Мойка двс паром: Мойка (чистка) двигателя паром, мойка двигателя в Челябинске

Мощность пара действительно увеличилась после 1800 года с дальнейшим усовершенствованием двигателей. Стационарные паровые машины стали широко доступны в 19, ^и веках для насосных или приводных заводов и фабрик, а также для выработки электроэнергии.Их приспособление к вращательному движению сделало их пригодными для большинства промышленных применений. Когда в 1800 году истек срок действия патента Уатта, другие начали внедрять двигатели, работающие на пару высокого давления. Поскольку двигатели высокого давления имели высокое отношение мощности к массе, они были пригодны для транспортировки.

Промышленная революция создала спрос на металлические детали, используемые в этих заводских машинах. Этот спрос привел к разработке нескольких станков для резки металлических деталей. Некоторые из этих инструментов включают токарный станок для двигателей, строгальные, фрезерные и формовочные станки.Все эти машины приводились в действие паровыми двигателями, что позволяло легче и точнее резать металлические детали двигателей. Эти детали, в свою очередь, позволили построить более крупные и мощные двигатели.

Короче? Эти двигатели в основном построены сами … как регенеративные роботы будущего.

Помимо увеличения производства на фабриках, паровые двигатели также играли важную роль в приведении в действие первых локомотивов и паровых лодок.Это полностью изменило транспортировку этих промышленных товаров.

Раньше внутренний транспорт был ограничен реками и дорогами. Животные обеспечивали власть на суше, а паруса обеспечивали власть на море. Из-за ограниченных возможностей транспортные расходы были дорогими, особенно для плотных материалов, таких как уголь (здесь нет бесплатной двухдневной доставки, люди).

Морские паровые двигатели (составные двигатели) получили широкое распространение в конце 19-го ^-го -го века и оставались доминирующим источником энергии до начала 20-го века.Появление пароходов (особенно в Соединенных Штатах) привело к невероятному росту перевозок товаров и людей.

Конные железные дороги были введены в эксплуатацию в конце 18-го, ^-го, -го века, а паровозы — в начале 19-го, ^-го, -го века. Использование паровых машин на железных дорогах само по себе было революцией. Массовые количества товаров и сырья можно было легко доставлять в города и на фабрики, сокращая затраты и позволяя расширяться.Паровозы позволили работать, производить, продавать, путешествовать и расширяться в областях, которые раньше были невозможны. Отсутствие судоходных водных путей больше не было проблемой, когда дело дошло до заселения новых населенных пунктов на западе США.

Усовершенствованные конструкции электродвигателей и ДВС постепенно вытеснили пар. Несмотря на то, что современные паровые причуды требуют больше очистки, чем использование двигателя, во время промышленной революции мощность пара была горячих, горячих, горячих.

Источники:

https: // en.wikipedia.org/wiki/Steam_engine

https: //en.wikipedia.org/wiki/History_of_the_steam …

https: //en.wikipedia.org/wiki/Steam_power_during_t …

https: // en .wikipedia.org / wiki / Industrial_Revolutio …

ОТКЛЮЧЕННЫХ ВОПРОСОВ — Gas Engine Magazine

Льюис II.

1/6

Любезно предоставлено г-ном У. К. Уолли Гетманом, Rt. 2, Box 622, Washougal, Wash.

Уолли Гетман

2/6

Любезно предоставлено г-ном У. К. » Уолли Гетман. Rt. 2. Графа 622. washougal. Стирать.

Уолли Гетман

3/6

Предоставлено Генри Л.Abels, Rt. 5, Clay Center, Канзас 67432

Генри Л. Абельс

4/6

Любезно предоставлено г-ном У. К. Уолли Гетманом, Rt. 2, Box 622, Washougal, Wash.

