Peamised aurutamismasinate tüübid

Erinevad tüüpi aurumootorid Ajalugu on läbinud palju muutusi ja pidevalt tehnoloogia on võimaldanud neil märkimisväärselt areneda.

Sisuliselt on need välised põlemismootorid, mis muudavad veeauru soojusenergia mehaaniliseks energiaks.

Neid on kasutatud pumpade, vedurite, laevade ja traktorite juhtimiseks, mis on tööstusrevolutsiooni jaoks hädavajalik. Praegu kasutatakse neid elektrienergia tootmiseks auruturbiinide abil.

Aurumootor koosneb boilerist, mida kasutatakse vee keetmiseks ja auru tootmiseks. Auru laieneb ja surub kolbi või turbiini, mille liikumine toimib rataste pööramisel või muude masinate juhtimisel.

Esimene auru mootor valmistati ette Aleksandria Heroni poolt esimesel sajandil ja seda nimetati eolipiliks.

See koosnes õõnsast sfäärist, mis oli ühendatud katlaga, millele kinnitati kaks kõverat toru. Sfäär oli täidetud veega, mis oli keev, põhjustades auru väljavoolu suure kiirusega, pöörates palli.

Ehkki eolipilil ei olnud praktilist eesmärki, kujutab see kahtlemata endast auru esimest rakendamist käituriallikana.

Enamikku auru kasutavaid süsteeme võib aga jagada kahte tüüpi: kolbumasinad ja auruturbiinid. 

Peamised aurumootorite tüübid

1- Plunger masinad

Kolvi masinad kasutavad survestatud auru. Kahekordse toimega kolbide kaudu siseneb survestatud auru vaheldumisi mõlemal küljel, samal ajal kui see vabastatakse või saadetakse kondensaatorisse.

Energia suletakse suletud liuguriga auru väljavoolu vastu. See varras omakorda juhib vända külge ühendatud ühendusvarrast, et teisendada pöörlev liikumine pöörlevaks liikumiseks..

Lisaks kasutatakse ventiili käigu juhtimiseks teist vänta, tavaliselt mehhanismi abil, mis võimaldab pöörleva liikumise ümberpööramist.

Kui kasutatakse paari kahekordse toimega kolvi, on vända ettepoole nihutamine 90 kraadi. See tagab, et mootor töötab alati, olenemata sellest, millises asendis vänt on.

2 - mitmekordsed laiendusmootorid

Teist tüüpi auru mootor kasutab mitmeid ühe toimega silindreid, mis suurendavad selle läbimõõtu ja liikumist.

Katla kõrgsurveaurut kasutatakse esimese, väiksema läbimõõduga kolvi juhtimiseks allapoole.

Ülespoole liikumisel juhitakse osaliselt paisutatud auru teise silindrisse, mis alustab allapoole liikumist.

See tekitab esimeses kambris vabaneva suhteliselt kõrge rõhu täiendava laienemise.

Samuti väljub vahepealne kamber lõppkambrisse, mis omakorda vabastatakse kondensaatorisse. Sellist tüüpi mootori modifikatsioon sisaldab kahte väiksemat kolbi viimases kambris.

Seda tüüpi mootori arendamine oli oluline selle kasutamiseks aurupaagides, kuna kondensaator muutis veidi võimsust taaskasutades auru tagasi katlasse taaskasutamiseks..

Maapealsed aurumootorid võivad oma aurust välja võtta ja mageveekraaniga täidetud, kuid merel ei olnud see võimalik.

Enne ja II maailmasõja ajal kasutati laiendusmootorit merelaevade sõidukites, mis ei pidanud suurel kiirusel liikuma. Kui aga oli vaja rohkem kiirust, asendati see auruturbiiniga.

3. Uniflow voolu ühtne mootor

Teine kolbmasinatüüp on uniflow või ühtlane voolumootor. Seda tüüpi mootor kasutab auru, mis voolab silindri mõlemas pooles ainult ühes suunas.

Termiline efektiivsus saavutatakse temperatuuri gradienti mööda silindrit. Aur läheb alati läbi silindri kuuma otsa ja väljub läbi jahuti keskel asuvate avade.

Selle tulemuseks on silindri seinte suhtelise kuumutamise ja jahutamise vähenemine.

Uniflow mootorite puhul juhitakse auru sisselaskeava tavaliselt ventiilidega (mis töötavad sarnaselt sisepõlemismootorites kasutatavatega), mida juhivad nukkvõll.

Sisselaskeklapid avanevad auru vastuvõtmiseks, kui liikumise alguses saavutatakse minimaalne paisumismaht.

Konksu tagasipöördumise konkreetsel momendil siseneb auru sisse ja korgi sisselaskeava on suletud, võimaldades auru pidevat laienemist, käivitades kolvi.

Liikumise lõpus avastab kolb silindri keskel väljalasketorude ringi.

Need augud on ühendatud kondensaatoriga, vähendades kambris rõhku, mis põhjustab kiiret vabastamist. Vända pidev pöörlemine on see, mis liigutab kolvi.

4- Auruturbiinid

Suure võimsusega auruturbiinid kasutavad rida pöörlevaid plaate, mis sisaldavad välispinnal teatud tüüpi propelleritüüpe.

Need mobiilsed kettad või rootorid vahelduvad statsionaarsete rõngaste või staatidega, mis on kinnitatud turbiini struktuuri, et suunata auruvool..

Tänu suurele töökiirusele on sellised turbiinid tavaliselt ühendatud reduktoriga, et juhtida teist mehhanismi, näiteks laeva propellerit..

Auruturbiinid on vastupidavamad ja nõuavad vähem hooldust kui kolbumasinad. Nad toodavad ka väljundvõlli pehmemaid pöörlemisjõudu, mis aitab kaasa madalamatele hooldusnõuetele ja vähem kulumisele.

Auruturbiinide põhikasutus on elektrijaamades, kus nende suur töökiirus on eelis ja nende suhteline maht ei ole ebasoodne olukord.

Neid kasutatakse ka mere rakendustes, suurendades suuri laevu ja allveelaevu. Peaaegu kõik tuumaelektrijaamad toodavad elektrit vee soojendamise ja auruturbiinide abil.

5 - tõukemootorid

On veealune tõukemootor, mis kasutab kõrgsurveauruga vett, et tõmmata vesi läbi esipaneeli ja eemaldada see suure kiirusega läbi taga.

Kui auru kondenseerub vees, tekib lööklaine, mis eemaldab vee tagant.

Mootori efektiivsuse parandamiseks tõmbab mootor õhku läbi auru, mis tekitab aurujoa, mis tekitab õhumulle ja muudab auru segunemise veega.

Viited

1. Marshall Brain (2017). "Kuidas aurumootorid töötavad". Välja otsitud 14. juunil 2017 aadressil science.howstuffworks.com.
2. New World Encyclopedia (2015). "Aurumootor". Välja otsitud 14. juunil 2017 kell newworldencyclopedia.org.
3. SOS lapsed (2008-2009). "Aurumootor". Välja otsitud 14. juunil 2017 kell cs.mcgill.ca.
4. Woodford, Chris (2017). "Aurumootorid" Välja otsitud 14. juunil 2017 aadressil Selgitus.