Парасілавая ўстаноўка

Парасілавая ўстаноўка (ПСУ) — цеплавы рухавік, у якім рабочае цела мае фазывая пераўтварэньні. Прасьцей кажучы, парасілавая ўстаноўка выкарыстоўвае прынцып пашырэньня, дзе вада награваецца да таго стану, каб выпарыць яе ў пару, і сіла, якая генэруецца гэтым працэсам штурхае поршань назад і наперад унутры цыліндру, ажыцьцяўляючы мэханічную працу. Як правіла, такая сіла з дапамогай хадуна і махавіка пераўтвараецца ў крутоўную сілу.

Парасілавыя ўстаноўкі зьяўляюцца зьнешнімі рухавікамі ўнутранага згараньня^[1], дзе працоўная вадкасьць аддзяляецца ад прадуктаў згараньня. Для сынтэзу энэргіі могуць быць выкарыстаныя крыніцы цяпла ня зьвязаныя з гарэньнем, як то сонечная, атамная і геатэрмальная энэргія. Ідэальны тэрмадынамічны цыкль, які выкарыстоўваецца для аналізу гэтага працэсу называецца цыклем Рэнкіна. У адпаведнасьці з цыклем вада награваецца і ператвараецца ў пару ў катлу, які працуе пры высокім ціску. Пры пашырэньні з дапамогай поршняў або турбіны праходзіць мэханічная праца. Затым пара выпускаецца ў атмасфэру, ці кандэнсуецца і запампоўваецца назад у кацёл, дзе працэс пачынаецца зноўку.

Дадзенае вышэй азначэньне не агаворвае, якое менавіта фазавае пераўтварэньне ажыцьцяўляецца ў парасілавой устаноўцы, але ў сучасных устаноўках ажыцьцяўляецца фазавы пераход пара — вадкасьць. У якасьці рабочага цела могуць выкарыстоўвацца розныя рэчывы, якія ў дыяпазоне тэмпэратур і ціскаў, пры якіх працуе дадзенная машына, могуць існаваць як у вадкасным, так і ў параабразным выглядзе. Але з-за шэрагу прычын (найперш бясьпечнасьць і таннасьць) найчасьцей выкарыстоўваецца вада.

Выкарыстаньне гатаванай вады для стварэньня мэханічнага руху налічвае больш за 2000 гадоў, але раньнія прылады ня мелі асаблівай практычнасьці. Гішпанскі вынаходнік Хэроніма дэ Аянс і Бамонт атрымаў патэнт на зародкавую парасілавую вадзяную помпу ў 1606 годзе^[2]. У 1698 годзе Томас Сэвэры запатэнтаваў парасілавую помпу, якая выкарыстоўвала пару ў непасрэдным кантакце з вадой, якая запампоўвалася ў камэру з парай. Парасілавая помпа Сэвэры выкарыстоўвала кандэнсацыйную пару для стварэньня частковага вакуўму і залівала ваду ў камэру, а затым прымяняла пару пад ціскам для далейшай перапампоўкі вады.

Парасілавая ўстаноўка Томаса Ньюкамэна была першай сапраўднай камэрцыйнай парасілавой устаноўкай, якая выкарыстоўвала поршань. Гэты агрэгат быў выкарыстаны ў 1712 годзе для выдаленьня вады з шахты пасьля паводкі. У 1733 годзе такіх установак ужо было 104, а ў канчатковым выніку было ўсталявана больш за 2000 атмасфэрных рухавікоў^[3].

У 1781 годзе шатляндзкі інжынэр Джэймз Ўат запатэнтаваў парасілавую астаноўку, якая вырабляла бесьперапынны крутоўны рух^[4]. Рухавік Ўата на дзесяць конскіх сілаў дазволіў стварыць шырокі спэктар вытворчага абсталяваньня. Устаноўкі маглі быць выкарыстаны ў любым месцы, дзе ёсьць вада і вугаль або драўнянае паліва. Да 1883 году такія ўстаноўкі ўжо былі здольныя забясьпечыць магутнасьць у 10 тысяч конскіх сілаў^[5]. Стацыянарная парасілавая ўстаноўка стала ключавым кампанэнтам індустрыяльнай рэвалюцыі, дазваляючы будаваць фабрыкі нават там, дзе не было прыроднай воднай энэргіі. Атмасфэрныя рухавікі Ньюкамэна і Ўата былі вялікімі паводле памераў у параўнаньні зь велічынёй магутнасьці, якую яны выраблялі, але парасілавыя рухавікі высокага ціску былі досыць лёгкімі, каб усталёўваць іх на транспартныя сродкі, такім чынам былі выраблены першыя цягавыя рухавікі і чыгуначныя лякаматывы.

Парасілавая ўстаноўка складаецца з аднаго або групы паравых катлоў, з аднаго або некалькі паравых рухавікоў (паравая машына, паравая турбіна), а таксама мае розныя дапаможныя прыстасаваньні. Паршнявая паравая машына зьявілася раней за паратурбінныя ўстаноўкі і доўгі час шырока выкарыстоўвалася ў розных сфэрах чалавечай дзейнасьці. Але на пачатку 20 стагодзьдзя яна была выцесьнена паршнявымі рухавікамі ўнутранага згараньня і электрарухавікамі. Сёньня ў асноўным выкарыстоўваюцца паратурбінныя ўстаноўкі для вытворчасьці электраэнэргіі.

Крыніцы

^ «American Heritage Dictionary of the English Language» (Fourth ed.). Houghton Mifflin Company. 2000.
^ Davids, Karel & Davids, Carolus A. (2012). «Religion, Technology, and the Great and Little Divergences: China and Europe Compared, C. 700-1800». Brill. — С. 207. — ISBN 9789004233881.
^ Preston, Eric James (2012). «Thomas Newcomen of Dartmouth and the Engine That Changed the World». Dartmouth History Research Group. ISBN 9781899011278.
^ Hills 1989. С. 63.
^ Hills 1989. С. 223.

Літаратура

Хрусталёв Б. М., Несенчук А. П., Раманюк В. Н. Техническая термодинамика. Часть 2. — Мн: УП «Технопринт», 2004.
Hills, Richard L. Power from Steam: A history of the stationary steam engine. — Cambridge: Cambridge University Press, 1989. — ISBN 0-521-34356-9

Вонкавыя спасылкі

Парасілавая ўстаноўка — сховішча мультымэдыйных матэрыялаў

Вялікая савецкая энцыклапедыя (рас.)

[1] «American Heritage Dictionary of the English Language» (Fourth ed.). Houghton Mifflin Company. 2000.

[2] Davids, Karel & Davids, Carolus A. (2012). «Religion, Technology, and the Great and Little Divergences: China and Europe Compared, C. 700-1800». Brill. — С. 207. — ISBN 9789004233881.

[3] Preston, Eric James (2012). «Thomas Newcomen of Dartmouth and the Engine That Changed the World». Dartmouth History Research Group. ISBN 9781899011278.

[FOOTNOTEHills198963-4] Hills 1989. С. 63.

[FOOTNOTEHills1989223-5] Hills 1989. С. 223.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]