Поршневая или турбинная машина для охлаждения газа за счет его расширения: Ничего не найдено

Детандер | это… Что такое Детандер?

ТолкованиеПеревод

Детандер

(от франц. détendre — ослаблять)

        машина для охлаждения газа путём его расширения с отдачей внешней работы. Д. относится к классу расширительных машин (см. Пневмодвигатель), но применяется главным образом не с целью совершения внешней работы, а для получения холода. Расширение газа в Д. — наиболее эффективный способ его охлаждения. Д. используется в установках для сжижения газов и разделения газовых смесей методом глубокого охлаждения (См. Глубокое охлаждение), в криогенных рефрижераторах, в установках, имитирующих высотные и космические условия, в некоторых системах кондиционирования воздуха (См. Кондиционирование воздуха) и т.д.

         Наиболее распространены поршневые Д. (рис. 1) и турбодетандеры (рис. 2

). Поршневые Д. — машины объёмного периодического действия, в которых потенциальная энергия сжатого газа преобразуется во внешнюю работу при расширении отдельных порций газа, перемещающих поршень. Они выполняются вертикальными и горизонтальными, одно- и многорядными. Торможение поршневых Д. осуществляется электрогенератором и реже компрессором. Применяются в основном в установках с холодильными циклами высокого 15—20 Мн/м² (150—200 кгс/см²) и среднего 2—8 Мн/м² (20—80 кгс/см²) давлений для объёмных расходов газа при температуре и давлении на входе в машину (физических расходов) 0,2—20 м³/ч. Турбодетандеры — лопаточные машины непрерывного действия, в которых поток проходит через неподвижные направляющие каналы (сопла), преобразующие часть потенциальной энергии газа в кинетическую, и систему вращающихся лопаточных каналов ротора, где энергия потока преобразуется в механическую работу, в результате чего происходит охлаждение газа.

Они делятся по направлению движения потока на центростремительные, центробежные и осевые; по степени расширения газа в соплах — на активные и реактивные; по числу ступеней расширения — на одно- и многоступенчатые. Наиболее распространён реактивный одноступенчатый центростремительный Д., разработанный П. Л. Капицей. Торможение турбинных Д. осуществляется электрогенератором, гидротормозом, нагнетателем, насосом. Турбодетандеры применяются главным образом в установках с холодильным циклом низкого давления 0,4—0,8 Мн/м² (4—8 кгс/см²) для объёмных (физических) расходов газа 40—4000 м³/ч. Созданы турбодетандеры для холодильных циклов низкого, среднего и высокого давлений с объёмными расходами газа 1,5—40 м³/ч. Эти машины характеризуются малыми размерами (диаметр рабочего колеса 10—40 мм) и высокой частотой вращения ротора (100000—500000 об/мин).

         Лит. см. при ст. Глубокое охлаждение.

         А. Б. Давыдов.

        

        Рис. 1. Схема поршневого детандера: 1 — поршень; 2 — цилиндр; 3 — впускной клапан; 4 — выпускной клапан; 5 — кривошипно-шатунный механизм.

        

        Рис. 2. Схема центростремительного реактивного турбодетандера: 1 — спиральный подвод газа; 2 — направляющий сопловой аппарат; 3 — ротор; 4 — отводной диффузор.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Игры ⚽ Нужно сделать НИР?

Синонимы:

клапан, манодетандер, турбодетандер

• Детального равновесия принцип
• Детектив

Полезное

Что такое «газовый детандер»? – Автоцентр.ua

Марка

Модель

Оставьте ваши контактные данные:

По телефону

На почту

Уточните удобное время для звонка:

День/дата

• День/дата
• Сегодня
• Завтра
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22

Часы

• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20

Минуты

• 10
• 20
• 30
• 40
• 50

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

Оставьте ваши контактные данные:

Уточните удобное время для звонка:

День/дата

• День/дата
• Сегодня
• Завтра
• 17
• 18
• 19
• 20
• 21
• 22

Часы

• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20

Минуты

• 10
• 20
• 30
• 40
• 50

Прямо сейчас

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

Оставьте ваши контактные данные:

Выберите машину:

Марка

• Сначала выберите дилера

Модель

• Сначала выберите марку

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

Sample Text

Оставьте ваши контактные данные:

Выберите машину:

Марка

• Сначала выберите дилера

Модель

• Сначала выберите марку

Уточните удобное время для тест-драйва:

День/дата

• День/дата
• Сегодня
• Завтра
• 17 декабря
• 18 декабря
• 19 декабря
• 20 декабря
• 21 декабря
• 22 декабря
• 23 декабря
• 24 декабря
• 25 декабря
• 26 декабря
• 27 декабря
• 28 декабря
• 29 декабря

Часы

• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20

Минуты

• 00
• 10
• 20
• 30
• 40
• 50

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

X

Оберіть мовну версію сайту. За замовчуванням autocentre.ua відображається українською мовою.

