Ogień zamienia się w ciśnienie
Spaliny z paleniska płyną płomieniówkami przez wodę i oddają jej ciepło. W zamkniętym kotle para nie może uciec, więc rośnie ciśnienie — a z nim temperatura wrzenia: przy 8 barach woda wrze dopiero w ok. 175 °C.
Rewolucja przemysłowa · maszyna dwustronnego działania
Ogień zamienia wodę w parę pod ciśnieniem, suwak rozdziela ją na obie strony tłoka, a koło zamachowe i odśrodkowy regulator Watta pilnują obrotów. Dorzuć węgla, zmień obciążenie fabryki i zobacz, jak XIX-wieczna maszyna sama się reguluje.
Ciśnienie w lewej części cylindra w zależności od objętości — tak rysował je indykator Watta.
Pole wewnątrz pętli to praca jednego cyklu. Świeża para napełnia cylinder, suwak ją odcina, para rozpręża się, potem uchodzi. Włącz skraplacz — dolna linia zejdzie poniżej atmosfery i pętla urośnie.
Z włączonym regulatorem Watta zmień obciążenie o co najmniej 30 punktów i poczekaj, aż obroty się ustalą. Potem wyłącz regulator (G) i zrób to samo.
Brawo! Z regulatorem obroty ledwie drgnęły, bez niego — uciekły. To ujemne sprzężenie zwrotne: maszyna sama mierzy swoją prędkość i koryguje dopływ pary.
Mocniej rozpal ogień, przymknij przepustnicę i doprowadź ciśnienie do czerwonego pola manometru. Co zrobi zawór bezpieczeństwa?
Brawo! Para uniosła grzybek z ciężarkiem i uszła do atmosfery — ciśnienie przestało rosnąć. W XIX wieku zablokowane zawory kończyły się wybuchami kotłów.
Osiągnij sprawność co najmniej 6 % przy mocy na wale co najmniej 15 kW i utrzymaj ją przez kilka sekund. Podpowiedź: skraplacz i praca blisko pełnego obciążenia.
Brawo! Skraplacz obniżył przeciwciśnienie, więc każdy kilogram pary daje więcej pracy — dokładnie ten pomysł uczynił Watta sławnym.
Cztery pomysły, które razem zmieniły świat.
Spaliny z paleniska płyną płomieniówkami przez wodę i oddają jej ciepło. W zamkniętym kotle para nie może uciec, więc rośnie ciśnienie — a z nim temperatura wrzenia: przy 8 barach woda wrze dopiero w ok. 175 °C.
Mimośród na wale przesuwa suwak. Ten wpuszcza świeżą parę na jedną stronę tłoka i jednocześnie łączy drugą z wydechem. Dzięki pokryciu suwak odcina dopływ przed końcem skoku — dalej para pracuje, rozprężając się.
Siła tłoka jest nierówna — w martwych punktach nie kręci wałem wcale. Koło zamachowe magazynuje energię i wygładza ruch. Regulator Watta mierzy prędkość: gdy maszyna przyspiesza, kule się rozchodzą i przymykają zawór pary.
Para wylotowa, zamiast uciekać kominem, trafia do skraplacza i zamienia się w wodę, zajmując ponad tysiąc razy mniej miejsca. Powstaje podciśnienie, więc tłok nie musi wypychać pary przeciw atmosferze. Watt wymyślił to w 1765 roku.
Od zabawki greckiego wynalazcy do elektrowni.
Wybierz część, a podświetli się na przekroju.
Wybierz część z listy — pokażemy ją na rysunku.