Avtoargon.ru

АвтоАргон
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы парового двигателя

Принцип работы парового двигателя

Паровая машина — тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию водяного пара в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала. В более широком смысле паровая машина — любой двигатель внешнего сгорания, который преобразует энергию пара в механическую работу.

Паровой двигатель — тепловой поршневой двигатель, в котором потенциальная энергия водяного пара, поступающего из парового котла, преобразуется в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня или вращательного движения вала.

Пар является одним из распространенных теплоносителей в тепловых системах с нагреваемым жидким или газообразным рабочим телом наряду с водой и термомаслами. Водяной пар имеет ряд преимуществ, среди которых простота и и гибкость использования, низкая токсичность, возможность подведения к технологическому процессу значительного количества энергии. Он может использоваться в разнообразных системах, подразумевающих непосредственный контакт теплоносителя с различными элементами оборудования, эффективно способствуя снижению затрат на энергоресурсы, сокращению выбросов, быстрой окупаемости.

Закон сохранения энергии— фундаментальный закон природы, установленный эмпирически и заключающийся в том, что энергия изолированной (замкнутой) физической системы сохраняется с течением времени. Другими словами, энергия не может возникнуть из ничего и не может исчезнуть в никуда, она может только переходить из одной формы в другую. С фундаментальной точки зрения, согласно теореме Нётер, закон сохранения энергии является следствием однородности времени и в этом смысле является универсальным, то есть присущим системам самой разной физической природы.

История изобретения паровых машин. Создание паровой машины

Возможности в использовании энергии пара были известны в начале нашей эры. Это подтверждает прибор под названием Героновский эолипил, созданный древнегреческим механиком Героном Александрийским. Древнее изобретение можно отнести к паровой турбине, шар которой вращался благодаря силе струй водяного пара.

Приспособить пар для работы двигателей стало возможным в XVII веке. Пользовались подобным изобретением недолго, однако оно внесло существенный вклад в развитие человечества. К тому же история изобретения паровых машин очень увлекательна.

Понятие

Паровая машина состоит из теплового двигателя внешнего сгорания, который из энергии водяного пара создает механическое движение поршня, а тот, в свою очередь, вращает вал. Мощность паровой машины принято измерять в ваттах.

Принцип действия

Для работы всей системы необходим паровой котел. Образовавшийся пар расширяется и давит на поршень, в результате чего происходит движение механических частей.

Принцип действия лучше изучить с помощью иллюстрации, представленной ниже.

Если не расписывать детали, то работа паровой машины заключается в преобразовании энергии пара в механическое движение поршня.

Коэффициент полезного действия

КПД паровой машины определяется отношением полезной механической работы по отношению к затраченному количеству тепла, которое содержится в топливе. В расчет не берется энергия, которая выделяется в окружающую среду в качестве тепла.

КПД паровой машины измеряется в процентах. Практический КПД будет составлять 1-8%. При наличии конденсатора и расширении проточной части показатель может возрасти до 25%.

Преимущества

Главным преимуществом парового оборудования является то, что котел в качестве топлива может использовать любой источник тепла, как уголь, так и уран. Это существенно отличает его от двигателя внутреннего сгорания. В зависимости от типа последнего требуется определенный вид топлива.

История изобретения паровых машин показала преимущества, которые заметны и сегодня, поскольку для парового аналога можно использовать ядерную энергию. Сам по себе ядерный реактор не может преобразовывать свою энергию в механическую работу, но он способен выделять большое количество тепла. Оно то и используется для образования пара, который приведет машину в движение. Таким же образом может применяться солнечная энергия.

Локомотивы, работающие на пару, хорошо показывают себя на большой высоте. Эффективность их работы не страдает от пониженного в горах атмосферного давления. Паровозы до сих пор применяют в горах Латинской Америки.

В Австрии и Швейцарии используют новые версии паровозов, работающих на сухом пару. Они показывают высокую эффективность благодаря многим усовершенствованиям. Они не требовательны в обслуживании и потребляют в качестве топлива легкие нефтяные фракции. По экономическим показателям они сравнимы с современными электровозами. При этом паровозы значительно легче своих дизельных и электрических собратьев. Это большое преимущество в условиях горной местности.

Недостатки

К недостаткам относится, прежде всего, низкий КПД. К этому стоит добавить громоздкость конструкции и тихоходность. Особенно это стало заметно после появления двигателя внутреннего сгорания.

Применение

До середины ХХ века паровые машины применяли в промышленности. Также их использовали для железнодорожного и парового транспорта.

Заводы, которые эксплуатировали паровые двигатели:

  • сахарные;
  • спичечные;
  • бумажные фабрики;
  • текстильные;
  • пищевые предприятия (в отдельных случаях).

Паровые турбины также относятся к данному оборудованию. С их помощью до сих пор работают генераторы электроэнергии. Около 80% мировой электроэнергии вырабатывается с применением паровых турбин.

