![ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ.](https://hackernoon.imgix.net/images/ydPx2Ff17fMY5tvVcxlLTOSw9il1-lv93saq.jpeg)
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ.
20 октября 2023 г.Книга Арчибальда Уильямса «Как это работает» входит в серию книг HackerNoon. Вы можете перейти к любой главе этой книги здесь. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ.
Глава II.
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ.
Поршневые двигатели — Двухцилиндровые двигатели — Функция маховика — Цилиндр — золотниковый клапан — Эксцентрик — «Круг» клапана: расширение пара — Как осуществляется отсечка — Ограничение расширенной работы — Составные двигатели — Расположение расширительных двигателей — Составные локомотивы — Реверсивные передачи — «Соединение» — Поршневые клапаны — Регуляторы скорости — Судовые регуляторы скорости — Конденсатор.
Рассмотрев подробнее аппарат, используемый для преобразования воды в пар высокого давления, мы можем сразу перейти к рассмотрению механизмов, которые преобразуют энергию пара в механическое движение, или работу. р>
Паровые машины бывают двух типов: (1) поступательные, в которых используются цилиндры и кривошипы; (2) вращающиеся, называемые турбинами.
ПОРШНЕВЫЕ ДВИГАТЕЛИ.
На рис. 17 представлена схематическая схема поршневого двигателя простейшей формы. c представляет собой цилиндр, в который пар поступает через паровые каналы w w, сначала с одной стороны поршня p, затем с другой. Давление на поршень толкает его вдоль цилиндра, и сила передается через шток поршня p r на шатун c r, что приводит во вращение кривошип k. В месте встречи двух штоков имеется «поперечная головка» h, движущаяся взад и вперед по направляющей, предотвращающая поломку или изгиб поршневого штока из-за косых толчков и тяг, которые он передает через c r на кривошип k. Последний соединен шпонкой с валом, на котором установлен маховик или, в случае локомотива, ведущие колеса. Коленчатый вал вращается в подшипниках. Внутренний диаметр цилиндра называется его отверстием. Ход поршня называется его ходом. Расстояние от центра вала до центра шатунной шейки называется ходом кривошипа и составляет половину хода поршня. Двигатель этого типа называется двойного действия, так как поршень толкается паром попеременно вперед и назад. Когда шток поршня, шатун и кривошип лежат на прямой линии, то есть когда поршень полностью выдвинут или полностью вставлен, кривошип считается «мертвой точкой»; ибо, если бы кривошип был повернут в такое положение, поступление пара не вызвало бы движения, поскольку тяга или тяга были бы полностью поглощены подшипниками.
ДВУХЦИЛИНДРОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ.
Рис. 19.
n
Локомотивные, судовые и все другие двигатели, которые должны быть запущены в любом положении, имеют как минимум два цилиндра и столько же кривошипов, установленных под углом друг к другу. На рис. 19 показано, что когда один кривошип с1 двухцилиндрового двигателя находится в «мертвой точке», другой кривошип с2 достигает положения, в котором поршень проявляет максимальную вращающую силу. На рис. 20 каждый кривошип расположен под углом 45° к горизонту, и оба поршня способны совершать работу. Мощность одного поршня постоянно увеличивается, а мощность другого уменьшается. Если используются цилиндры одинарного действия, необходимо как минимум три для создания постоянного вращательного движения независимо от маховика.
ФУНКЦИЯ МАХОВИКА.
Маховик действует как резервуар энергии, выводя кривошип одноцилиндрового двигателя за пределы «мертвых точек». Во всех поршневых двигателях полезно обеспечить устойчивый ход, поскольку тяжелое колесо действует как тормоз при внезапном увеличении или уменьшении давления пара. В насосе, измельчителе мангольда, измельчителе лепешки или измельчителе соломы маховик помогает оператору пройти его мертвые точки, то есть те части круга, которые описаны ручкой в с которым он мало что может сделать.
ЦИЛИНДР.
