Pay:
Ana Buhar Makineleri 5 Türleri
Farklı buhar motoru tipleri Tarih boyunca birçok değişiklik geçirmiş ve sürekli teknoloji, bunların kayda değer bir şekilde gelişmesine izin vermiştir..
Temel olarak, su buharının termal enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren harici yanmalı motorlardır..
Endüstri Devrimi için gerekli olan zamanda pompa, lokomotif, gemi ve traktör sürmek için kullanılıyorlardı. Halen buhar türbinlerini kullanarak elektrik enerjisi üretimi için kullanılıyorlar.
Bir buhar motoru, suyu kaynatmak ve buhar üretmek için kullanılan bir kazandan oluşur. Buhar, hareketi tekerlekleri döndürme veya diğer makineleri sürme işini yapan bir piston veya türbini genişletir ve iter.
İlk buhar motoru, birinci yüzyılda İskenderiye'nin Heronu tarafından tasarlandı ve eolipil olarak adlandırıldı..
İki kavisli borunun bağlandığı bir kazana bağlı içi boş bir küre oluşuyordu. Küre, kaynamış suyla dolduruldu, bu da buharın yüksek hızda tüplerden çıkmasına ve topun dönmesine neden oldu.
Her ne kadar eolipilin pratik bir amacı olmamasına rağmen, hiç şüphesiz buharın ilk itici güç kaynağı olarak kullanıldığını gösterir..
Bununla birlikte, buhar kullanan çoğu sistem iki türe ayrılabilir: piston makineleri ve buhar türbinleri.
Ana buhar motor tipleri
1- Piston makineleri
Pistonlu makineler basınçlı buhar kullanır. Çift etkili pistonlar sayesinde, basınçlı buhar her iki tarafa dönüşümlü olarak girerken, diğer taraftan salınır veya bir kondansatöre gönderilir.
Enerji, buhar çıkışına karşı kapalı bir kaydırma çubuğu tarafından emilir. Bu çubuk, sırayla, pistonlu hareketi bir döner harekete dönüştürmek için bir krankla bağlantılı bir bağlantı çubuğunu tahrik eder..
Ek olarak, bir başka krank, genellikle döner hareketin tersine çevrilmesine izin veren bir mekanizma vasıtasıyla valf dişlisini tahrik etmek için kullanılır..
Bir çift etkili piston kullanıldığında, krankın ilerlemesi 90 derece kaydırılır. Bu, krank hangi pozisyonda olursa olsun motorun daima çalışmasını sağlar..
2- Çoklu genleşme motorları
Başka bir tip buhar motoru, çapını ve hareketini kademeli olarak arttıran birkaç tek etkili silindir kullanır.
Kazandan gelen yüksek basınçlı buhar, daha küçük çaplı birinci pistonu aşağı doğru sürmek için kullanılır.
Yukarı doğru hareket ederken, kısmen genleşmiş buhar aşağı doğru hareket etmeye başlayan ikinci bir silindire sürülür.
Bu, birinci haznede salınan nispeten yüksek basıncın ilave bir genişlemesini oluşturur..
Ayrıca, ara oda sırayla bir yoğunlaştırıcıya salınan son odaya boşalır. Bu tip motorun bir modifikasyonu, son haznede iki daha küçük piston içermektedir..
Bu motor türünün gelişimi, buhar kazanlarında kullanımı için önemliydi, çünkü kondansatör, biraz güç elde ettiğinde, buharı kazanda tekrar kullanmak üzere tekrar suya dönüştürdü..
Karasal buhar motorları buharlarının çoğunu tüketebilir ve bir tatlı su kulesi ile doldurulabilirdi, ancak denizde bu mümkün değildi.
II. Dünya Savaşı öncesi ve sırasında genleşme motoru, yüksek hızda gitmesi gerekmeyen deniz araçlarında kullanıldı. Ancak, daha fazla hız gerektiğinde, buhar türbini ile değiştirildi.