В свое время были созданы различные виды транспорта, работающие на паровом двигателе. Некоторые не прижились из-за нерешенных проблем, а другие продолжают работать и в наши дни.

Транспорт с паровым двигателем:

  • автомобиль;
  • трактор;
  • экскаватор;
  • самолет;
  • локомотив;
  • судно;
  • тягач.

Большая часть подобного транспорта стала непопулярной после появления двигателя внутреннего сгорания, чей КПД значительно выше. Такие машины были более экономичными, при этом легкими и скоростными.

Настольная рабочая модель двигателя Стирлинга

Типы двигателей

Двигатели бывают двух основных типов:

  • двигатели внешнего сгорания (например, паровые двигатели) сжигают топливо в одном месте и производят энергию в другой части той же машины;
  • двигатели внутреннего сгорания (например, автомобильные двигатели) сжигают топливо и производят мощность в одном и том же месте (в автомобиле все это происходит в сверхпрочных металлических цилиндрах).

Оба типа двигателей полагаются на тепловую энергию, заставляющую газ расширяться, а затем остывать.

Чем больше разница температур (между самым горячим и самым холодным газом), тем лучше работает двигатель.

Как работает паровой двигатель

Есть угольный костер, который нагревает воду до тех пор, пока она не закипит и не превратится в пар.

Пар проходит по трубе в цилиндр через открытый входной клапан, где он толкает поршень и приводит в движение колесо.

Затем входной клапан закрывается, и открывается выходной клапан.

Импульс колеса заставляет поршень вернуться в цилиндр, где он выталкивает охлажденный нежелательный пар через выход и дальше вверх по дымовой трубе (дымоходу).

Детали парового двигателя

Паровые двигатели, такие как у этого Локомотива, являются примерами двигателей внешнего сгорания.

Огонь, который и создаёт теплоту, пламя и является источником энергии (1), находится снаружи (вне) цилиндра, где тепловая энергия превращается в механическую энергию (3). Между ними есть котел (2), который превращает тепловую энергию в пар. Пар действует как теплоноситель, толкая поршень (4), который перемещает колеса с помощью кривошипа (5) и приводит в движение поезд (6). Пар и тепловая энергия постоянно выбрасываются из дымовой трубы (7), что делает этот способ особенно неэффективным и неудобным для питания движущейся машины.

Есть много проблем с паровыми двигателями, но вот четыре из них — наиболее очевидных.

Во-первых, котел, который производит пар, работает под высоким давлением, и существует риск, что он может взорваться (взрывы котлов были серьезной проблемой с очень ранними паровыми двигателями).

Взрыв парового котла паровоза

Во-вторых, котел обычно находится на некотором расстоянии от цилиндра, поэтому энергия теряется по пути. Температура внутри кабины машиниста была как в бане – доходила до 100 градусов. Всё это тепло расходовалось, по сути, впустую.

В-третьих, пар, выходящий из дымовой трубы, все еще достаточно горяч, поэтому он содержит потраченную энергию, которая никак не конвертировалась в механическую.

В-четвертых, поскольку пар выбрасывается из цилиндра каждый раз, когда поршень толкается вперед, двигатель должен потреблять огромное количество воды, а также топлива.

Как работает локомотив

Паровоз Строение паровоза

  1. Топка
  2. Дверь Топки
  3. Колосники / Колосниковая Решетка
  4. Поддувало – место для поддува воздуха
  5. Уголь
  6. Вода
  7. Жаровые трубы
  8. Регулятор
  9. Коллектор для другого парового оборудования (т. е. свисток, перерывы, воздуходувка и т. д)
  10. Паровой купол
  11. Главная Паровая Труба
  12. Выхлопная труба
  13. Взрывная Труба
  14. Цилиндр
  15. Поршень
  16. Задвижка
  17. Дымоход
  18. Шатун
  19. Рукоятка
  20. Ведущее колесо
  21. Паропровод для тормозов поезда
  22. Боковые резервуары для воды
  23. Песочница, для тяги по мокрым рельсам
  24. Дымосборник
  25. Предохранительный клапан

Паровой двигатель использует угольный огонь (хотя есть и некоторые исключения) в качестве источника энергии для кипячения воды и получения пара.

Горячие газы от горящего угля в топке проходят через котел в «огненных трубах» (144 штуки в случае Локомотива «Барклай»), прежде чем покинуть двигатель через дымовую трубу и дымоход.

По мере того как вода в котле закипает, горячий “мокрый” пар поднимается вверх и собирается из парового купола на верхней части котла через регулирующий клапан, который машинист использует для управления скоростью движения локомотивов.

Из регулятора пар подается по трубопроводу в цилиндры и поочередно поступает через клапаны-золотники (расположенные сбоку корпуса цилиндра), толкая поршень в цилиндре вперед и назад.

Поршень соединен с ведущими колесами через «шатун» и «кривошип» (или «клапанный механизм», как его обычно называют), и движение поршня туда-сюда вращает ведущие колеса. Каждый раз, когда поршень цилиндра движется вперед и назад, ведущее колесо совершает полный оборот.