Слава Україні! Героям слава!
Ви будете перенаправлені на українську версію сайту через 10 секунд

Преимущества поршневых двигателей в производстве электроэнергии

Многие эксперты считают, что электростанции, построенные с поршневыми двигателями, являются идеальным дополнением к прерывистым возобновляемым источникам энергии. Реципиентные установки чрезвычайно гибки. Помещения могут быть рассчитаны практически на любой вариант использования; двигатели отличаются высокой надежностью, возможностью быстрого запуска и остановки, могут работать на различных жидких и газообразных топливах; агрегаты очень эффективны (особенно при включении в теплоэлектроцентрали) в широком диапазоне нагрузок; а заводы относительно недороги и могут быть построены быстро с минимальным риском задержки.

Все в энергетике (да и во всем мире) знакомы с поршневыми двигателями. В конце концов, именно они приводят в действие большинство транспортных средств, на которых люди ездят или ездят каждый день. Но поршневые двигатели — это не то, что приходит на ум большинству людей, когда речь идет о производстве электроэнергии. Более типичная электростанция использует турбины для вращения генераторов, приводимых в движение паром или природным газом.

«Часто клиенты имеют давнюю предвзятость в отношении турбин и считают, что многодвигательной установке потребуется значительно больше обслуживающего персонала», — сказал 9 Юкка Лехтонен, вице-президент по управлению технологиями и продуктами Wärtsilä Energy.0003 POWER , отметив, что недостаточное знакомство с технологией является препятствием для ее более широкого внедрения. «На самом деле, персонал для эксплуатации и обслуживания реципиентной установки примерно такой же, как и для газотурбинной установки аналогичного размера».

Помимо неправильного представления о рабочей силе, есть и другие вещи, в которых люди ошибаются в отношении рецептурных заводов. Многие люди думают, что поршневые двигатели подвержены высоким выбросам; в конце концов, кто не видел дизельный грузовик, мчащийся по дороге с клубами черного дыма из выхлопной трубы? Однако производители оригинального оборудования (OEM) уделяют этому вопросу пристальное внимание.

«В настоящее время наибольшей заботой наших клиентов являются выбросы и особенно поиск решений по сокращению выбросов CO ₂ , — сказал д-р Тилман Тюткен, глава отдела продаж электростанций MAN Energy Solutions в Европе. «Наши двигатели оснащены новейшим оборудованием для снижения выбросов, которое сводит уровень выбросов к минимуму. Кроме того, они также подготовлены к будущему, нейтральному по отношению к CO ₂ , поскольку они могут работать на синтетическом топливе, полученном из возобновляемых источников энергии с использованием технологии Power-to-X. Например, двухтопливные и газовые двигатели также смогут работать на углеродно-нейтральном синтетическом природном газе в будущем без дополнительной технической адаптации, что сделает их перспективными инвестициями для клиентов».

Гибкость — ключ к успеху

Агенты по недвижимости часто говорят, что три самых важных атрибута недвижимости — это местоположение, местоположение и еще раз местоположение. Сегодня тремя наиболее важными атрибутами электростанции могут быть гибкость, гибкость и гибкость. И реципиентные растения обладают этой чертой.

Лехтонен отметил, что поршневые двигатели обеспечивают гибкую диспетчеризацию. Их можно запускать несколько раз в день без штрафов за обслуживание. Минимальное время безотказной работы двигателей Wärtsilä составляет одну минуту, минимальное время простоя — пять минут, а минимальная стабильная нагрузка — 10 %. Эти функции делают двигатели идеальными для балансировки возобновляемых источников энергии, использования возможностей вспомогательных услуг и оптимизации требований к диспетчеризации в реальном времени.