Цилиндры двигателя заменяют мышечную систему человеческого тела. На рис. 21 мы имеем цилиндр и его золотник, показанные в разрезе. Прежде всего, посмотрите на поршень. Вокруг него имеются белые канавки r r, в которых установлены кольца, препятствующие прохождению пара мимо поршня. Кольца прорезаны в одной точке своей окружности и слегка раскрыты, так что в установленном положении они прижимаются со всех сторон к стенкам цилиндра. После небольшого использования они «приспосабливаются к своей работе», то есть изнашиваются до полной посадки в цилиндре. Каждый конец цилиндра закрыт крышкой, на одной из которых имеется отлитая бобышка с отверстием для работы штока поршня. Чтобы предотвратить выход пара, втулка полая, чтобы вместить сальник, g1, который навинчивается на стержень и прикручивается к втулке; внутреннее пространство между ними заполнено набивкой. Пар из котла поступает в паровую камеру и имел бы доступ к обеим сторонам поршня одновременно через паровые каналы, w w, если бы не
КЛАПАН,
полая коробка, открытая снизу и достаточно длинная, чтобы ее края закрывали оба паропровода одновременно. Между w w находится проход для выхода отработанного пара. Края золотникового клапана идеально плоские, как и поверхность, по которой движется клапан, поэтому пар не может проходить под края. На нашей иллюстрации поршень только начал двигаться вправо. Пар поступает через левый пароход, который клапан только начинает открывать. Когда поршень движется, клапан движется в том же направлении до тех пор, пока порт полностью не откроется, после чего он снова начнет двигаться назад; и незадолго до того, как поршень закончил свой ход, паровой проход справа начинает открываться. Пароход слева теперь сообщается с выпускным отверстием e, так что пар, выполнивший свою задачу, высвобождается и выдавливается из цилиндра поршнем. Возвратно-поступательное движение — это движение поршня вперед и назад: отсюда и термин «возвратно-поступательные» двигатели. Линейное движение штока поршня преобразуется во вращательное движение шатуном и кривошипом.
Использование кривошипа кажется настолько очевидным методом осуществления этого преобразования, что интересно узнать, что, когда Джеймс Уатт создал свой «роторный двигатель» в 1780 году, он не мог использовать кривошип, потому что он уже был запатентован одним Мэтью Васборо. Однако Уатта было нелегко устрашить, и в течение года он сам запатентовал пять других устройств для получения вращательного движения от штока поршня. Прежде чем продолжить, можно упомянуть, что Уатт был отцом современной паровой машины, то есть паровой машины высокого давления; и что из-за несовершенства существующей техники трудности, которые ему пришлось преодолеть, были огромны. Однажды он поздравил себя с тем, что один из его паровых цилиндров отклонился от истины всего на три восьмых дюйма. В наши дни хорошая фирма отвергла бы цилиндр на полторы дюйма, если бы он соответствовал действительности; а в небольших бензиновых двигателях 1/5000 дюйма иногда является максимально допустимым «пределом погрешности».
ЭКСЦЕНТРИК используется для перемещения золотникового клапана взад и вперед над паровыми отверстиями (рис. 23). Он состоит из трех основных частей — шкива, или круглой пластины, установленной на коленчатом валу; и два ремня, которые окружают его и в которых он вращается. К одному ремню прикреплен болтами «большой конец» эксцентрикового стержня, который другим концом входит в зацепление со стержнем клапана. Ремни имеют полукруглую форму и скрепляются прочными болтами б б, проходящими через проушины или утолщения на концах полукружий. Шкив имеет по всем краям глубокую канавку, в которой проходят ремни. «Эксцентриситет» или «ход» эксцентрика — это расстояние между c2, центром вала, и c1, центром шкива. Ход должен равняться половине расстояния, которое золотниковый клапан должен пройти над паровыми отверстиями. Конический стальной клин или шпонка k, утопленная наполовину в эксцентрике, а наполовину в пазе вала, удерживает эксцентрик устойчиво и предотвращает его проскальзывание. Некоторые эксцентриковые шкивы состоят из двух частей, скрепленных болтами, поэтому их можно легко снять, не разбирая вал.