3- Uniflow akışlı düzgün motor
Bir başka pistonlu makine tipi, tek akışlı veya tek biçimli akış motorudur. Bu motor türü, silindirin her yarısında yalnızca bir yönde akan buhar kullanır.
Termal verimlilik, silindir boyunca bir sıcaklık gradyanına sahip olarak elde edilir. Buhar her zaman silindirin sıcak uçlarından girer ve soğutucunun ortasındaki açıklıklardan çıkar.
Bu, silindir duvarlarının göreceli ısıtılmasının ve soğutulmasının azalmasına yol açar..
Uniflow motorlarda, buhar girişi genellikle bir eksantrik mili tarafından tahrik edilen şaft valfleri (içten yanmalı motorlarda kullanılanlara benzer şekilde çalışır) tarafından kontrol edilir.
Giriş valfleri, hareketin başında minimum genleşme hacmine ulaşıldığında buhar vermek için açılır..
Krank dönüşünün belirli bir anında, buhar girer ve kapağın girişi kapatılır, böylece pistonun harekete geçirilmesi için sürekli buharın genişlemesi sağlanır.
Hareketin sonunda, piston silindirin merkezi çevresinde bir egzoz deliği halkası keşfedecektir..
Bu delikler, yoğunlaştırıcıya bağlanır ve odadaki basıncı azaltır ve hızlı bir şekilde serbest bırakılır. Krankın sürekli dönmesi pistonu hareket ettiren şeydir.
4- Buhar türbinleri
Yüksek güçlü buhar türbinleri, dış kenarlarında bir tür pervane tipi bıçak içeren bir dizi döner disk kullanır.
Bu hareketli diskler veya rotorlar, buhar akışını yönlendirmek için türbinin yapısına sabitlenmiş sabit halkalar veya statorlarla değiştirilir.
Yüksek çalışma hızı nedeniyle, bu türbinler normalde bir gemi pervanesi gibi başka bir mekanizmayı sürmek için bir redüksiyon dişlisine bağlanır..
Buhar türbinleri daha dayanıklıdır ve pistonlu makinelere göre daha az bakım gerektirir. Ayrıca, daha düşük bakım gereksinimi ve daha az aşınmaya katkıda bulunan çıkış millerinde daha yumuşak dönme kuvvetleri üretir..
Buhar türbinlerinin ana kullanımı, yüksek çalışma hızlarının avantaj olduğu ve bağıl hacimlerinin dezavantaj olmadığı elektrik üretim istasyonlarındadır..
Ayrıca denizcilik uygulamalarında kullanılır, büyük gemileri ve denizaltıları güçlendirir. Neredeyse tüm nükleer santraller suyu ısıtıp buhar türbinlerini besleyerek elektrik üretirler.
5- Tahrik motorları
Öndeki bir soketten su çekmek ve arkadan yüksek hızla çıkarmak için yüksek basınçlı buhar kullanan bir su altı tahrik motoru vardır..
Buhar suyun içinde yoğunlaştığında, suyu arkadan dışarı çıkaran bir şok dalgası oluşur..
Motorun verimini arttırmak için, motor havayı buhar jetinin önündeki bir havalandırma deliğinden çeker ve hava kabarcıkları oluşturur ve buharın suyla karışmasını değiştirir.
referanslar
- Marshall Beyin (2017). "Buhar Motorları Nasıl Çalışır". 14 Haziran 2017'de science.howstuffworks.com adresinden alındı..
- Yeni Dünya Ansiklopedisi (2015). "Buhar makinesi". 14 Haziran 2017'de Newworldencyclopedia.org sitesinden alındı..
- SOS Çocuklar (2008-2009). "Buhar makinesi". 14 Haziran 2017 tarihinde cs.mcgill.ca adresinden alındı.
- Woodford, Chris (2017). "Buhar motorları" 14 Haziran 2017'de Explaninthatstuff.com adresinden alındı.