Поршневые двигатели также отличаются топливной гибкостью (см. врезку «Газовые двигатели предлагают множество преимуществ»). Они могут работать с очень широким спектром жидких и газообразных топлив. Распространены природный газ и мазут, но двигатели также могут быть сконфигурированы для работы на различных видах биотоплива и биогаза, а также на углеродно-нейтральном синтетическом топливе, как отмечалось ранее. Кроме того, некоторые децентрализованные электростанции с двигателями используют сжиженный природный газ (СПГ). Тюткен отметил, что многие обычные двигатели, работающие на жидком топливе, можно легко переоборудовать для работы на двух видах топлива, что дает владельцам гибкость при планировании.

Газовые двигатели предлагают множество преимуществ Карлос Ланге, генеральный директор и президент компании INNIO, в портфель которой входят бренды газовых двигателей Waukesha и Jenbacher, рассказал POWER , что газовые двигатели обладают рядом преимуществ. Он сказал, что газовые двигатели дополняют возобновляемые источники энергии, балансируя и разделяя производство и потребление энергии. Кроме того, газовые двигатели могут работать не только на природном газе, но и на множестве других газов, включая биогаз, свалочный газ, канализационный газ, синтетические газы и водород. Более того, они позволяют децентрализованно производить электроэнергию и тепло прямо в точке потребления. Сообщается, что INNIO имеет около 6000 биогазовых двигателей, установленных по всему миру и преобразующих биогаз и биометан в электричество и тепло. Предоставляя индивидуальные энергетические решения, которые повышают электрическую эффективность, более высокую выходную мощность, более длительный срок службы, более низкие выбросы и топливную гибкость для установленного парка электроэнергетической компании, газовые двигатели помогают операторам станции идти в ногу с меняющимися рыночными условиями и удовлетворять новые отраслевые потребности и задачи. срок службы активов. Удаленный доступ к оборудованию также может быть чрезвычайно полезным. Ланге сказал, что до трех четвертей недавно поставленных газовых двигателей подключены к решению INNIO myPlant для управления производительностью активов (APM), облачной усовершенствованной платформе Интернета вещей (IoT), которая обеспечивает безопасный удаленный мониторинг активов двигателей. Ланге отметил, что производство электроэнергии становится все более децентрализованным, и сказал, что газовые двигатели лежат в основе этой глобальной трансформации энергетики. Утверждается, что решения INNIO для распределенного питания идеально подходят для создания экологически чистого и безопасного будущего с нейтральным выбросом углерода. По словам Ланге, Комбинированные теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) могут достигать общего КПД до 95%. Это выгодно как оператору, так и окружающей среде. По его словам, в некоторых случаях инвестиции в ТЭЦ могут окупиться за три-четыре года. В качестве примера Ланге упомянул завод в Германии. В январе 2020 года Stadtwerke Kiel заменила угольную электростанцию ​​одной из самых современных и гибких в Европе ТЭЦ с газовым двигателем (рис. 1). Было установлено двадцать газовых двигателей Jenbacher J920 FleXtra общей электрической мощностью 190 МВт и тепловой мощностью 192 МВт. И электроэнергия, и тепло от электростанции поступают в электросеть и сеть централизованного теплоснабжения, которыми управляет Stadtwerke Kiel, помогая поддерживать стабильность сети по всей Северной Германии. 1. Stadtwerke Kiel заменила угольную электростанцию ​​на 20 газовых двигателей Jenbacher J920 FleXtra общей электрической мощностью 190 МВт и тепловой мощностью 192 МВт. Предоставлено: Stadtwerke Kiel По всей Японии газовые двигатели Waukesha обеспечивают высокоэффективную базовую/непрерывную мощность для ТЭЦ, а также быстродействующее аварийное резервное питание, сказал Ланге. Вырабатываемое тепло и электроэнергия в основном используются для горячего водоснабжения. По его словам, эти генераторные установки двойного назначения Waukesha помогают удовлетворить потребности клиентов в балансе между высокой эффективностью и быстрым запуском.

Размер завода по производству рецептур также может быть гибким. Объекты могут быть построены буквально с любой мощностью МВт с использованием среднеоборотных двигателей мощностью примерно от 1 МВт до 20 МВт каждый. Это делает станции идеальными для распределенной генерации, требующей мощности менее 50 МВт, и для более крупных станций мощностью в сотни МВт (рис. 2).