Рычаг «кривошипа» на каждой стороне локомотива смещен на 90 градусов, чтобы предотвратить его заклинивание, если паровоз остановится с ними в горизонтальном положении.

Читать еще:  Что такое холостой ход дизельного двигателя

После выхода из цилиндра отработанный пар выходит из двигателя через дутьевую трубу и поднимается в дымоход в коптильне. Действие пара в дутьевой трубе создает более низкое давление в дымовой трубе, а также помогает вытягивать горячие газы из огня через трубы котла и в свою очередь производить больше пара.

Что такое судно с паровым двигателем

ДВИГАТЕЛЬ И ДВИЖИТЕЛЬ ПАРОХОДА

Перейдем теперь в машинное отделение парохода. Цилиндры машины покоятся на массивных колоннах, Скрепленных с фундаментной рамой. Сквозь днище цилиндров проходят длинные штоки. На верхнюю часть каждого
штока насаживается поршень.

Паровая машина с тройным расширением пара.
1 — цилиндр высокого давления; 2 — цилиндр среднего давления; 8 — цилиндр низкого давления, 4 — золотниковые коробки; 5 — подвод пара; б — поршень; 7 — отвод пара в конденсатор; 8 — шток; 9 — параллели; 10— шатун; 11 — коленчатый вал.

А нижняя часть штока заканчивается поперечиной с ползуном. Ползун скользит вверх и вниз по шлифованным поверхностям параллелей, укрепленных на колонне машины. Параллели для движения поршня — это все равно что рельсы для трамвайного вагона. Они предохраняют шток от искривления.

Поперечина соединена со следующей тягой, которую называют шатуном.

Шатун устроен так, что его верхняя часть ходит вверх и вниз вместе с ползуном и штоком, а нижняя часть вращает, словно нога велосипедную педаль, одно из колен коленчатого вала машины.

Таким образом, прямолинейно-возвратное движение поршня в цилиндре преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. И что интересно, вращение коленчатого вала при помощи особого передаточного механизма— эксцентрика — производит попеременный впуск пара то в верхнюю, то в нижнюю полость каждого цилиндра через специальную золотниковую коробку, расположенную рядом с цилиндром. Здесь мы имеем обратное явление: вращательное

движение вала преобразуется эксцентриками в прямолинейновозвратное движение задвижек коробки, называемых золотниками.

Золотники открывают окна то в верхней, то в нижней полости цилиндра, впуская туда пар. Пар от котла подводится по трубе через золотниковые коробки в цилиндр высокого давления, затем, последовательно, в цилиндры среднего и низкого давления, а из цилиндра низкого давления он уже отводится в конденсатор. Коленчатый вал машины соединен с целой линией валов. Эта линия тянется по специальному тоннелю иногда через несколько отделений парохода и заканчивается гребным валом, выходящим из кормовой части судна наружу. На этот вал насаживается гребной винт. Так движение поршней цилиндров заставляет вращаться коленчатый вал машин, судовой валопровод и гребной винт.

У первых пароходов гребных винтов еще не было. Были гребные колеса. Колеса удобны на реке, где мелко и нет больших волн. И сейчас еще много речных пароходов с колесами. На море с гребными колесами — просто беда, особенно когда разгуляются волны. Вот пароход кренится на правый борт. Колесо этого борта глубоко зарывается в воду, а левое обнажается. В этот момент работа левого колеса бесполезна. Оно хлопает лопастями в воздухе, а пользы для парохода никакой нет. Перевалится пароход на левый борт, правое колесо вращается впустую. А если так, то и машина работает неравномерно. Одно колесо перенапрягается, другое действует вхолостую. От такой работы части машин быстро изнашивались, выхолили из строя, а лопасти колес ломались.

Так было до тех пор, пока на пароходе не установили винт. Полезное действие винта было известно еще в глубокой древности. В те времена его использовали для выкачивания воды. Рассказывают, что еще в 1630 году из Китая в Европу привезли модель винта, предназначенного для движения судна. Но в эпоху парусного флота еще не было машин, которые могли бы вращать такой винт.

И только с появлением механического двигателя начали создавать и применять все более удачные конструкции гребных винтов. Очень интересный винт предложил чешский изобретатель йосеф Рессель в 1827 году. Его винт в США и Австрии признали вполне пригодным для движения паро-хода. За создание гребного винта Ресселю даже поставили памятник в Вене и Нью-Йорке.

Необычайный случай произошел с другим изобретателем— англичанином Смитом: он испытывал в 1836 году судно, имевшее длинный деревянный винт Архимеда. При случайной аварии часть винта обломали, но судно пошло гораздо быстрее. Оказывается, винт получил более выгодную форму.

В нашей стране первым винтовым пароходом был фрегат «Архимед», построенный в 1848 году.

