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瓦特蒸汽機原理步驟分解

心理1.26W
瓦特蒸汽機原理步驟分解

主要是一個汽缸,汽缸運動到右側末端時,開啟右側進氣閥向汽缸右側衝高壓水蒸汽,下面我們一起來看看瓦特蒸汽機原理與特點詳情介紹。

瓦特蒸汽機

詳細介紹了瓦特蒸汽機的原理和特點

蒸汽機是一種將蒸汽能量轉化為機械功的往復式動力機。蒸汽機的出現引起了18世紀的工業革命。直到20世紀初,它仍然是世界上最重要的原動力,然後逐漸讓位於內燃機和汽輪機。

從16世紀末到17世紀後期,英國的礦業,尤其是煤礦,已經發展到相當大的規模。單靠人力和畜力很難滿足清除地下水的要求,而且現場有豐富廉價的煤炭作為燃料。現實的需要促使許多人,如英國的帕潘、薩維裡、紐科曼等,致力於“以火提水”的探索和實驗。

薩維裡製造了世界上第一臺實用蒸汽水泵,並於1698年獲得英國專利“礦工之友”。他先給一個蛋形的容器充入蒸汽,然後關閉蒸汽入口閥,在容器外噴灑冷水,使容器內的蒸汽冷凝,形成真空。開啟進水閥,礦井底部的水在大氣壓的作用下通過進水管被吸入容器內關閉進水閥,重新開啟進汽閥,利用蒸汽壓力通過排水閥將容器內的水壓出。當容器中的水被排空並充滿蒸汽時,關閉蒸汽入口閥和排水閥,並再次噴水以冷凝蒸汽。這種重複迴圈,兩個蛋形容器交替工作,可以持續排水。

瓦特蒸汽機

savery的抽油機靠真空吸力抽水,抽水深度不能超過6米。為了從幾十米深的礦井中抽水,需要在礦井深處安裝一臺提水機,用較高的蒸汽壓力將水壓到地面,這在當時無疑是困難而危險的。

紐科門和他的助手卡利在1705年發明了大氣蒸汽機來驅動一個獨立的水泵,這就是所謂的紐科門大氣蒸汽機。這種蒸汽機首先在英國推廣,後來在歐洲推廣,其改裝產品直到19世紀初仍在製造。紐科曼常壓蒸汽機熱效率很低,主要是因為蒸汽進入汽缸時凝結在剛被水冷卻的汽缸壁上,損失了大量熱量,所以只在煤價低的產煤區推廣。

1764年,英國儀器修理工瓦特為格拉斯哥大學修理紐科門蒸汽機模型時,注意到了這個缺點,於1765年發明了汽缸壁與冷凝器分離的蒸汽機,並於1769年獲得英國專利。在早期,瓦特蒸汽機仍然使用平衡杆和拉桿機構來驅動提升泵。為了去除冷凝器中的冷凝水和空氣,瓦特安裝了一個氣泵。他還在汽缸外壁安裝夾層,用蒸汽加熱汽缸壁,減少冷凝損失。

1782年前後,瓦特進一步改進了機器,完成了兩項重要發明:在主動和冷工作行程中間,關閉蒸汽入口閥,使蒸汽膨脹工作,提高熱效率使蒸汽在活塞(雙

蒸汽推動活塞做往復運動,活塞通過連桿、搖桿、曲柄將往復直線運動轉變為圓周運動。蒸汽機中滑動閥門由偏心輪和連桿來控制。當活塞向右運動時偏心輪帶動連桿推動滑動閥向左運動,當活塞運動到最左端時滑動閥擋住左側進氣口,使蒸汽不能進入左側氣缸。當滑動閥向右運動同時滑塊下方連線排氣口,左側低溫氣體由滑動閥下腔進入排氣口排出。滑動閥運動到最左端後左側排氣口關閉,進氣口開啟,高溫高壓蒸汽進入右側氣缸,推動活塞向右運動,同時滑動閥在偏心輪的帶動下向右運動,開啟左側排氣道。當活塞運動到最左端時,右側進氣道關閉,左側排氣口開啟……如此往復,蒸汽不斷推動活塞帶動輪轉動,蒸汽的內能轉變為飛輪的動能對外做功,用皮帶將機械與外邊的皮帶輪連結,就能利用蒸汽機實現工業生產。

蒸汽機的出現和改進促進了社會經濟的發展,但同時經濟的發展反過來又向蒸汽機提出了更高的要求,如要求蒸汽機功率大、效率高、重量輕、尺寸小等。儘管人們對蒸汽機作過許多改進,不斷擴大它的使用範圍和改善它的效能,但是隨著汽輪機和內燃機的發展,蒸汽機因存在不可克服的弱點而逐漸衰落。