Парна машина
From Wikipedia, the free encyclopedia
Парна (клипна) машина представља мотор који трансформише топлотну енергију водене паре у механички рад, најчешће ротационо кретање.[1] Спада у групу клипних топлотних мотора са спољашњим сагоревањем.[1] Парне машине су се користиле као погон пумпи, парних локомотива, пароброда и парних трактора,[2] те су биле темељ индустријске револуције.[3][4]
Према конструкцијском дизајну парна машина припада групи клипних машина. Пара се производи у котлу те доводи у цилиндар, где обавља рад деловањем притиска на једну страну клипа (једнорадна парна машина), или наизменично на једну па на другу страну клипа (дворадна парна машина), потискујући клип амо-тамо. Радни циклус једнорадне парне машине започиње када се клип налази у горњем мртвом положају, уз отворен довод, а затворен одвод паре. Деловањем паре клип се помиче до доњег мртвог положаја, када се затвара довод, а отвара одвод паре из цилиндра. Енергију потребну за враћање стапа назад, те за истискивање већег дела преостале паре из цилиндра својом инерцијом (тромошћу) даје тешки метални точак замајац. Код дворадне машине конструкција цилиндра омогућује изменично увођење паре, с једне па с друге стране клипа. Због тога, за истискивање паре није потребно преузимати енергију од замајца, али се овај ипак користи ради остваривања једнакомерног рада машине. Праволинијско кретање клипа између крајњих положаја у цилиндру, најчешће се претвара у ротационо кретање погонског вратила. За то служи механизам који се састоји од мотке везане за стап (стапајица), кружне главе с клизном папучом, те ојнице, која је на једној страни зглобно повезана с кружном главом, а на другој с коленастим вратилом. Радом разводника, то јест довођењем и одвођењем паре из цилиндра, управља ексцентар причвршћен на коленасто вратило. Таква једноцилиндрична машина са клипом у мртвом положају не може се сама покренути, па се често изводе машине код којих на истом коленастом вратилу раде два или више цилиндара (вишецилиндрична машина), којима су ојнице међусобно просторно закренуте. Парне машине које пару из цилиндра избацују у атмосферу су испушне машине, за разлику од кондензацијских машина, код којих се она, пошто обави рад у цилиндру, кондензује у кондензатору паре. С обзиром на положај средишње осе клипа и цилиндра, парна машина може бити вертикална (стојећа парна машина) или хоризонтална (лежећа парна машина).[5]
Парна машина је топлотна машина с спољашњим изгарањем која енталпију водене паре претвара у механички рад. Једноставније речено, то је машина која енергију водене паре која се производи у парним котловима претвара у механички рад. Битно је напоменути да је запремина водене паре већ на 100 °C око 1 700 пута већа од запремине течне воде.