Эксцентрик, в принципе, представляет собой не что иное, как шатунную шейку, настолько увеличенную, что она больше вала кривошипа. Его удобство заключается в том, что он может быть установлен в любой точке вала, тогда как кривошип может располагаться только на конце, если это на самом деле не V-образный изгиб самого вала - и в этом случае его положение конечно навсегда.
РЕГУЛИРОВКА ЗОНДОВОГО КЛАПАНА И ЭКСЦЕНТРИКА.
Тема настройки клапанов настолько обширна, что полное изложение могло бы утомить читателя, даже если бы место позволяло включить ее. Но поскольку эффективность поршневого двигателя во многом зависит от природы и расположения клапанов, мы рассмотрим некоторые наиболее элементарные принципы.
n
На рис. 24 мы видим в разрезе золотник, каналы цилиндра и часть поршня. Справа расположены две линии под прямым углом: более толстая, c, обозначает положение рукоятки; чем тоньше, e, тем эксцентрик. (Положение эксцентрика схематически обозначается линией, проведенной от центра коленчатого вала через центр шкива.) Края клапана в этом случае достаточно широки, чтобы только закрывать отверстия, то есть они не иметь кругов. Поршень вот-вот начнет свой ход влево; и эксцентрик, установленный под углом 90° перед рукояткой, вот-вот начнет открывать левое отверстие. К тому времени, как с достигнет положения, первоначально занимаемого е, е будет горизонтальным (рис. 25), т. е. эксцентрик закончит свой ход влево; и пока c проходит следующий прямой угол, клапан закроет левое отверстие, которое перестанет впускать пар, когда поршень подойдет к концу своего хода. Операция повторяется с правой стороны, пока поршень возвращается.
Здесь следует отметить: (1) пар подается под полным давлением на протяжении всего хода; (2) прием начинается и заканчивается одновременно с инсультом. На практике же необходимо впустить пар до того, как поршень завершит свое движение, чтобы смягчить резкое изменение направления поршня, его штока и других движущихся частей. Для этого эксцентрик выставляется заранее более чем на 90°, то есть больше, чем то, что инженеры называют квадратом. На рис. 26 показано такое расположение. Угол между e и e1 называется уголом опережения. Обращаясь к клапану, вы увидите, что он значительно открылся, хотя поршень еще не начал движение вправо.
«КРУГ» КЛАПАНА — РАСШИРЕНИЕ ПАРА.
В клапане простой формы, показанном на рис. 24, поверхности клапана достаточно широки, чтобы закрывать паровые отверстия. Если эксцентрик не находится под квадратом с кривошипом, то поступление пара продолжается до самого конца хода; если задано немного заранее, то есть задано упреждение, пар отключается до того, как поршень пройдет достаточно вдоль цилиндра, и снова подается до того, как будет завершен обратный ход. Даже при таком свинце работа очень неэкономична, так как пар идет к выхлопу практически под тем же давлением, при котором он поступил в цилиндр. Его свойство расширения было проигнорировано. Но предположим, что пар весом 100 фунтов. Давление допускалось до полухода, а затем внезапно прекращалось, расширяющаяся природа пара продолжала выталкивать поршень до тех пор, пока давление не снизилось до 50 фунтов. на квадратный дюйм, при каком давлении он пойдет в выхлоп. Теперь заметьте, что вся работа, совершаемая паром после отключения, экономится очень много энергии. Среднее давление на поршень не так велико, как в первом случае; тем не менее, от заданного объема в 100 фунтов. под давлением пара мы получаем гораздо больше работы.
