulec korbowód wykorbienie wału korbowego wał korbowy koło zamachowe suwak (mechanika) regulator odśrodkowy

Działanie

Zachowane (działające)

• Skansen Górniczy Królowa Luiza w Zabrzu – maszyna wyciągowa z 1915 r., zawsze uruchamiana dla zwiedzających,
• Muzem Narodowe Rolnictwa i Przemysłu Rolno-Spożywczego w Szreniawie koło Poznania – lokomobila uruchamiana podczas pokazów
• Kaszubski Park Etnograficzny we Wdzydzach – lokomobila uruchamiana przeważnie raz do roku w lipcu w czasie Jarmarku Wdzydzkiego napędza tartak

Zobacz też

• silnik sprzężony
• silnik bliźniaczy
• turbina parowa

Linki zewnętrzne

• Steam Locomotive Engine. keveney.com. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-10-10)]. (ang.). – animacja zasady działania
• Animated Engines – Watt Bean Engine (ang.) – animacja zasady działania
• Maszyny parowe naprawa, smarowanie oraz konserwacja