Уолли Гетман

5/6

Предоставлено г-ном А. Р. Миттаном, Карпентер, Вайоминг 82054

А. Р. Миттан

6/6

Предоставлено г-ном А. Р. Миттаном, Карпентер, Вайоминг 82054

А. Р. Миттан

1102 West River Road, Хэлли Крик, Мичиган 49017

Вы просили больше материала для печати в ваших журналах.
Вот куча более или менее разрозненных воспоминаний, насколько я помню
из них, которые произошли с 1912 по 1944 год.
Я никогда не владел молотильным агрегатом и не управлял им, но проделал
всяких работ вокруг их, пар и газ (или
керосин), пока они были по соседству; Я был фермером
более 3-х лет недалеко от Юнион-Сити. Начал заниматься упаковкой, когда
было около десяти лет. Мне очень нравятся два ваших журнала, и я хочу, чтобы они продолжали пользоваться успехом.Я хочу внести свой вклад, поэтому этот
и предыдущие статьи, которые я отправил.

Один из высокопоставленных жителей моего родного города ехал на Инсайде
в (он управлял округом в своем новеньком Бьюике и случайно обогнал паровую молотилку
, так же как он сравнял с сепаратором охотничью шесту
, ( шестицилиндровый шест диаметром около шести дюймов,
, используемый для перемещения сепаратора в сараи и более старые труднодоступные места), масло
, сепаратор через капот «Бьюика», прижимая его к двигателю
. Вы знаете, что несчастные случаи будут.

Молотобойщик перемещал свою буровую установку на другую работу. У него была двухцилиндровая керосиновая горелка Nichols and Shepard 25-50
, и топливная магистраль
оборвалась, потребовалось лир, и он начал летать в дыму,
, когда кто-то должен был прийти сюда, но продавец огнетушителей
, который тут же устроили бесплатную демонстрацию, где на молотилке
человек купил полку своих огнетушителей.

У соседа хвост лошади был пойман под
главным приводным колоколом, вырван с корнем, глубоко в спину лошади
, лошадь упала, парализованная, истекая кровью,
кровь брызнула во все стороны, и конечно надо было расстрелять.
Его товарищ испугался и выломал язык из повозки.

Мой папа принес домой партию угля, выгружал ее обратно на поле
рядом с тем, где он хотел сделать обмолот, примерно на
неделю раньше срока. Когда пришла машина, уголь был украден;
, и не было никаких свежих следов от фургона и т. Д. Кто-то должен был заставить
отнести все это почти на полмили до дороги, и, конечно же,
наверняка заработал все это. Бьет все, на что некоторые люди готовы пойти, чтобы нарушить закон и десять заповедей.Сосед рассказал о краже
печных дров в районе, где он жил. Некоторые отверстия
были просверлены в оставшейся древесине, заполнены порохом и затем заглушены. Примерно через неделю, в полумиле от нас, когда люди
завтракали, их плита взорвалась, окна на кухне
были выбиты, крышки плиты доходили прямо до потолка, и
, конечно, узнал об этом. куда уходил его лес.

Это только одна из большой коллекции газовых установок, принадлежащих
Mr.Кларенс Харш, 8713 Фредерик, Спокан, Вашингтон. Это
, как новый 20-40 Rumely Oil Pull.

Это 5-сильный двигатель. Двигатель Фэрбенкса-Морса с помпой
, вероятно, однажды использовался для орошения. Он принадлежит г-ну М.
Бирбауэру, 11750-19. Ave., N. E., Сиэтл, Вашингтон. У
«Slim» много очень хороших отреставрированных газовых двигателей.

Вот Том Грейвс и его 20-сильный двигатель Fuller & Johnson под номером
, который он нашел в Астории, штат Орегон. Двигатель был укомплектован магнето
и фрикционной муфтой Havana.Была снята часть шкива и установлена ​​звездочка
для привода сваи. Первоначально он использовался для завода по производству моторных лодок
40 лет назад в Астории. Двигатель работает,
выглядит как новый и находится в доме Тома, 14020 S. W. River Lane,
Tigard, Oregon. У Тома около 50 восстановленных моделей газовых двигателей, и
является авторитетом в этом вопросе.