2. Реципиентные установки бывают всех размеров. Завод Quisqueya в Доминиканской Республике включает 24 многотопливных двигателя Wärtsilä Flexicycle 50DF общей мощностью 430 МВт. Предоставлено: Wärtsilä

Джим Уильямс-младший, директор NorthWestern Energy по тепловым и ветровым генерациям, сказал, что гибкость также распространяется на возможности «правильного размера» производства электроэнергии в любой момент времени. Для справки: в июне компания NorthWestern Energy подписала соглашение с Caterpillar Inc., согласно которому известный OEM-производитель машин и двигателей поставит комплексное решение для энергоснабжения, включающее шесть газогенераторных установок Cat G20CM34 (рис. 3) для новой электростанции мощностью 58 МВт. будет построен недалеко от Гурона, Южная Дакота.

3. N Компания NorthWestern Energy строит электростанцию ​​мощностью 58 МВт недалеко от Гурона, Южная Дакота, , которая будет включать шесть газогенераторных установок Cat G20CM34. Двигатели заменят турбины внутреннего сгорания, работающие в настоящее время на электростанции Huron. Предоставлено: Caterpillar Inc.

Уильямс объяснил концепцию правильного расчета: «Допустим, нам нужны дополнительные 20 МВт мощности в системе. Если единственным способом удовлетворить эту потребность является большая турбина внутреннего сгорания мощностью от 50 до 60 МВт, нам придется снизить мощность двигателя, что было бы чрезвычайно неэффективно и более дорого для наших клиентов. С другой стороны, имея флот из 9- Генераторные установки мегаватт, такие как те, что мы устанавливаем в Гуроне, мы можем постепенно увеличивать или уменьшать нашу мощность в меньших блоках, что позволяет нам максимально эффективно удовлетворять потребности в электроэнергии».

Эффективность, надежность и отказоустойчивость

Поршневые двигатели не только универсальны, но и очень эффективны. «Современные среднескоростные реципиентные установки с простым циклом имеют чистую теплотворную способность в диапазоне 8 000–8 400 БТЕ/кВтч (HHV [более высокая теплотворная способность], измеренная на стороне высокого напряжения повышающих трансформаторов). Это означает примерно на 10% меньшее потребление топлива на МВтч, чем у самой передовой газовой турбины на основе авиационного двигателя», — сказал Лехтонен.

Tütken также хвастался эффективностью поршневых двигателей в широком диапазоне нагрузок и условий эксплуатации. «Двигатели силовых установок могут достигать КПД более 50% в однотактном режиме», — сказал он. «В рамках когенерационной электростанции вы даже можете получить эффективность системы до 95%».

Кроме того, двигатели менее чувствительны к высоте, температуре окружающей среды и влажности, чем другие технологии. Например, исследования показали, что эффективность газовой турбины снижается примерно на 1% при повышении температуры на каждые 10 градусов выше условий Международной организации по стандартизации или ISO. Это может привести к снижению выходной мощности газовых турбин при некоторых условиях на 5-10%. В то же время поршневые двигатели сохраняют номинальную эффективность и выходную мощность в более широком диапазоне условий окружающей среды.

Чтобы компенсировать снижение производительности, OEM-производители газовых турбин используют различные методы охлаждения впускного воздуха и повышения производительности турбины, включая испарительные охладители и механические охладители. Однако охлаждение приточного воздуха требует дополнительных энергозатрат, а эффективность систем охлаждения сильно зависит от влажности окружающей среды. Для поршневых двигателей не требуется расход воды. Реципиентные установки используют радиаторное охлаждение с замкнутым контуром, и для увеличения выходной мощности никогда не требуется впрыск воды.

Когда дело доходит до надежности, двигатели трудно превзойти. «Коэффициент вынужденного простоя составляет менее 1% на единицу, а это означает, что для многоблочной установки вероятность остановки всех двигателей одновременно из-за простоя бесконечно мала (по сравнению с одновальной установкой). Кроме того, техническое обслуживание может быть поэтапным, чтобы обеспечить максимальную пропускную способность онлайн в любой момент времени», — сказал Лехтонен.

Компания Williams также отметила преимущество многодвигательной установки. «Когда одна высокопроизводительная турбина отключается для технического обслуживания или ремонта, мы теряем все возможности по выработке электроэнергии на этой станции. В качестве альтернативы, управляя парком из нескольких газогенераторных установок, у нас есть дополнительные единицы, которые могут компенсировать слабину, если одна из них отключится», — сказал он.

