Parni stroj

Shema stapnoga mehanizma kod parnog stroja:
1Stap
2 – Stapajica
3 – Križna glava
4 – Ojnica
5Koljenasto vratilo
6 – Bregasto vratilo za usis ili ispuh ventila
7Zamašnjak
8 – Klizni ventil
9Centrifugalni regulator.
Parni stroj u radu.
James Wattov parni stroj iz 1848.
Prikaz Heronove kugle ili eolipile.

Parni stroj je toplinski stroj koji energiju vodene pare ekspanzijom pretvara u mehanički rad. Po konstrukcijskoj izvedbi pripada među stapne strojeve. Para se proizvodi u kotlu te dovodi u cilindar, gdje obavlja rad djelovanjem tlaka na jednu stranu stapa (jednoradni parni stroj), ili naizmjence na jednu pa na drugu stranu stapa (dvoradni parni stroj), potiskujući stap amo-tamo. Radni ciklus jednoradnoga parnog stroja započinje kada se stap nalazi u gornjem, takozvanom mrtvom položaju, uz otvoren dovod, a zatvoren odvod pare. Djelovanjem pare stap se pomiče do donjega mrtvog položaja, kada se zatvara dovod, a otvara odvod pare iz cilindra. Energiju potrebnu za vraćanje stapa natrag te za istiskivanje većega dijela preostale pare iz cilindra svojom inercijom (tromost) daje teški željezni kotač zamašnjak. Kod dvoradnoga stroja konstrukcija cilindra omogućuje izmjenično uvođenje pare, s jedne pa s druge strane stapa. Zbog toga, za istiskivanje pare nije potrebno preuzimati energiju od zamašnjaka, ali se ovaj ipak rabi za postizanje jednakomjerna rada stroja. Pravocrtno gibanje stapa između krajnjih položaja u cilindru, najčešće se pretvara u rotacijsko gibanje pogonskoga vratila. Za to služi mehanizam koji se sastoji od motke vezane za stap (stapajica), križne glave s kliznom papučom, te ojnice, koja je na jednoj strani zglobno povezana s križnom glavom, a na drugoj s koljenastim vratilom (stapni i klipni strojevi). Radom razvodnika, to jest dovođenjem i odvođenjem pare iz cilindra, upravlja ekscentar pričvršćen na koljenasto vratilo. Takav jednocilindričan stroj sa stapom u mrtvom položaju ne može se sam pokrenuti, pa se često izvode strojevi kod kojih na istom koljenastom vratilu rade dva ili više cilindara (višecilindrični stroj), kojima su ojnice međusobno prostorno zakrenute. Parni strojevi koji paru iz cilindra izbacuju u atmosferu su ispušni strojevi, za razliku od kondenzacijskih strojeva, kod kojih se ona, pošto obavi rad u cilindru, kondenzira u parnom kondenzatoru. S obzirom na položaj središnje osi stapa i cilindra, parni stroj može biti vertikalan (stojeći parni stroj) ili horizontalan (ležeći parni stroj).[1]

Parni stroj je toplinski stroj s vanjskim izgaranjem koji entalpiju vodene pare pretvara u mehanički rad. Jednostavnije rečeno, parni stroj je stroj koji energiju vodene pare koja se proizvodi u parnim kotlovima pretvara u mehanički rad. Bitno je napomenuti da je obujam (volumen) vodene pare već na 100 °C oko 1 700 puta veći od obujma tekuće vode.

  1. parni stroj, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.

Developed by StudentB