Соперничество винта с колесом тянулось долго. А иногда приходилось ставить и винт и колесо одновременно. Так на построенном в шестидесятых годах гигантском судне «Грейт-Истерн» (оно имело около 200 метров длины) строители взгромоздили и колеса (диаметром по 17 метров!), и винт (весом около 36 тонн), да еще шесть мачт с парусами!

В 1842 году, чтобы окончательно решить, какой движитель лучше, сделали так: взяли два совершенно одинаковых фрегата с одинаковыми машинами (по 200 сил), но один сделали винтовым, а другой — колесным. Потом установили их кормой друг к другу, соединили крепкими цепями и дали полный вперед обоим кораблям.

Винтовой перетянул и поволок соперника со скоростью
2,5 узла.

Гребной винт и гребные колеса называют движителями судна. Кстати сказать, многие путают двигатель с движителем. Считают, что это одно и то же. На самом деле эти понятия разные. Двигатель — это машина, создающая необходимую для движения судна силу. Но сама по себе такая сила не может двигать судно. Требуется дополнительное приспособление, с помощью которого сила машины будет воздействовать на воду, отталкивать судно от нее. Это приспособление и есть движитель. Встречается много разных типов движителей. Но

самым распространенным является пока гребной винт. Он состоит из трех или четырех лопастей и общей втулки — ступицы, которая насаживается на гребной вал. Суда чаще всего имеют один — два гребных винта и столько же машин.

Как же работает гребной винт?

У колесного парохода видно, чем и как он гребет. У него по бортам колеса, насаженные на вал машины, идущий поперек судна. Лопастями своих колес пароход загребает воду, будто веслами. А у винтового вы видите за кормой только мощный поток бурлящей воды. Это гребной винт, сидящий глубоко в воде, вращаясь, ввинчивается в нее, с силой отталкивает воду назад, а судно движет вперед. Эта сила — упор винта, через специальный упорный подшипник на валу, передается всему пароходу.

Очень много значат для нормальной работы гребного винта правильно подобранные размеры и форма его лопастей. Вот какой случай произошел с нашим выдающимся кораблестроителем — академиком А. Н. Крыловым. Однажды он плыл на новом английском судне. Капитан этого судна был мрачен и очень неохотно отвечал на все вопросы Крылова.

Видимо, он чем-то был недоволен. В конце концов удалось выяснить причину плохого настроения капитана. Оказывается, его раздражала малая скорость парохода.

Гребной винт состоит из трех — четырех лопастей и ступицы

Катер вошел в самую гущу затора

«Вы понимаете, — сердито говорил капитан, — как это неприятно: идти со скоростью черепахи на судне, которое по всем своим данным должно быть быстроходным. В чем здесь дело, ума не приложу». Крылов сочувственно слушал капитана. Ему была понятна печаль старого моряка. И он решил помочь ему. Когда пароход пришел в Англию, Крылов направился в контору общества, которому

принадлежало судно, и увидел там модель злосчастного парохода. Модель в точности воспроизводила все устройство судна, но, конечно, с уменьшением (в 100 раз). Крылову сразу же бросилось в глаза, что у парохода винт непомерно велик. Он порекомендовал владельцу судна обрезать каждую лопасть винта на 200 миллиметров. Судовладелец послушался и потом не раскаивался в том, что доверился русскому ученому. Стоило уменьшить лопасти винта, и пароход стал давать скорость на несколько узлов больше. Оказывается, диаметр винта был подобран неправильно.

— Как вы могли так искусно определить болезнь моего судна? — спросил изумленный судовладелец.

— Я тридцать два года читаю «Теорию корабля» в Морской Академии в Ленинграде! — просто ответил Крылов.

Конструкторы много трудятся над тем, чтобы улучшить работу винта и этим увеличить скорость парохода без повышения мощности двигателя. Они пытаются создать и такие суда, где можно обойтись вообще без гребных винтов, колес и даже без рулей.

Вот какую картину можно было наблюдать однажды на реке Ман, южнее Красноярска. Тишину реки нарушил рокот мотора. Из-за поворота показался небольшой катер. Неожиданно ему преградило дорогу препятствие — нагромождение бревен. Но катер не остановился и не свернул. Подминая с полного хода под себя бревна, он вошел в самую гущу затора. При таких условиях плавания у любого судна обязательно бы разлетелся вдребезги винт и он потерял бы всякую возможность двигаться и управляться. Но в том-то и дело, что у катера винта не было. Не было у него и машины с валами и руля. Вместо всего этого катер имел только мощный насос.

Этот насос через приемные отверстия в днище втягивает

воду, а затем с огромной силой выталкивает ее через корму, а катер получает движение вперед. Такая установка называется водометной или реактивной.

Конструкторы создают и такие устройства, которые помогают небольшим винтовым судам развивать необычайно высокую скорость.

