Parna mašina
From Wikipedia, the free encyclopedia
Parna mašina ili parni stroj (parostroj) predstavlja motor koji transformiše toplotnu energiju vodene pare u mehanički rad, najčešće rotaciono kretanje.[1] Spada u grupu klipnih toplotnih motora sa spoljašnjim sagorevanjem.[1] Parne mašine su se koristile kao pogon pumpi, parnih lokomotiva, parobroda i parnih traktora,[2] te su bile temelj industrijske revolucije.[3][4]
Prema konstrukcijskom dizajnu parna mašina pripada grupi klipnih mašina. Para se proizvodi u kotlu te dovodi u cilindar, gde obavlja rad delovanjem pritiska na jednu stranu klipa (jednoradna parna mašina), ili naizmenično na jednu pa na drugu stranu klipa (dvoradna parna mašina), potiskujući klip amo-tamo. Radni ciklus jednoradne parne mašine započinje kada se klip nalazi u gornjem mrtvom položaju, uz otvoren dovod, a zatvoren odvod pare. Delovanjem pare klip se pomiče do donjeg mrtvog položaja, kada se zatvara dovod, a otvara odvod pare iz cilindra. Energiju potrebnu za vraćanje stapa nazad, te za istiskivanje većeg dela preostale pare iz cilindra svojom inercijom (tromošću) daje teški metalni točak zamajac. Kod dvoradne mašine konstrukcija cilindra omogućuje izmenično uvođenje pare, s jedne pa s druge strane klipa. Zbog toga, za istiskivanje pare nije potrebno preuzimati energiju od zamajca, ali se ovaj ipak koristi radi ostvarivanja jednakomernog rada mašine. Pravolinijsko kretanje klipa između krajnjih položaja u cilindru, najčešće se pretvara u rotaciono kretanje pogonskog vratila. Za to služi mehanizam koji se sastoji od motke vezane za stap (stapajica), kružne glave s kliznom papučom, te ojnice, koja je na jednoj strani zglobno povezana s kružnom glavom, a na drugoj s kolenastim vratilom. Radom razvodnika, to jest dovođenjem i odvođenjem pare iz cilindra, upravlja ekscentar pričvršćen na kolenasto vratilo. Takva jednocilindrična mašina sa klipom u mrtvom položaju ne može se sama pokrenuti, pa se često izvode mašine kod kojih na istom kolenastom vratilu rade dva ili više cilindara (višecilindrična mašina), kojima su ojnice međusobno prostorno zakrenute. Parne mašine koje paru iz cilindra izbacuju u atmosferu su ispušne mašine, za razliku od kondenzacijskih mašina, kod kojih se ona, pošto obavi rad u cilindru, kondenzuje u kondenzatoru pare. S obzirom na položaj središnje ose klipa i cilindra, parna mašina može biti vertikalna (stojeća parna mašina) ili horizontalna (ležeća parna mašina). [5]
Parna mašina je toplotna mašina s spoljašnjim izgaranjem koja entalpiju vodene pare pretvara u mehanički rad. Jednostavnije rečeno, to je mašina koja energiju vodene pare koja se proizvodi u parnim kotlovima pretvara u mehanički rad. Bitno je napomenuti da je zapremina vodene pare već na 100 °C oko 1 700 puta veća od zapremine tečne vode.