Возможность запуска двигателя из полностью обесточенного состояния — еще одно преимущество, которое невозможно переоценить. Многие владельцы заводов выбрали поршневые двигатели из-за устойчивости, которую обеспечивает это преимущество в суровых погодных условиях или других стихийных бедствиях (см. врезку «Преимущества островного режима»).

Преимущества островного режима Генераторная станция Humboldt Bay компании Pacific Gas and Electric (PG&E’s) в Эврике, штат Калифорния, объект, введенный в эксплуатацию в 2010 году с 10 двигателями Wärtsilä 18V50DF, в июне завершил реконфигурацию, которая позволит отделить части округа Гумбольдт от более крупной сети и обеспечить исключительное электроснабжение. от станции, когда источники передачи, которые импортируют, экспортируют и стабилизируют электроэнергию в близлежащие районы, подвергаются воздействию. В PG&E заявили, что с помощью завода теперь возможно «островить» 20 городов, включая Эврику, Аркату, Мак-Кинливиль и Фортуну, а также некоторые племенные общины. «Это важная веха не только для округа Гумбольдт, где клиенты получат непосредственную выгоду, но и для всех клиентов в нашей зоне обслуживания, которые выиграют, поскольку мы ищем инновационные решения для снижения воздействия отключений электроэнергии в целях общественной безопасности [PSPS] «Энди Веси, генеральный директор коммунальной компании PG&E, заявил в заявлении о завершении проекта. PSPS — это одна из мер, принятых некоторыми калифорнийскими коммунальными службами для снижения риска лесных пожаров в периоды высоких температур, сильной засухи и сильных ветров. В определенных ситуациях компании будут отключать электроэнергию в отдельных районах, чтобы снизить риск отказа оборудования и возникновения лесного пожара. Жертвы лесных пожаров подали иски против PG&E на миллиарды долларов, что вынудило компанию объявить о банкротстве 29 января., 2019. Компания вышла из главы 11 1 июля 2020 года и предприняла ряд шагов, чтобы избежать проблем в будущем. «Наши жители и предприятия испытывали трудности во время аварийных отключений, даже когда в округе Гумбольдт не было угрозы лесных пожаров», — говорится в заявлении первого окружного инспектора округа Гумбольдт Рекса Бона. «Руководство PG&E ответило на наши призывы убедиться, что в следующий раз они сделали все возможное, чтобы уменьшить воздействие». В зависимости от ситуации, до 67 000 потребителей, которые могли потерять электроэнергию, когда районы за пределами округа Гумбольдт столкнулись с экстремальными погодными условиями, теперь могут оставаться под напряжением за счет изоляции с помощью реципиентной установки. В PG&E заявили, что размер зоны, находящейся под напряжением, можно масштабировать в зависимости от масштабов потенциального события PSPS и других условий, которые могут повлиять на сеть в данный момент.

Надежный выбор для электрогенераторов

Реципиентные установки часто имеют стандартизированную модульную конструкцию, которая сводит к минимуму время строительства, что делает их возведение намного быстрее, чем газовую турбину с комбинированным циклом или паро/котельную установку. Типичные сроки выполнения варьируются от года до 18 месяцев для проектов «под ключ». Ввод в эксплуатацию обычно занимает от одного до двух месяцев в зависимости от размера установки.

«Как и в случае с каждой новой электростанцией, которую мы планируем построить, мы провели исчерпывающую оценку текущей и ожидаемой потребности в электроэнергии для территории, обслуживаемой электростанцией Huron. Мы также провели опрос, чтобы оценить все доступные технологии и выбрать сочетание, которое лучше всего соответствует нашим потребностям», — сказал Уильямс 9.0003 POWER , отметив, что поршневые двигатели были самым дешевым средством удовлетворения требований портфеля NorthWestern Energy к достаточности ресурсов.

«В данном конкретном случае технология поршневого двигателя станет лучшим решением. Это дает нам быстрый ввод в эксплуатацию, надежность и энергетические блоки нужного размера, которые нам нужны для экономически эффективного покрытия периодического дефицита для наших клиентов. Это также дает нам некоторую страховку для удовлетворения пиковых нагрузок на электроэнергию в условиях современного динамичного рынка электроэнергии. Если мы увидим всплеск цен на электроэнергию, мы сможем быстро запустить точное количество генераторных установок с поршневым двигателем, которое нам необходимо, чтобы минимизировать затраты для наших клиентов», — заключил он. ■

— Аарон Ларсон — исполнительный редактор POWER.