Наша старая мать-кошка родила помет сразу
нашего завода Delco. Большую часть времени это было приятное теплое место, и
котят играли в нем во время бега, а не
bit, который боялся всего шума и вибрации.

Один из этих котят, несколько лет спустя, вырос, после того, как у нас
получил хай-лайн на ферме, привык в холодную погоду в коровнике
, пока я доил, вставал и садился сверху мотора
, приводящего в движение вакуумный насос доярки, он нашел место, где
было тепло и понравилось. Я боялся, что он получит хвост под пояс
, но он этого не сделал.

Когда мне было около восьми лет, паровая установка въехала на наш двор
в субботу днем, слишком поздно, чтобы начать обмолот, и, по курсу
, они выпустили пар до утра понедельника, когда снова загорелся
.Мой отец поднял меня, когда инженер пришел примерно в 4:30
, чтобы увидеть, как он его запустил, и, конечно же, я оставался без дела весь день
и осматривал все, что происходило. В тот полдень один из кувшинов
подошел с поля и его труба засорилась, поэтому он,
, разобрал его и держал плоскогубцами на одном из испытательных кранов котла
, хорошо продув.

Я стоял там и смеялся над ним, я полагаю, он думал, что я
просто глупый ребенок, но я знал кое-что, чего не знал он.В то утро
, перед тем, как инженер зажег котел, он снял пластину с отверстием для руки
над дверцей топки, взял лопату-черпак и пошел в конюшню
, чтобы взять немного (сами знаете что), которое положил в
. паровой котел. Дымоход протекал, и он сказал, что
это остановит.

Я никогда не забуду этого и задаюсь вопросом, какой была на вкус его трубка
после этого.

У одного из молотилок были вставные зубы, и когда он закончил
, его обед вынул их, положив в свой стакан с водой, встряхнул его, чтобы ополоснуть,
встряхнул, выпил воды и вернул их себе в рот
.Моя мама увидела это прямо за обеденным столом, и
чуть не упал в обморок.

Мой шурин — инспектор так называемой Ф. И. А.
(Ассоциация пожарного страхования) группы компаний по страхованию от пожара
, которая обеспечивает страхование промышленных компаний в этом районе.
Он сказал мне это.

Рассказывают, что в соседний город инспектор котельной
лет назад приезжал для проведения ежегодной проверки. Он залез в мужскую дыру
(довольно плотно) и осмотрелся.Когда дошло до выхода
, он не смог это сделать, края люка были на
повернуты внутрь, и казалось, что он должен был там остаться.

Они не знали, что делать, и вызвали врача, который сказал, что
снял с него всю одежду и хорошо смазал его, а затем они
могли его вытащить. Так они и сделали, взяли старую добрую черную смазку
и попробовали, но ничего не вышло. Они снова вызвали доктора
, который на этот раз сказал, что он весь возбужден и напряжен, чтобы выпить
пинты спиртного, чтобы он поправился и напился, тогда он расслабится
, и это определенно поможет.

Это снимок, сделанный в 1918 году к юго-западу от Бернса, Вайоминг. А
Тракторы Case 20-40 и 10-20 пахота.

Двигатель для американской пилы, модель T, 3 л.с. 2 цикл. Он имеет чугунный бункер для воды коробчатого типа
, прикрепленный болтами к боковой стороне цилиндра.
Масло подается капельной масленкой вместо смешивания с бензином.
еще не восстановлен, но в очень хорошем состоянии.

Вот изображение Minneapolis 17-30, тип B и 30-60
Aultman Taylor, вспахивающее к западу от Бернса, Вайоминг, в 1928 году.

Так они и сделали, но безрезультатно, и пришлось нанять сварщика, который
вырезал отверстие для человека, сделав отверстие побольше, и, наконец, вытащил его
, что нанесло компании большие расходы на ремонт котла.