Читать еще:  Что регулирует обороты двигателя с инжектором

К таким устройствам относятся, например, подводные крылья. На заводе «Красное Сормово» в Горьком уже построен катер «Ракета». У него под корпусом два несущих крыла. На малой скорости хода такой катер движется как обычное судно. Но вот скорость катера увеличивается до 30 километров в час. Большей скорости из этого винта, казалось бы, выжать нельзя. Но тут и вступают в действие подводные крылья. Они, как крылья самолета, создают подъемную силу и выталкивают корпус катера из воды. Он как бы повисает над поверхностью воды. Погруженными в воду остаются только крылья, гребной винт и руль.

Благодаря этому сопротивление воды движению катера резко уменьшается, а скорость его увеличивается со сказочной быстротой: шестьдесят. восемьдесят. сто километров в час. Стремительно проносится катер вдоль живописных берегов.

Крылатый катер стремительно проносится мимо.

Инженеры считают допустимым создание и морских судов с подводными крыльями. Возможно, пройдет несколько лет, и на океанских просторах будут мчаться со скоростью 100 километров в час и более пассажирские экспрессы. Люди будут пересекать Атлантический океан самое большее за два дня.

Интересно напомнить, что переход через океан на парусных судах XV века совершался за 70 дней; первый пароход затратил на это 26 дней, а построенный в 1952 году лайнер «Юнайтед Стейтс» такой переход делает за 3 дня и

15 часов. Это огромный корабль длиною в 302 метра. 160 000 лошадиных сил его двигателей вращают четыре винта.

Но мы уже знаем, что паровая машина такой мощности обеспечить не может. Возникает вопрос: какие же там стоят двигатели?

Оказывается, на нем, как и на всех особо мощных и быстроходных боевых и транспортных судах, стоят не поршневые паровые машины, а паровые турбины.

Еще совсем недавно паровые турбины казались чудом современной техники. Давайте посмотрим, что это такое.

Пароходное судно

Паросиловые суды включают пароходы и пароходы . Первыми были разработаны пароходы меньшего размера. Их заменили более крупные пароходы, которые часто ходили по океану. Пароходам требовалось изменить двигательную технологию с паруса на гребное колесо на винтовые и паровые турбины. Последнее нововведение изменило конструкцию судов на более быстрое движение по воде. Силовая установка двигателя была заменена на паровую турбину в начале 20 века. Во второй половине 20 века они, в свою очередь, были заменены газовыми турбинами .

Пароход обычно относится к большему паровозу, обычно океанскому, способному перевозить (корабельную) лодку. SS Гумбольдт машинным, справа, является концепцией рисования во время строительства корабля. Термин «паровозик» архаичен и используется редко. В Англии обычным термином был «паровой пакет» после своего морского предшественника; могла быть использована даже «паровая баржа» ( к 1865 году паровая баржа в регистре Ллойда превышала тоннаж парусных судов). [ необходима цитата ] Французский трансатлантический пароход SS La Touraine, вероятно, был последним в своем классе, оснащенным парусами, [ необходима цитата ] хотя она никогда ими не пользовалась. В свою очередь пароходы во второй половине 20 века уступили место дизельным. Большинство военных кораблей использовали паровые двигатели с 1860-х до конца 20-го века.

Содержание

  • 1 Терминология
  • 2 Производство пара
    • 2.1 Ядерная
    • 2.2 Котел
  • 3 Производство энергии
    • 3.1 Турбина
    • 3.2 Поршневой паровой двигатель
    • 3.3 Паровая машина многократного расширения
  • 4 метода движения
    • 4.1 Лопастное колесо
    • 4.2 Винт
    • 4.3 Парусный и паровой привод
  • 5 видов использования
    • 5.1 Военные
    • 5.2 Коммерческие
    • 5.3 Личное использование
  • 6 Опасность
  • 7 Известные паровые суда
    • 7.1 RMS Титаник
    • 7.2 Seawise Giant
    • 7.3 RMS Лузитания
    • 7.4 HMHS Британник
    • 7.5 Монитор USS
  • 8 См. Также
  • 9 ссылки

Терминология [ править ]

Винтовые пароходы обычно имеют префикс SS перед их названиями, что означает «пароход» (или «винтовой пароход», то есть «винтовой пароход» или «винтовая шхуна» в течение 1870-х и 1880-х годов, когда парусный спорт также был несет), лопастные пароходы обычно имеют приставку «PS», а пароходы, приводимые в действие паровой турбиной, могут иметь префикс «TS» (турбинное судно). Термин « пароход» из ностальгии иногда используется для обозначения судов с дизельными двигателями с приставкой « MV ».

Производство пара [ править ]

Ядерная

Производство пара ядерными морскими силовыми установками почти исключительно осуществляется на авианосцах и подводных лодках из-за правил, ограничивающих распределение и владение радиоактивным топливом, используемым для питания станций. Ядерные системы представляют дополнительную опасность из-за радиоактивности источника топлива и риска повреждения реактора. [1]

Котел

В большинстве паровых силовых установок для производства пара используется бойлер . Котел сжигает топливо, а затем выделяемое тепло передает циркулирующую котловую воду. [2] После того , как вода нагревается в достаточной степени она испаряет в пар и может быть использована для мощности парового двигателя , который производит механическую энергию , которая продвигает корабль.

