Как работают паровые машины?

Паровые двигатели, когда-то движущие силы индустриализации, работают по принципу преобразования тепловой энергии в механическую за счет расширения пара. Процесс включает в себя ряд шагов:

<б>1. Генерация пара :

- Паровым двигателям требуется источник тепла, обычно это котлы, работающие на угле или другом топливе.

- Вода внутри котла нагревается до точки кипения, превращаясь в пар.

- Генерируемый пар имеет высокое давление и высокую температуру.

<б>2. Поршень и цилиндр :

- Паровая машина состоит из цилиндрической камеры, называемой цилиндром, внутри которой плотно прилегающий поршень может двигаться вперед и назад.

- Поршень прикреплен к поршневому штоку, который передает его движение нужному механизму.

<б>3. Вход в Steam :

- Когда поршень находится на одном конце цилиндра, открывается клапан, называемый клапаном впуска пара, позволяя пару высокого давления из котла устремляться в цилиндр.

<б>4. Поршневое движение :

- Сила входящего пара толкает поршень к другому концу цилиндра.

- Движение поршня преобразует давление пара в механическую работу.

<б>5. Утомление пара :

- Когда поршень достигает конца своего хода, клапан впуска пара закрывается, а клапан выпуска пара открывается.

- Пар, попавший внутрь цилиндра, выпускается, часто в конденсатор, для рекуперации тепла.

<б>6. Повторяющийся цикл :

- После выпуска пара реверсивный механизм перемещает золотниковый клапан или меняет направление потока пара, позволяя пару поступать на противоположную сторону поршня.

- Процесс повторяется, при этом пар толкает поршень обратно в противоположном направлении.

<б>7. Шатун и кривошип :

- Возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение посредством шатуна, соединенного с коленчатым валом.

- Коленчатый вал вращается при движении поршня, обеспечивая непрерывный источник энергии, который может приводить в движение различные механизмы, такие как колеса, насосы и заводское оборудование.

Таким образом, паровые двигатели используют тепло для выработки пара, который приводит в движение поршень вперед и назад внутри цилиндра. Движение поршня преобразуется во вращательное движение через коленчатый вал, производя механическую энергию, которая может приводить в действие широкий спектр машин и устройств. Технологические достижения и появление более эффективных двигателей, особенно двигателей внутреннего сгорания, в конечном итоге привели к упадку паровых двигателей в конце 19 века.