На соседней ферме, много лет назад они молотили с мощностью пара
, и был уже ближе к вечеру, им оставалось только около половины
часов обмолота.

У них закончился уголь, и они начали сжигать дрова. Сепаратор был
на подъездной дорожке сарая. Молотили из кос, где хранилось
узлов зерна.Сарай был очень большим, я бы сказал,
размером 40 на 100 футов, а крыша была из деревянной черепицы. Один сосед
стоял рядом с двигателем и видел, как большая искра
от двигателя приземлилась на крышу сарая, которая почти сразу же загорелась. Не успели успеть потушить
, и через пять минут вся крыша загорелась. Они зацепили канат сена
за язычок сепаратора и попытались вытащить его, но несколько пучков зерна
заблокировали одно из колес и попали в бок
косилки. Это был самый ужасный пожар, который когда-либо видел.

На нашу ферму шли молотилки, а в сенокосе было
пчелиное гнездо шмелей, где молотильщики хотели бы спать
, а мой папа собирался облить его горячей водой. Я был
маленьким ребенком в то время и был в ужасе, думал, что
подожжет сарай.

На соседней ферме был установлен наполнитель силоса, и подъехала первая партия кукурузы в пакете
. Оператор включил передачу и в
пошла первая связка.Казалось, это прозвучало забавно, и вдруг
труба нагнетателя засорилась. Они открыли корпус
, внутри был изгрызенный беспорядок, они очистили его и снова попробовали
, во второй раз результат тот же. Затем кто-то обнаружил, что у них был
, который вращал его в обратном направлении, а стол подачи был в обратном направлении.

Опубликовано 1 сентября 1966 г.

СТАТЬИ ПО ТЕМЕ

Присоединяйтесь к Дэвиду. Вспомните его детские воспоминания о создании своей первой самодельной деревянной машины, которая превратилась в десятилетия деревянных творений.

Прочтите эти милые воспоминания о самодельной «тротуарной машине», построенной из двигателя стиральной машины Maytag.

На машине или на двигателе Galloway распиливать дрова было непростой задачей.

Как работают двигатели Стирлинга?

org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее изменение: 28 мая 2021 г.

Двигатели работают в нашем мире с Промышленная революция: сначала грязные паровые машины, работающие на угле, затем более чистые и эффективные бензиновые двигатели, а в последнее время реактивные двигатели в самолетах.Основная концепция двигателя — то, что использует разницу между высокой и низкой температурой. один — не изменился за пару сотен лет, хотя иногда люди все же придумывают незначительные улучшения, которые сделайте процесс немного быстрее или эффективнее. Один двигатель ты возможно, в последнее время много слышал о двигателе Стирлинга, что немного похоже на паровой двигатель, который не использует пар! Вместо этого он нагревает, охлаждает и рециркулирует тот же воздух или газ. снова, чтобы произвести полезную мощность, которая может управлять машиной.В команде Благодаря солнечной энергии и другим новым технологиям, двигатели Стирлинга кажутся передовыми технологиями, но они действительно существуют с 1816 года. Рассмотрим подробнее, как они работают!

Фото: Двигатели Стирлинга становятся все более популярными в использовании. Возобновляемая энергия. На этом фото вы видите массив зеркал. концентрация солнечного тепла на двигателе Стирлинга, вырабатывающем электричество. Двигатель Стирлинга установлен на крайнем правом рычаге. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL (Министерство энергетики США / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии).

Что такое двигатель?

