Парна машина
Парният двигател е двигател, който използва пара от вряща вода, за да се движи. Парата натиска частите на двигателя, за да ги задвижи. Парните двигатели могат да задвижват много видове машини, включително превозни средства и електрически генератори.
Парните двигатели се използват в минните помпи от началото на XVIII век и са значително усъвършенствани от Джеймс Уат през 70-те години на XIX век. Те са много важни по време на индустриалната революция, когато заместват конете, вятърните и водните мелници, за да работят машините.
Първите парни машини са били бутални. Налягането на парата натискаше бутало, което го караше да се движи по цилиндър, и така те имаха възвратно-постъпателно движение (напред-назад). Това може да задвижи директно помпа или да задейства манивела, която да завърти колело и да задвижи машина. Те са работили при ниско налягане и е трябвало да бъдат много големи, за да развиват голяма мощност.
Парните двигатели се използват във фабриките за работа на машините и в мините за задвижване на помпите. По-късно са създадени по-малки двигатели, които могат да задвижват железопътни локомотиви и парни лодки.
Парата за задвижване на парна машина се произвежда в котел, който загрява вода, за да се получи пара. На повечето места котелът се загрява с огън. Горивото за огъня може да бъде дърва, въглища или петрол. Вместо огън може да се използва ядрена енергия или слънчева енергия. Парата, излизаща от котела, упражнява сила върху бутало. Вентил изпраща парата към единия край на буталото, а след това към другия, за да го накара да се движи напред и назад. Движещото се бутало избутва и дърпа буталния прът, напречната глава и свързващия прът, за да завърти колелата или да задвижи други машини. Тежкият въртящ се маховик изглажда мощността на буталото. Регулаторът управлява скоростта на двигателя.
Днес все още работят много парни машини. През 20-ти век буталата са заменени с турбини, които се въртят като вятърна мелница, тласкана от струи пара. Те се въртят по-бързо и с по-голяма енергийна ефективност, отколкото първоначалните видове бутални парни машини. Използват се в електроцентрали за задвижване на генератори, които произвеждат електроенергия. Някои кораби също се задвижват от парни турбини. Котлите на парните турбини могат да се отопляват с много различни видове гориво, дори с ядрен реактор в някои електроцентрали и военни кораби.
Работещо копие в пълен мащаб на двигателя на Томас Нюкомен от 1712 г. за изпомпване на вода от мините в имението на лорд Дъдли. Живият музей на Черната страна
Най-старият запазен локомотив: Пухкавият Били в Музея на науката
В тази огромна сграда се помещават четирите най-големи гребни двигателя във Великобритания. Те са били използвани за преместване на отпадни води в Кроснес, Бексли
Старата Бес: Двигател на Уат, 1777 г., построен от Бултън и Уат. Двигателят е използван за повдигане на вода. Необходима е била постоянна вода, тъй като за задвижване на машините в манифактурата "Сохо" на Бултън в Бирмингам се е използвало водно колело.
Губернаторът: Важното изобретение на Бултън и Уат
Въпроси и отговори
В: Какво представлява парната машина?
О: Парната машина е двигател, който използва пара от вряща вода, за да се движи. Парата избутва частите на двигателя, за да ги накара да се движат, и може да се използва за задвижване на много видове машини, включително превозни средства и електрически генератори.
В: Кога за първи път са използвани парните машини?
О: Парните двигатели са използвани за първи път в минни помпи в началото на XVII век и са значително подобрени от Джеймс Уат през 70-те години на XVII век. Те стават много важни по време на индустриалната революция, когато заместват конете, вятърните и водните мелници за работа на машините.
Въпрос: Как работят парните машини?
О: Първите парни машини са били бутални. Налягането на парата е натискало бутало, което го е карало да се движи по цилиндър и по този начин е имало възвратно-постъпателно движение (напред-назад). Това може да задвижи директно помпа или да задейства манивела, която да завърти колело и да задвижи машина. Тежкият въртящ се маховик изглажда силата на буталото, а регулаторът контролира скоростта на двигателя.
Въпрос: Какво задвижва парната машина?
О: Парата за задвижване на парната машина се произвежда в котел, който загрява вода, за да се получи пара. На повечето места котелът се загрява с огън, но горивото за него може да бъде дърва, въглища или нефт; вместо огън може да се използва и ядрена или слънчева енергия.
Въпрос: Как се е променила технологията след появата на първоначалните видове бутални двигатели?
О: През 20-ти век буталата са заменени от турбини, които се въртят като вятърни мелници, тласкани от струи пара, като се въртят по-бързо и с по-голяма енергийна ефективност от първоначалните видове бутални парни двигатели. Сега те се използват в електроцентрали за задвижване на генератори, които произвеждат електроенергия, а някои кораби също се задвижват от тези турбини.
Въпрос: Какъв вид гориво може да се използва за котлите днес?
О: Котлите за тези съвременни турбини могат да се отопляват с много различни видове горива, като дърва, въглища, петрол; вместо огън може да се използва и ядрена или слънчева енергия в зависимост от това, какво е налично в даден момент.