Паровой двигатель | Определение, история, влияние и факты

паровой двигатель

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:

Роберт Фултон Джеймс Ватт Оливер Эванс Ричард Тревитик Джордж Стефенсон

Похожие темы:

кочегар паровая машина ватт паровой двигатель Корлисса ротационный двигатель паровой плуг

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

паровой двигатель , машина, использующая силу пара для выполнения механической работы за счет тепла.

Далее следует краткое описание паровых двигателей. Для полной обработки энергии и производства пара, а также паровых двигателей и турбин см. Преобразование энергии: Паровые двигатели .

В паровой машине горячий пар, обычно подаваемый котлом, расширяется под давлением, и часть тепловой энергии преобразуется в работу. Остальному теплу можно позволить уйти, или, для максимальной эффективности двигателя, пар можно сконденсировать в отдельном аппарате, конденсаторе, при сравнительно низких температуре и давлении. Для достижения высокой эффективности пар должен проходить через широкий диапазон температур в результате его расширения в двигателе. Наиболее эффективная работа, т. е. наибольшая производительность по отношению к подведенному теплу, обеспечивается за счет использования низкой температуры конденсатора и высокого давления в котле. Пар можно дополнительно нагреть, пропустив его через пароперегреватель на пути от котла к двигателю. Обычный пароперегреватель представляет собой группу параллельных труб, поверхность которых подвергается воздействию горячих газов топки котла. С помощью пароперегревателей пар может быть нагрет выше температуры, при которой он производится кипящей водой.

В паровом двигателе поршневого и цилиндрового типа пар под давлением подается в цилиндр с помощью клапанного механизма. Когда пар расширяется, он толкает поршень, который обычно соединен с кривошипом на маховике для создания вращательного движения. В двигателе двойного действия пар из котла поступает попеременно к каждой стороне поршня. В простой паровой машине расширение пара происходит только в одном цилиндре, тогда как в составной машине имеется два или более цилиндров увеличивающегося размера для большего расширения пара и повышения эффективности; первый и самый маленький поршень приводится в действие начальным паром высокого давления, а второй — паром более низкого давления, выходящим из первого.

В паровой турбине пар выбрасывается с высокой скоростью через сопла, а затем проходит через ряд неподвижных и движущихся лопастей, заставляя ротор двигаться с высокой скоростью. Паровые турбины более компактны и обычно допускают более высокие температуры и большую степень расширения, чем поршневые паровые двигатели. Турбина является универсальным средством, используемым для выработки большого количества электроэнергии с помощью пара.

Джеймс Уатт: паровой двигатель

Посмотреть все видео к этой статье

Первыми паровыми двигателями были научные новинки Героя Александрийского в 1 веке н.э., такие как эолипил, но только в 17 веке были предприняты попытки использовать пар для практических целей. В 1698 году Томас Савери запатентовал насос с ручными клапанами для подъема воды из шахт за счет всасывания, создаваемого конденсирующимся паром. Примерно в 1712 году другой англичанин, Томас Ньюкомен, разработал более эффективную паровую машину с поршнем, отделяющим конденсирующийся пар от воды. В 1765 году Джеймс Уатт значительно усовершенствовал двигатель Ньюкомена, добавив отдельный конденсатор, чтобы избежать нагрева и охлаждения цилиндра при каждом такте. Затем Уатт разработал новый двигатель, который вращал вал вместо простого движения насоса вверх-вниз, и добавил много других улучшений, чтобы создать практическую силовую установку.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подписаться сейчас

Громоздкий паровой вагон для дорог был построен во Франции Николасом-Жозефом Кюньо еще в 1769 году. Ричард Тревитик в Англии первым использовал паровой вагон на железной дороге; в 1803 году он построил паровоз, который в феврале 1804 года совершил успешный пробег по маршруту конки в Уэльсе. Адаптация парового двигателя к железным дорогам стала коммерчески успешной с выпуском Rocket 9.0006 английского инженера Джорджа Стефенсона в 1829 году. Первым практичным пароходом был буксир Charlotte Dundas, , построенный Уильямом Саймингтоном и опробованный на канале Форт и Клайд в Шотландии в 1802 году. Роберт Фултон применил паровой двигатель на пассажирском судне в Соединенные Штаты в 1807 году.