Производство энергии [ править ]

Турбина

Пар может использоваться для приведения в действие высокоскоростной турбины, которая через некоторые средства передачи связана с движущим элементом судна. [3] Они чаще встречаются на современных кораблях и впервые были использованы в 1897 году на пароходе « Турбиния» . [4] Атомные корабли почти всегда используют турбину, чтобы использовать энергию пара, который они производят. Турбины с паровым приводом могут использоваться либо для непосредственного привода судна посредством передачи и передачи на гребной винт, либо турбина может использоваться для выработки электроэнергии, которая затем используется для питания электродвигателей. [ необходима цитата ]

Поршневой паровой двигатель

Поршневой паровой двигатель использует захваченный пар для перемещения поршня внутри цилиндра, линейное движение которого в конечном итоге преобразуется во вращательное движение с помощью маховика или других средств. [5] Есть много вариантов этой концепции, которые развивались с годами, но общую концепцию можно объяснить, как указано выше.

Паровая машина многократного расширения

Этот тип поршневой паровой машины использует пар, который использовался для приведения в действие поршня в двигателе, и использует его для приведения в действие одного или нескольких дополнительных поршней. Эта конфигурация обеспечивает повышенную эффективность двигателя за счет увеличения силы, создаваемой на единицу потребляемого топлива.

Способы движения [ править ]

Весло-колесо

Крыльчаткой это устройство , используемое для передачи энергии , произведенной с помощью парового двигателя судна в окружающую воду. Колесо функционирует с помощью ковшей или лопастей, прикрепленных к окружности вращающегося колеса, которые вытесняют воду своим движением, в конечном итоге продвигая корабль вперед.

Винт, также известный как гребной винт, представляет собой устройство, использующее наклонные поверхности для преобразования вращательного движения, создаваемого паровым двигателем, в осевую силу, которая перемещает судно вперед. Системы, в которых используются гребные винты, считаются более эффективными, чем лопастные колеса сравнения, из-за меньшего веса вращающихся компонентов и меньшей занимаемой площади оборудования. [6]

Парус и паровые двигатели

Ранние паровые корабли использовали как паровые двигатели, так и силу ветра, как и более традиционные парусные корабли . Такие корабли, как эти, использовали гребные колеса или винты, чтобы двигаться, когда требовалась дополнительная скорость или ветровые условия были неблагоприятными.

Использует [ редактировать ]

Военные

Многие паровые суда были заказаны военными и оснащены оружием и различным другим оборудованием с целью обеспечения миротворческих инструментов и платформы для управления международными отношениями. Некоторые типы военных судов с паровыми турбинами представляют собой подводные лодки дальнего действия и авианосцы , хотя эти корабли также могут быть классифицированы как суда с ядерными двигателями.

Коммерческий

Пароходы использовались для перевозки товаров и персонала через океаны и в прибрежных районах. Буксиры с паровым двигателем были созданы для управления крупными судами в портах или районах с ограниченной маневренностью. Пароходы были практичным решением для международной перевозки людей.

Личное использование

Многие пароходы были построены или попали в категорию частных. Эти суда могут быть роскошными крейсерами или выведенными из эксплуатации коммерческими судами, особенно сейчас, когда возрастает ностальгическая ценность, связанная с паровыми технологиями . Сейчас пароходы не так распространены, как яхты с более традиционной силовой установкой , в основном из-за дефицита и специальных знаний, необходимых для эксплуатации и обслуживания этих судов.

Опасность [ править ]

Высокотемпературный пар может вызвать травмы у людей на открытых участках кожи или другими способами. Пар может вызвать ожоги при прямом контакте или при вдыхании паров. [7] Паровые котлы также представляют опасность взрыва из-за высокого давления. В случае возникновения избыточного давления и неисправности предохранительных систем котел может взорваться и причинить вред людям и окружающему его оборудованию. [8]

Известные паровые суда [ править ]

RMS Titanic

RMS Titanic был самый большой океанский пассажирский корабль в момент его создания в 1912 году судно затонуло только дни в свой первый рейс из Квинстаун в Ирландии после того, как он столкнулся с айсбергом и взял на воде погибли более 1500 человек. [9]

Seawise Giant

Seawise Giant супертанкер был самый большой паровой корабль когда — либо созданный и самый большой корабль когда — либо построенный, прежде чем он был списан в 2010 году было более 450 метров в длине. [10]

RMS Lusitania

RMS Лузитания была паровая самоходная пассажирское судно затонуло Старый начальник Кинсейл, Ирландия с помощью немецкой U-Boat в 1915 г. Гибель Лузитании играла роль в вовлечении США с развивающейся мировой войны . [11]

HMHS Britannic

HMHS Britannic был преемником Титаник , построенный в качестве роскошного круизного лайнера. С началом Первой мировой войны корабль спроектировали для военных нужд и переоборудовали в госпиталь . Он был потоплен в 1916 году немецкой морской миной. [12]

Читать еще:  Что такое рхх в двигателе авс

USS Monitor

USS Monitor был тактически ценным броненосец Союз военный корабль , построенный в 1862 году, используется , чтобы получить морское превосходство против Федеральных броненосцев , пока он не упал позже в этом году. Корабль был хорошо вооружен одной вращающейся башней в центре корабля и имел очень небольшую площадь над водой. [13]

ПАРОХОД

Найдено 4 изображения:

пароход м. Судно, приводимое в движение паровым двигателем.

