Поршнева парова машина - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Поршнева парова машина
Поршневі парові машини з зазначених вище причин будуються в основному не для електростанцій, а для безпосереднього приводу механізмів, таких як: поршневих насосів, компресорів, підйомних механізмів, суднових приводів. [1]
Поршневі парові машини знаходять обмежене застосування на електростанціях невеликої потужності. Найбільш зручними та простими виявилися локомобільні установки, у яких поршнева машина безпосередньо встановлюється на паровому казані. Застосування парових машин виправдовується. [2]
Поршневі парові машини найчастіше постачаються струменевими конденсаторами з протитечією. [3]
У поршневій паровій машині, в якій всі процеси оборотні, тиск пари не повинен падати при проходженні через клапани в течіння впуску до випуску, а тепло не повинно передаватися до пари або від неї. Тиск уздовж be дорівнює тиску пари в магістральному паропроводі, а тиск уздовж ad дорівнює тиску у вихлопній камері. Лінія розширення cd слідує рі-співвідношенню ізоентропічного розширення. [4]
У поршневих парових машинах робоче тіло-водяна пара охолоджується над робочому циліндрі, а окремому конденсаторі, що погіршує теоретичний коефіцієнт корисної дії, але зменшує практичні втрати теплоти. Ізобарно-ізотермічний процес АВ відповідає випаровуванню води в котлі та наповненню робочого циліндра. [6]
Збільшення потужності поршневих парових машин лімітується габаритними розмірами циліндрів, особливо циліндрів низького тиску, діаметр яких при потужності 400 - 800 кВт перевищує 2 м, якщо застосовується бажаний вакуум. Погіршення ж вакууму до ( 0 15 - 0 20) 105 Па з метою зменшення розмірів машини призводить до збільшення питомої витратипалива і так великого при низьких початкових параметрах пари у поршневих машин. У машини триразового розширення потужністю близько 2000 кВт з початковими параметрами пари 17 - 106 Па, 230 З тиском на вихлопі 0 15 - 105 Па діаметри циліндрів мають розміри 625, 940 і 2020 мм при ході поршня 1200 мм. [7]
Кінцевий тиск поршневих парових машин, що працюють з конденсацією, значно вищий, ніж парових турбін. Цей тиск становить 010 - 020 ата проти 004 ата у парових турбін. [8]
Електростанція з поршневими паровими машинами звичайного типу мало відрізняється в частині компонування від невеликої паротурбінної електростанції. Взаємне розташування котельні та машинного залу приймається зазвичай паралельне, з установкою котлів в один ряд фронтом до зовнішньої поздовжньої стіни. Парові машини, як тихохідні машини часто з'єднуються з електричними генераторами за допомогою канатної або ремінної передачі. Великі маси і діаметри маховиків машин, необхідні забезпечення паралельної роботи генераторів, викликають збільшення висоти приміщення. [9]
На залізничному транспорті поршневі парові машини майже всюди замінені електричним приводом та приводом від двигунів внутрішнього згоряння. У СРСР понад половину вантажообігу здійснюється тепловозами з двигунами внутрішнього згоряння. Відомі спроби використання газових турбін для приводу локомотивів, проте вони не набули помітного поширення. [10]
Замаслена пара від поршневих парових машин, пресів, молотів та її конденсат очищаються від нафтових масел, мають щільність менше 1 і низьку температуру застигання, за звичайною схемою. Спочатку пара відокремлюється від вологи та масел у механічних пароочисниках - ланцюгових, відбійних або вбудованих у трубопроводи кишенях - пастках і потім упаропромивателях, куди поліпшення відділення масел вводиться суспензія гідрату окису алюмінію. Знемаслена пара після конденсації проходить подальше очищення при необхідності у відстійниках, а потім у механічних зернистих або целюлозних фільтрах і, нарешті, у сорбційних фільтрах, завантажених активованим вугіллям або печовим коксом. Заміну замасленого активованого вугілля або пекового коксу рекомендується проводити пошарово: верхній найбільш замаслений шар видаляти, нижній, малозабруднений вивантажувати і на його місце у фільтрі завантажувати свіже вугілля, а поверх його знову завантажувати вивантажений з фільтра нижній, частково замаслений . [11]
Замаслену пару від поршневих, парових машин, пресів, молотів та її конденсат очищають спочатку у споживача. Пара відокремлюється від вологи і масел в механічних пароочисниках (ланцюгових, відбійних або вбудованих у трубопроводи кишенях-пастках) і потім у паропромивальниках, куди для поліпшення відділення масел вводиться суспензія гідрату окису алюмінію. Конденсат такої знемасленої пари проходить подальше очищення в приймальних резервуарах, у відстійниках-пастках (флотаторах), а потім на освітлювальних зернистих фільтрах; і, нарешті, у разі потреби в сорбційних фільтрах, завантажених активованим вугіллям або пековим коксом. Заміну замасленого активованого вугілля або пекового коксу рекомендується проводити-пошарово: верхній, найбільш замаслений шар видаляти і спалювати, нижній, мало забруднений вивантажувати і на його місце у фільтрі завантажувати свіже вугілля, а поверх нього знову завантажувати вивантажений з фільтра нижній, з метою донасичення його маслом. [12]
Розширення пари в поршневій паровій машині до глибокого вакууму практично неможливе, такяк при цьому потрібно було б мати хід поршня, що багато разів перевищує відрізок наповнення. [13]
На електростанціях з поршневими паровими машинами може бути застосована залежно від місцевих умов прямоточна або обігова система водопостачання. [14]
Першими отримали промисловий розвиток поршневі парові машини, і вже у XVIII столітті вони були поширені. [15]