КАК УПРАВЛЯЕТСЯ ОТКЛЮЧЕНИЕМ.
n
Посмотрите на рис. 27. Здесь мы имеем золотниковый клапан, грани которого намного шире, чем отверстия для пара. Детали, отмеченные черным цветом p p, соответствуют торцам клапанов, показанных на предыдущих рисунках (стр. 54). Заштрихованные части l l называются перекрытием. Увеличивая длину колена, мы увеличиваем диапазон расширенной работы. На рис. 28 показан полный поршень влево; клапан находится на грани открытия, чтобы впустить пар за поршень. Эксцентрик имеет ход, равный ширине порта + перехлест клапана. То, что это должно быть так, очевидно из рассмотрения рис. 27, где клапан находится в центральном положении. Отсюда очень простая формула: Ход клапана = 2 × (захват + ширина отверстия). Путь центра эксцентрика вокруг центра вала обозначен обычным пунктиром (рис. 28). Вы заметите, что «угол опережения», обозначенный стрелкой а, теперь очень значителен. К тому моменту, когда кривошип с занял положение линии s, эксцентрик прошел свою мертвую точку, и клапан начинает двигаться назад, в конечном итоге возвращаясь в положение, показанное на рис. 28, и перекрывая подачу пара при этом поршню еще предстоит совершить значительную часть своего хода. Затем пар начинает расширяться и продолжает это делать до тех пор, пока клапан не примет положение, показанное на рис. 27.
Если клапан должен иметь «ход», чтобы пропускать пар до конца хода на другую сторону поршня, угол продвижения должен быть увеличен, а центральная линия эксцентрика будет лежать на линии e2. Следовательно, общий угол продвижения = угол для круга и угол для ухода.
ПРЕДЕЛ РАСШИРЕННОЙ РАБОТЫ.
Теоретически, увеличивая круг и отключая пар все раньше и раньше во время гребка, мы должны все больше и больше экономить нашу мощность. Но на практике встречается большая трудность, а именно: по мере расширения пара его температура падает. Если отключение произойдет раньше, скажем, на одной трети хода, сильное расширение снизит температуру металлических стенок цилиндра до такой степени, что, когда следующая порция пара поступит с другого конца, значительная часть энергия пара будет потеряна при охлаждении. В таком случае разница температур между впускаемым и выхлопным паром слишком велика для экономии. Однако мы хотим использовать как можно больше энергии. Как нам это сделать?
СОСТАВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ.
В 1853 году Джон Элдер, основатель судоходной фирмы Elder and Co. в Глазго, представил составной двигатель для использования на кораблях. Пар, выйдя из цилиндра высокого давления, перешел в другой цилиндр с таким же ходом, но большего диаметра, где расширение продолжалось. В современных двигателях расширение расширяется до трех и даже четырех ступеней в зависимости от давления в котле; поскольку существует правило: чем выше начальное давление, тем больше стадий расширения соответствует экономичной работе.
На рис. 29 мы имеем судовой двигатель тройного расширения. Пар поступает в цилиндр высокого давления под давлением, скажем, 200 фунтов. за квадратный дюйм. Он исчерпывается при весе 75 фунтов. в большую трубу 2 и поступает в промежуточный цилиндр, откуда выпускается при 25 фунтах. или около того через трубку 3 в цилиндр низкого давления. Наконец, он выбрасывается весом около 8 фунтов. на квадратный дюйм поступает в конденсатор и внезапно превращается в воду; действие, которое создает вакуум и уменьшает противодавление выхлопных газов из цилиндра c. Фактически, конденсатор оказывает всасывающую силу на выпускную сторону поршня c.
РАСПОЛОЖЕНИЕ РАСШИРИТЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.
На иллюстрации шатуны установлены под углом 120°, или на треть окружности, так что один или другой всегда находится в положении максимальной крутящей способности или близко к нему. Там, где используются только две ступени, цилиндры часто располагаются тандемом, причем оба поршня имеют общий шток и кривошип. Чтобы обеспечить постоянное вращательное движение, их необходимо установить отдельно, а рабочие шатуны установить под прямым углом друг к другу.
СОЕДИНЕННЫЕ ЛОКОМОТИВЫ.
В 1876 году г-н А. Малле ввел смеси в локомотивах; и эта практика получила широкое распространение. Различные типы «соединений» можно классифицировать следующим образом: — (1) один цилиндр низкого давления и один цилиндр высокого давления; (2) один высокого давления и два низкого давления; (3) один низкого давления и два высокого давления; (4) два высокого давления и два низкого давления. Последний класс очень широко используется во Франции, Америке и России и, по-видимому, дает наилучшие результаты. Там, где используются только два цилиндра (а иногда в случае трех и четырех), клапанное устройство позволяет подавать пар высокого давления как в цилиндры высокого, так и в цилиндры низкого давления для запуска поезда или перемещения его по тяжелым уклонам.< /п>
РЕВЕРСИВНЫЕ ШЕСТЕРНИ.
Двигатели локомотива или парохода должны быть реверсивными, т. е. при подаче пара в цилиндры инженер должен иметь возможность направить его по паропроводам так, чтобы кривошипы могли вращаться в нужном направлении. Самая распространенная форма реверсивного устройства (изобретенного Джорджем Стивенсоном) известна как Link Gear Стивенсона. На рис. 30 мы имеем схематическое изображение этой шестерни. e1 и e2 представляют собой два эксцентрика, установленные под прямым углом с кривошипом на противоположных концах диаметра. Их стержни соединены с концами звена l, которое можно поднимать и опускать с помощью рычагов (не показаны). b представляет собой блок, который может частично вращаться на штифте, выступающем[Pg 64] из стержня клапана и действующем через направляющую, g. На рис. 31 звено наполовину поднято, или, как говорят водители, находится на «средней передаче». Эксцентрик е1 полностью отодвинул нижний конец тяги назад; e2 выдвинуло его полностью вперед; и поскольку любое движение одного эксцентрика уравновешивается противоположным движением другого, вращение эксцентриков вообще не приведет к перемещению клапана, и пар не сможет попасть в цилиндр.
Предположим, что рис. 30 обозначает один цилиндр, кривошип, шатуны и т. д. локомотива. Кривошип остановился на полуходе; рычаг переключения передач находится в метке средней передачи. Если инженер желает повернуть шатуны против часовой стрелки, он поднимает звено, которое приводит стержень e1 на одну линию со стержнем клапана и прижимает блок назад до тех пор, пока правый порт не откроется (рис. 31). Если теперь впустить пар, поршень сместится влево, а двигатель продолжит работать против часовой стрелки. Если, с другой стороны, он хочет запустить двигатель в другую сторону, он опустит звено, совместив стержень e2 со стержнем клапана и потянув v вперед< /em>, чтобы открыть задний порт (рис. 32). В любом случае эксцентрик, воздействующий на конец звена, удаленный от b, не имеет никакого эффекта, поскольку он просто заставляет этот конец описывать дуги окружностей, центром которых является b.
«СОЕДИНЕНИЕ».
Если тяга опущена или поднята лишь частично из центрального положения, это все равно вызывает соответствующую работу двигателя, но движение клапана уменьшается. При работе на высокой скорости инженер «подключает» реверсивную передачу, в результате чего его клапаны отключаются на ранней стадии хода, и пар работает более широко, чем это могло бы быть при полном положении рычага, или конец, механизм; так что это устройство не только делает двигатель реверсивным, но также дает инженеру полную власть над степенью расширения пара, поступающего в цилиндр, и обеспечивает метод полного отключения пара. На рис. 30, 31, 32 клапан не имеет притира и эксцентрики установлены под прямым углом. На практике на торцах клапана должны быть соответствующие «притир» и «ход» эксцентрика; но для простоты ни то, ни другое не показано.
ДРУГИЕ МЕХАНИЗМЫ.
В передаче Гуча для реверсивных локомотивов звено не переключается, а поднимается или опускается шток клапана и его блок. Шестерня Аллана устроена так, что при поднятии звена блок опускается, и наоборот. На самом деле это всего лишь модификации принципа Стефенсона, а именно использование двух эксцентриков, установленных под равными углами к и на противоположных сторонах кривошипа. Существуют еще три формы реверсивных механизмов и около дюжины типов радиальных реверсивных устройств; но поскольку мы уже описали три, наиболее часто используемые на локомотивах и кораблях, нет необходимости приводить их подробности.
До появления передачи Стефенсона для каждого цилиндра использовался один эксцентрик, и для реверса двигателя этот эксцентрик должен был быть ослаблен на оси. «Рычаг и шестерня, приводимая в действие педалью на подножке, управляли положением эксцентриков. При запуске двигателя водитель выключал эксцентрики педалью, затем с помощью рычага поднимал малые концы тяги эксцентриков и, отметив положение кривошипов или, если удобнее, балансира в колесах, он с помощью другой рукоятки перемещал клапаны для открытия необходимых отверстий для пара и работал ими вручную до тех пор, пока двигатель двигался; затем педалью он перекинул эксцентрики для зацепления шпилек, одновременно опуская тонкие концы тяг для зацепления шпилек на шпинделях клапанов, так что они продолжали поддерживать движение клапана». Можно было бы подумать, что на современных сортировочных станциях такое устройство несколько задержит работу!
ПОРШНЕВЫЕ КЛАПАНЫ.
В судовых двигателях, а также на многих локомотивах и некоторых стационарных двигателях D-клапан (показан на рис. 30–32) заменен поршневым клапаном или круглым клапаном, работающим вверх и вниз в трубчатом седле. Лучше всего его можно описать как шток с двумя поршнями, которые соответствуют торцам D-клапана. Вместо прямоугольных отверстий в трубке выполнены отверстия, в которых движется поршневой клапан, сообщающийся с паропроводами в цилиндр и с выхлопной трубой. В случае D-клапана давление над ним намного выше, чем под ним, и возникает значительное трение, если трущиеся поверхности недостаточно смазаны. Поршневой клапан преодолевает эту трудность, поскольку пар, который может просочиться мимо него, одинаково давит на его окружность во всех точках.
РЕГУЛЯТОРЫ СКОРОСТИ.
Практически все двигатели, за исключением локомотивов и так называемых «ослиных двигателей», используемых на кранах, оснащены каким-либо устройством для поддержания постоянной скорости вращения кривошипа в очень узких пределах. Возможно, вы видели пару шаров, движущихся по подставке над котлом молотилки. Они составляют часть «регулятора» или регулятора скорости, принцип которого показан на рис. 33. Ремень, приводимый в движение шкивом на коленчатом валу, вращает небольшой шкив p у подножия регулятора. Он передает движение через два конических колеса g на вертикальный вал, на вершине которого на звеньях свисают два тяжелых шара k k. Еще два звена l l соединяют шарики с грузом w, вокруг которого внизу вырезана глубокая канавка. Когда вал вращается, шарики вылетают наружу под действием центробежной силы, и по мере увеличения их скорости четырехугольная фигура, заключенная в четырех звеньях, расширяется в поперечном направлении и укорачивается по вертикали. Углы между k k и l l становятся все менее и менее тупыми, и груз w тянется вверх, увлекая за собой вилку c стержня a, концы которого входят в паз. Когда c поднимается, другой конец стержня опускается, а стержень b опускает стержень o, который прикреплен к шпинделю, работающему как своего рода затвор в паровой трубе. Следовательно, подача пара все больше и больше ограничивается по мере увеличения скорости, пока она не уменьшится настолько, что двигатель замедлится, и шарики упадут, снова открыв клапан. На рис. 34 показан клапан полностью закрытым. Эту форму регулятора изобрел Джеймс Уотт. Вместо груза часто используется пружина, а регулятор расположен горизонтально, так что его можно приводить непосредственно от коленчатого вала без использования конической передачи.