пароход
м.
steamer; (небольшой) steamboat; (морской) steamship
океанский пароход — ocean-liner
пассажирский пароход — passenger ship, liner
буксирный пароход — steam tug

ПАРОХОД, самоходное судно, приводимое в движение паровой машиной или паровой турбиной. Появление П. относится к началу 19 в., когда было организовано пром. производство паровых машин. В 1807 Р. Фултон построил первый речной П. «Клермонт», совершивший свой первый рейс по р. Гудзон от Нью-Йорка до Олбани со скоростью ок. 5 узлов (примерно 9 км/ч). В России первый П. «Елизавета» с машиной мощностью 4 л. с. (2,8 квт) был построен в 1815 и курсировал между Петербургом и Кронштадтом. П., впервые пересекшим Атлантический океан, было амер. судно «Саванна» (1819), оборудованное паровой машиной и бортовыми гребными колёсами; однако большую часть пути оно шло под парусами, к-рые ещё длит. время сохранялись в качестве вспомогат. движителя на мор. самоходных судах (лишь в 1838 англ. колёсный П. «Сириус» пересёк Атлантич. океан без помощи парусов). С переходом к гребным винтам (40-е гг. 19 в.) мореходность П. существенно улучшилась; к нач. 20 в. винтовые П. практически вытеснили парусные суда с осн. мор. путей. Совр. П. оборудованы преим. паровыми турбинами (см. Турбоход).

В современном русском языке есть две небольшие соотносительные группы сложных терминов, в которых создалось своеобразное противопоставление морфем -ход и -воз: теплоход, пароход и электроход, с одной стороны, и тепловоз, паровоз и электровоз — с другой. Ср. также: вездеход.

В этих словах -ход обозначает: `сооружение, ходящее, движущееся по воде посредством того, на что указывает первая часть сложения: посредством пара (пар-о-ход), посредством теплового двигателя (тепл-о-ход), электричества (электр-о-ход)’. В соответствии с этим -воз служит для обозначения механизмов, везущих, передвигающихся по суше, по рельсам с помощью пара, тепла или электричества (паровоз, тепловоз и электровоз).

Эти два коротких параллельных семантических ряда сложных слов резко выделяются из круга других сложных слов, имеющих в своем составе те же две морфемы, особенно -воз. Например, скороход, дымоход, бомбовоз, нефтевоз, лесовоз, водовоз и т. п.

Любопытны грамматические отношения между основами в словах типа пароход (ходящий паром, т. е. посредством пара, с помощью пара). Ср. дымоход, т. е. ход дыма или для дыма.

Слово пароход не зарегистрировано в словарях Академии Российской. Очевидно, в конце XVIII в. и в самом начале XIX в. этого слова еще не существовало. Но в словаре 1847 г. оно уже стоит в центре целого гнезда слов — пароход, пароходный, пароходство. Пароход определяется так: «Водоходное судно, приводимое в движение парами».«Пароходство. Плавание на пароходах; все, что относится к строению и употреблению пароходов. Пароходство составляет одно из главнейших изобретений новейшего времени. Пароходный, ая, ое, пр. 1) Принадлежащий к пароходству. — Пароходное сообщение. 2) Принадлежащий к пароходу. Пароходный котел» (сл. 1847, 3, с. 161).

До образования слова пароход водоходное судно, двигавшееся на парах, называлось у нас английским словом стимбот(steam -boat).

Проф. Р. Ф. Брандт в своей статье «Несколько замечаний об употреблении иностранных слов» (1882), коснувшись слова пароход (ср. хорватск. pъroplov) и признав его «весьма удачно составленным», заметил: «Слово пароход, как мне рассказывал покойный адмирал Андрей Васильевич Фрейганг, не очень давно нарочно было образовано моряками, взамен английского стимбот (steam-boat: steamдым boat лодка). Баратынский еще не знал этого слова и стихотворение про плавание на пароходе озаглавил италианским (собственно греческим) словом пироскаф — piroscafo: pyr ρ) огонь, skaphos (σκάφος) судно» (Изв. Ист.-фил. ин-та кн. Безбородко в Нежине, т. 8, 1883, с. 16).

У А. С. Пушкина в письме к П. А. Вяземскому (от 11 июня 1831 г.) встречается слово пироскаф в ироническом употреблении: «В Твери, сказывают, холера и карантин. Как же ты к нам приедешь? Уж не на пироскафе, как гр. Паскевич поехал в армию».

