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.

Ротар паравай турбіны, што выкарыстоўваецца на электрастанцыі.

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

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.
4. Hills 1989. С. 63.
5. 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.)