Губернатор Хартвелла использует механизм ссылки. Здесь вы должны представить себе, как шарики поднимают и опускают свободный конец стержня клапана, на котором находится блок, движущийся в звене, соединенном со стержнем эксцентрика. Звено шарнирно закреплено на верхнем конце, а эксцентриковая тяга прикреплена к нижнему. Когда двигатель находится в состоянии покоя, конец стержня клапана и его блок опускаются до линии со стержнем эксцентрика; но когда машина начинает работать, блок постепенно втягивается регулятором, уменьшая движение клапана и тем самым сокращая период поступления пара в цилиндр.
Регуляторы имеют особое значение там, где нагрузка двигателя постоянно меняется, например, на лесопилке. Хороший регулятор ограничит изменение скорости в пределах двух процентов. То есть, если двигатель настроен на работу со скоростью 100 оборотов в минуту, он не позволит ей превысить 101 или упасть ниже 99. В очень em> Высокоскоростные двигатели, регулирование предотвращает отклонение менее чем на один процент, даже если нагрузка в один момент полностью включена, а в следующий полностью отключена.
МОРСКИЕ ГУБЕРНАТОРЫ.
Они должны быть более быстродействующими, чем те, которые используются в двигателях с маховиками, которые предотвращают очень резкие изменения скорости. Винт легкий, пропорционально мощности двигателя, и когда он внезапно поднимается из воды из-за качки судна, двигатель будет работать до тех пор, пока винт снова не наберет воду, если не будет предусмотрен какой-либо регулирующий механизм. Было опробовано множество типов морских регуляторов. Наиболее успешным, по-видимому, является тот, в котором вода постоянно нагнетается насосом, приводящимся в движение от вала двигателя, в цилиндр, управляющий дроссельным клапаном в главной паровой трубе. Вода выходит через слив, который можно регулировать. Пока скорость двигателя нормальная, вода выходит из цилиндра так же быстро, как и накачивается, и поршня не перемещается; но когда винт начинает вращаться, насос преодолевает утечку, и поршень выталкивается, вызывая дросселирование подачи пара.
КОНДЕНСАТОРЫ.
Конденсатор служит двум целям: — (1) Позволяет снова и снова использовать одну и ту же воду в котлах. На море, где пресная вода недоступна в больших количествах, это имеет величайшую важность. (2) Он увеличивает мощность составного двигателя, оказывая обратное тяговое усилие на поршень цилиндра низкого давления во время выпуска пара.
На рис. 35 показано сечение морского конденсатора. Пар поступает в конденсатор через большую трубу e и проходит через множество очень тонких медных трубок, по которым с помощью насоса поддерживается циркуляция морской воды. Путь воды показан стрелками без перьев. От насоса он поступает по трубе а в нижнюю часть большого колпака, закрывающего один конец конденсатора и разделенного поперек диафрагмой г. Проходя по трубам, он достигает колпака, прикрепленного к другому концу, и по верхним трубкам течет обратно к выходному отверстию c. Такое расположение гарантирует, что по мере конденсации пара он будет встречаться со все более холодными трубками и, наконец, превратится в воду, которая поступает в колодец через выпускное отверстие f. В некоторых конденсаторах положение пара и воды меняется местами: пар проходит по трубкам, снаружи которых циркулирует холодная вода.
О книжной серии HackerNoon: мы предлагаем вам наиболее важные технические, научные и познавательные книги, являющиеся общественным достоянием.
Эта книга является общественным достоянием. Арчибальд Уильямс (2009). Как это работает. Урбана, Иллинойс: Проект Гутенберг. Получено https://www.gutenberg.org/cache/epub/ 28553/pg28553-images.html
Эта электронная книга предназначена для использования кем угодно и где угодно, бесплатно и практически без каких-либо ограничений. Вы можете скопировать ее, отдать или повторно использовать в соответствии с условиями лицензии Project Gutenberg, включенной в данную электронную книгу или на сайте www.gutenberg.org< /a>, расположенный по адресу https://www.gutenberg.org/policy/license.html.. эм>
Оригинал