Очевидно, слово пароход начало распространяться не позднее 20—30-х гг. XIX в. Оно соответствует немецкому Dampfschiff. Ср. народное русское слово паровик (сл. 1847, 3, с. 161; сл. 1806—1822, ч. 4, с. 798).

В «Записках» Э. И. Стогова (1797—1880), моряка по специальности, образование этого слова приписывается адмиралу П. И. Рикорду: «Я стоял на вахте и записал в журнал: ”. в два часа пополудни, против течения по Неве, прошел стим-бот (тогда не называли пароход) Берда, на котором проследовала государыня императрица; экипаж фрегата стоял на борту без шапок“. Помнится, это было в 1814 году.

Пожалуй забуду, никто не знает, как родилось и получило гражданство слово пароход. — Мне рассказывал в Камчатке Петр Иванович Рикорд (адмирал. — В. В.):

Захожу я к Гречу, он составляет торопливо статью для ”Северной Пчелы“, задумался и говорит с досадою: только возьмись за перо, без иностранных слов не обойдешься, ну что такое для русского человека выражает — Стим-бот? досадно, а пишешь! Я ходя по комнате, не думавши, сказал: а почему бы не назвать — пароход? Греч был очень рад, повторил несколько раз, пароход, пароход — прекрасно! и перекрестил тут же — стим-бот в пароход» (Русск. старина, 1886, т. 52, октябрь, с. 591).

Слово пароход в «Дневнике» А. В. Никитенко встречается под 1828 г. (июня 9): «Изобретение парохода одно из чудес нашего века. Стоя на палубе, спокойно сидя в каюте, вы с невероятною быстротой, почти незаметно, переноситесь вдаль. ». «Ветер порывисто дул, вздымая довольно крупные волны. Они ударяли в наш пароход и, разбиваемые колесом его, убегали прочь, пенясь и дробясь в брызгах».

Затем, когда в России в30—40-х гг. стали создаваться железные дороги, слово пароход с присоединением определения — сухопутныйсухопутный пароход» название первого в России паровоза, сконструированного на Урале в 1833 г. русскими изобретателями Е. А. и М. Е. Черепановыми) или без всякого определения применено было к железнодорожному локомотиву. Ср. стихотворение Н. В. Кукольника, на слова которого написан известный романс М. И. Глинки:

Дым столбом кипит, дымится пароход.

Пестрота, разгул, волненье, ожиданье, нетерпенье,

Православный веселится наш народ,

И быстрее, шибче воли поезд мчится в чистом поле.

Но— по образу пароход — было для избежания омонимии тогда же образовано и слово паровоз. Оно тоже включено в словарь 1847 г. (паровоз — «повозка, движимая силою паров») (сл. 1847, 3, с. 160). «Словарю Академии Российской» (1806—1822) это слово не было известно. А. В. Никитенко в своем «Дневнике» даже в конце 30-х гг. (см. запись от 21 мая 1839 г.) еще пользуется для обозначения паровоза термином «паровая машина».

Любопытно, что способ образования слов пароход и паровоз вызвал в 40-х гг. XIX в. осуждение со стороны Г. Павского в его «Филологических наблюдениях над составом русского языка». Ему казалось, что «имен сих нельзя признать за Русские. Состав их или чужой, или ни на что не похожий». Г. Павский доказывал, что во всех русских сложных именах существительных типа водовоз, водолаз, мореход, людоед и пр. «глагольный корень соответствует действительному причастию, а имя, пред ним стоящее, подчинено ему и большею частию сближается с винительным падежом, хотя впрочем может принадлежать и к другим падежам, даже и к творительному, однако не к такому, который управляет глаголом. Водопой происходит от водою поить. По свойству нашего языка пароход может означать не иное что, как ходящий по парам или в парах, а паровоз, возящий пары. Но никак не должно означать судна, ходящего посредством паров или возимого парами. Возьми в сравнение водовоз, мореход и пр. Не странно ли бы было, естьли бы кто мельницу, действующую посредством воды и ветра, назвал водомол, ветромол?» (Павский, с. 221—222).

Однако протесты Г. Павского против «нововводителей» слов пароход и паровоз ни на кого не повлияли. Оба слова стали общенародными.

Опубликовано вместе с заметками о словах веяние и поветрие, злопыхательство, кисейная барышня, новшество и халатный, халатность, в составе статьи «Из истории современной русской литературной лексики» (Изв. ОЛЯ АН СССР, 1950, т. 9, вып. 5). Всем этим заметкам в статье предшествует общее введение (см. комментарий к заметке «Веяние и поветрие»). В архиве сохранилась рукопись на 4 пронумерованных листках; четыре первых и два последних абзаца журнальной публикации в рукописи отсутствуют. Здесь печатается по оттиску, сверенному и уточненному по рукописи, с внесением необходимых поправок. — В. Л.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector