Vapormaŝino
From Wikipedia, the free encyclopedia
Vapormaŝino estas varmomotormaŝino, kiu la varmoenergion transformas parte al mekanika laboro. La hodiaŭ industrie disvastiĝinta konstruformo estas la vaporturbino. Oni ĝenerale komprenas sub la nocio vapormaŝino piŝtan vapormaŝinon, vapormovitan piŝtan maŝinon. Laŭ PIV vapormaŝino estas maŝino, en kiu efikas la ekspansia forto de la akva vaporo.[1]
Vapormaŝino estas varmomotoro kiu faras mekanikan laboron uzante vaporon kiel funkciiganta fluaĵo. La vapormaŝino uzas la forto produktita de la vapopremo por peli piŝton antaŭen kaj reen ene de cilindro. Tiun pelforton oni povas transformi, pere de bielo kaj kranko, en rotacia forto por produkti laboron. La termino "vapormaŝino" estas ĝenerale aplikita nur al piŝtaj motoroj similaj al tiuj kiuj estis priskribitaj, ne al vaporturbino. Vapormaŝino estas maŝinoj de ekstera brulado,[2] en kiuj la funkciiganta fluaĵo estas apartigita disde la brulaĵoj. La ideala termodinamika ciklo uzita por analizi tiun procezon estas nomita "ciklo de Rankine. En ĝenerala uzado, la termino vapormaŝino povas referenci ĉu al kompletaj vaporfabrikoj (kiel vaporkaldronoj ktp.), same kiel al fervojaj vaporlokomotivoj kaj al lokomobiloj, aŭ povas referenci al la piŝtoj aŭ nur al la turbinmaŝinaro, kiel ĉe la balancomaŝino kaj ĉe la fiksa vapormotoro.
Kvankam oni konis vapor-funkciantajn aparatojn tiom frue kiom ĉe la eolipilo de la unua jarcento n.e., kaj aliaj kelkaj uzoj registritaj en la 16-a jarcento, en 1606 Jerónimo de Ayanz y Beaumont patentis sian inventon de unua vapor-funkciigata pumpilo por dreni minojn.[3] Thomas Savery estas konsiderata inventisto de la unua komerce uzata vapor-funkciantajn aparato, nome vaporpumpilo kiu uzis vaporpremon funkcianta rekte surakve. La unuan komerce sukcesan aparaton kiu povis transmiti kontinuan energion al maŝino oni disvolvis en 1712 fare de Thomas Newcomen. James Watt faris kritikan plibonigon en 1764, forigante la elspezitan vaporon al aparta ujo por kondensado, ege plibonigante la kvanton de laboro akirita por unuo de brulaĵo konsumita. Je la 19-a jarcento, fiksaj vapormotoroj havigis energion por la fabrikoj de la Industria Revolucio. Vapormaŝinoj anstataŭis la velojn por ŝipoj per padelradoj, kaj la vapolokomotivoj ekfunkciis sur la fervojoj.
Vapormaŝinoj de tipoj de piŝtaj motoroj estis dominanta fonto de energio ĝis la komenco de la 20-a jarcento, kiam antaŭeniroj en la desegnado de la elektraj motoroj kaj de la eksplodmotoroj rezultis en la laŭgrada anstataŭo de la vapormaŝinoj en la komerca uzado. Vaporturbinoj anstataŭis la piŝtajn motorojn en la energia generdo, pro pli malaltaj kostoj, pli altaj funkcianta rapido, kaj pli alta efikeco.[4]