> Энциклопедический словарь Гранат, страница 346 > Применением более высоких давлений перегревом пара и конструктивностью форм

Применением более высоких давлений перегревом пара и конструктивностью форм

Применением более высоких давлений перегревом пара и конструктивностью форм, выработанных вековым опытом, и высокой точностью современных приемов обработки. Типичным образцом таких машин может служить изображенная на табл. II, фигура 23, горизонтальная двухцилиндровая машина (тандем) с клапанным парораспределением и посаженной на вал динамо-машиной. Подвижные части, конструкция и распололсение цилиндров хорошо видны на продольном разрезе такой машины (табл. V, фигура 30).

Вслед за появлением и развитием стационарных П. м. следовали попытки приспособить их для надобностей транспорта. В 1816 г. появилась первая паровая повозка, построенная в Англии

Стефенсоном для перевозки угля, а в 1807 г. (ср. эиселезные дор., 26) Фи/ль-тоном в Америке была сделана удачная попытка применения парового двигателя на судне. Что касается паровой турбины, то, хотя первия попытки использования силы пара (эолипиль, маш. Бранки) относились скорей к этому типу П. двигателей, их конструктивное осуществление представляло большия трудности, и появление их на рынке двигателей задержалось до второй половины XIX в История развития паровой турбины всегда останется тесно связанной с именами шведа де-Лаваля и англичанина Парсонса. Первый, построив (1886 г.) одноколесную (активную) турбину, установил основные принципы работы паровых турбин и в податливом (упругом) вале нашел средство, обеспечившее плавную работу турбинного колеса при громадной скорости его вращения, до 20.000 оборотов в минуту. Второй—выступил (1883 г.) с многоколесной (реактивной) турбиной, уравнял экономичность ея работы с поршневым типом и, понизив скорость вращения колес до 3000 оборотов, создал из паровой турбины наиболее подходящий двигатель для непосредственного соединения с динамомашиной. На фигуре 26 (табл. III) дан продольный разрез турбины Парсонса в исполнении швейцарского завода Броун и Бовери, с указанием наиболее существенных деталей. На той же фигуре, слева, видна часть барабана с рядами лопаток.

А. Поршневая II. м. Действие поршневой машины можно пояснить, пользуясь разрезом одноцилиндровой машины на фигуре 1, с коробчатым золотником в качестве распределительного органа. В указанном на чертеже положении золотника, левое окно золотникового зеркала открыто, и свежий пар через канал к заполняет заднюю полость цилиндра, толкая вправо поршень. С передней стороны поршня пар уходит через внутреннюю полость золотника в пароотводную трубу а. Избыток давления свежого пара над давлением выпуска, умноженный на площадь поршня F, представит величину движущого усилия. Откладывая на фигуре 7, в принятом масштабе, по оси абсцисс объёмы, описываемые поршнем, а ноординатам—давления, получим картину изменения давлений на поршень в зависимости от его перемещений. Так как в крайнем положении поршня капал к и часть цилиндра с общим объёмом В0, называемым вредным пространством, заняты паром, то начало хода на диаграмме сдвинуто вправо от начала координат на величину

,S0= iе Отложенные на ординатах 1—2

давления отвечают периоду впуска пара Sv В точке 2 золотник, передвинувшись по зеркалу влево, закрывает окно, и пар за поршнем расширяется до давления рг в конце хода. К этому моменту золотник открывает в задней полости выпуск, и давление падаот до р3. Для достижения спокойного хода

машины выпуск прекращается ранее конца хода поршня, где-нибудь в точке К, а оставшийся перед поршнем пар сжимается, затормаживает поршень, образуя перед ним упругую подушку. Высота сжатия (точки М диаграммы) ри выбирается в зависимости от быстроходности машины. Чем быстроходнее машина, тем в большем сжатии опа нуждается, и тем выше выбирается конечное давление сжатия pt. В результате описанной смены давлений пара на каждую сторону поршня, последнему сообщается работа, величина которой зависит от избытков давления пара ав аг и так далее, указываемых контуром диаграммы, и объёма V=FS, описываемого поршнем за каждый ход. Заменив сложную фигуру диаграммы равновеликой ей площадью прямоугольника той же длины S, в его высоте найдем среднее избыточное давление рт, соответствующее средней ординате рабочей диаграммы. Величина работы, сообщаемой поршню за один

Фигура 21 и 22. Паровая одноцилиндровая машина.

А—цилиндр машины с сальником b и золотниковой коробкой С. V— золотник с эксцентриком Е и тягой е. О—рама м. с коренными подшипниками Lx и Z2. W—коренной вал с кривошипом Н и пальцем Zt. R—регулятор с передачей Л—и к дроссельному клапану на пароприводной трубе d. g—отвод пара из машины. К— поршень, S—шток, Q—крейцкопф с болтом Zx и —шатун.

Фигура 23. Горизонтальная машина Тандем.

Фигура 24. Прямоточная машина Штумпфа.

оборот, очевидно, будет равнартВ+ +ртУ, гдерт (kg/mt2) и V (mt3) суть средние давления и объёмы обеих рабочих полостей цилиндра. При и оборотах в минуту секундная работа (мощность) такой машины составит:

х__(РшВ+р„1В)хп kgmt)

или

(ршВ+РтУ)ХП

60.76

ЛОИП. сил.

Вследствие постепенного открытия и закрытия паровпускных органов и наличности в них сопротивлений протоку пара, изменение давлений в цилиндре происходит плавию, впуск и выпуск пара сопровождаются потерей части располагаемого давления, а моменты начала впуска и выпуска пара предваряют приход поршня в мертвия положения. Благодаря этим обстоятельствам действительная диаграмма давлений (фнг. 7 а), называемая индика

торной, несколько отличается от теоретической и дает процентов на б—7 меньшее давление. Определяемая по ной мощность машины Ли=(0,93—0,96) Л~0 называется индикаторной мощностью П. м. и может быть установлена опытным путем на работающей машине при помощи индикатора. Действие этого прибора, представленного в разрезе на фигуре26 табл. IV, сводится к следующему. В цилиндре А, сообщаемом краном k с рабочим пространством цилиндра машины, движется хорошо притертый поршень а, нагруженный сверху пружиной. Под давлен. пара на поршенек а пружина сокращается, и изменения ея длины (пропорциональные изменению давления), в увеличенном масштабе, заносятся карандашом I на бумагу барабана о. Барабан через ходоуменыпитель соединяется шнуром с крейцкопфоммашины и в уменьшенном масштабе повторяет двшкение поршня. Таким образом карандаш, отмечая острием величину давления пара и соответствующее ему положение поршня машины, вычертит при полном обороте машины замкнутый контур индикаторной диаграммы. Масштаб, в котором следует читать на диаграмме давления, устанавливается пробными нагрузкения-ми поршня индикатора давлением в 1, 2, 3 и так далее атмосфер и отмечается соответственным клеймом на каждой прузкине. Для нанесения на диаграмму атмосферного давления трехходовый кран k следует повернуть на 90°. Для получения надежных показаний механизм индикатора должен быть свободен от лишних трений, путь пара к поршеньку—короток и широк, перемещения карандаша строго вертикальны и пропорциональны изменениям давления, а повороты барабана долзкны точно копировать перемещения поршня (ср. XXI, 616/617).