Atmosferyczny silnik parowy

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Animacja i schemat działania silnika Newcomena
Szkic atmosferycznego silnika parowego
Silnik Newcomena
Silnik parowy

Atmosferyczny silnik parowy (zwany też silnikiem parowym Newcomena) był pierwszym praktycznie stosowanym silnikiem parowym. Urządzenia te wykorzystywane były od początków XVIII wieku do ok. połowy XIX wieku w Anglii i Europie m. in. do napędu pomp odwadniających kopalnie oraz dmuchaw zasilających w powietrze wielkie piece hutnicze.

Zasada działania[edytuj | edytuj kod]

Szkic obok przedstawia schemat prostego atmosferycznego silnika parowego. Palenisko podgrzewa wodę znajdującą się w kotle, produkując parę wodną pod niskim ciśnieniem, porównywalnym z atmosferycznym. Brak wytwarzania wysokiego ciśnienia pary w tym silniku odróżnia go od późniejszej maszyny parowej. Po otwarciu zaworu nad kotłem tłok podnosi się pod wpływem ciężaru przeciwwagi, wypełniając cylinder parą. Kiedy tłok osiągnie najwyższe położenie, zawór nad kotłem jest zamykany, a do cylindra rozpylana jest woda doprowadzona ze zbiornika znajdującego się w górnej części urządzenia. Rozpylona woda powoduje gwałtowne obniżenie temperatury i kondensację pary, która zamienia się w wodę, wytwarzając w cylindrze podciśnienie. Ciśnienie atmosferyczne działające od góry na tłok wykonuje pracę przesuwając tłok w dół (tłok jest "zasysany" przez podciśnienie). W dolnym położeniu tłoka ponownie otwarty zostaje zawór dostarczający parę i cykl rozpoczyna się od początku[1]. W pierwszych maszynach tłoki uszczelniane były w cylindrach sznurami z włókien konopnych, nasyconymi łojem. Przy regularnym chodzie maszyny te robiły 12-15 cykli roboczych na minutę na długości 6-7 stóp angielskich.[2] Do opalania kotłów w silnikach używano głównie węgla kamiennego. Przy ustabilizowanej, ciągłej pracy maszyny o cylindrze średnicy 32 cali, jaka w 1788 r. została uruchomiona w Tarnowskich Górach (patrz niżej) zużywano 1,6 - 1,8 tony węgla na dobę.[2]

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Silnik parowy Newcomena był wykorzystywany głównie do wypompowywania wody z kopalń w Anglii i Europie.

Historia[edytuj | edytuj kod]

  • 1712 – pierwszy silnik parowy Newcomena został zainstalowany w kopalni węgla w Staffordshire
  • 1722 – pierwsza maszyna systemu Newcomena była uruchomiona poza Anglią w kopalni srebra w Bańskiej Szczawnicy na terenie dzisiejszej Słowacji
  • 1729 – umarł Thomas Newcomen – ponad 100 silników parowych zainstalowano w kopalniach Europy
  • 1763James Watt wprowadził pierwsze ulepszenia poprawiające wydajność
  • 1788 – 19 stycznia na kopalni "Fryderyk" w Tarnowskich Górach w kopalni srebra został uruchomiony pierwszy silnik parowy systemu Newcomena. Maszyna została zbudowana w 1787 r. w zakładzie Samuela Homfraya w Penydarren koło Merthyr Tydfil w południowej Walii i zakupiona za 8448 talarów pruskich (wraz z przywozem). Posiadała cylinder parowy o średnicy 32 cale. Po okresie rozruchu 4 kwietnia 1788 r. uruchomiono ją na stałe; funkcjonowała (po przeniesieniu jej później na inne kopalnie) do 1857 r.[2]
  • 1934 – ostatni pracujący silnik Newcomena został wyłączony w Barnsley

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. prof. Mark Csele, The Newcomen Steam Engine, [dostęp: 3 listopada 2013].
  2. 2,0 2,1 2,2 Piernikarczyk Józef: Pierwsza maszyna parowa kontynentu europejskiego, w: "Przegląd Górniczo-Hutniczy" t. XXX, nr 4-5 (545-546), kwiecień-maj 1938, s. 259-263