Двигатели транспортных средств или заводских машин являются примерами того, что ученые называют тепловыми двигателями. Они горят богатое энергией топливо (уголь, бензин или что-то еще) для выпуска тепловая энергия, которая используется для производства газ расширяется и охлаждается, толкает поршень, поверните колесо и заведите машину. Двигатели бывают двух основных типов: двигатели внешнего сгорания (например, паровые двигатели) горят топливо в одном месте и производить энергию в другой части такая же машина; двигатели внутреннего сгорания (например, автомобильные) сжигать топливо и производить мощность в одном и том же месте (в автомобиле все происходит в сверхпрочных металлических цилиндрах). Оба типы двигателей полагаются на тепловую энергию, заставляя газ расширяться, а затем остыть. Чем больше разница температур (между газом при самый горячий и самый холодный), тем лучше работает двигатель. Теория того, как двигатель работает на основе науки термодинамики (буквально «как движется тепло») и теоретической модели того, как идеальные двигатели расширяются, сжимаются, нагреваются и охлаждаются. газ в серии шагов, называемых циклом.

Хорошие и плохие двигатели

Прежде, чем мы узнаем, что такого хорошего Двигатели Стирлинга, это помогает, если мы знаем, что такого плохого Паровые двигатели.Как они работают? У вас есть угольный огонь, который нагревает вода, пока она не закипит и не станет паром. Пар движется по трубе в цилиндр через открытый входной клапан, где он толкает поршень и водит колесо. Затем входной клапан закрывается, а выходной клапан открывается. Импульс колеса заставляет поршень вернуться в цилиндр, где он выталкивает охлажденный нежелательный пар через выход и прочь вверх по дымовой трубе (дымоходу).

Фото: Паровозы, такие как в этом локомотиве, являются примерами. двигателей внешнего сгорания.Огонь, который обеспечивает энергию за счет горения (1), находится снаружи (вне) цилиндр, в котором тепловая энергия превращается в механическую энергию (3). Между ними есть бойлер (2), преобразующий тепловую энергию в пар. Пар действует как теплоноситель, толкая поршень (4), который перемещает колеса с помощью кривошипа (5) и приводит в движение поезд (6). Пар и тепловая энергия постоянно выбрасывается из дымовой трубы (7), что делает этот способ питания движущейся машины особенно неэффективным и неудобным.Но это было нормально в те дни, когда угля было в изобилии, и никого не волновало, чтобы нанести ущерб планете.

Проблем со steam много двигателей, но вот четыре наиболее очевидных. Во-первых, котел что заставляет пар работать под высоким давлением и есть риск что он может взорваться (взрывы котла были серьезной проблемой с очень ранней паровой двигатели). Во-вторых, котел вообще какой-то расстояние от цилиндра, поэтому энергия теряется на получение тепла от один к другому. В-третьих, пар, выходящий из дымовой трубы, все еще довольно горячий, поэтому он содержит потраченную впустую энергию. В-четвертых, потому что пар выбрасывается из цилиндр каждый раз, когда поршень толкает, двигатель должен потреблять огромные количества воды, а также топлива. (Вот почему у паровозов постоянно останавливаться у бортовых цистерн с водой.)

Что такое двигатель Стирлинга?

Можем ли мы разработать двигатель, который преодолеет эти проблемы? Допустим, мы избавимся от котла (что решит проблему риск взрыва) и использовать тепло от огня для питания двигатель напрямую.Тогда вместо использования пара для передачи тепловой энергии от огня к цилиндру, почему бы не поставить цилиндр ближе к огонь и используйте обычный воздух (или какой-то другой простой газ), чтобы переместить тепло энергия между ними? (Вот почему двигатели Стирлинга иногда назвал двигатели горячего воздуха ). Если мы закроем этот воздух в закрытую трубу, то один и тот же воздух снова и снова движется вперед и назад, собирая энергию от огня и выпустив его в баллон, решаем проблему двигателя, нуждающегося в постоянной подаче воды. Наконец, почему бы и нет добавить какой-то теплообменник, чтобы горячий воздух проходил обратно и далее, его энергия сохраняется внутри машины и перерабатывается в повысить общую эффективность. Это основные способы, которыми Двигатель Стирлинга лучше парового двигателя. Иногда ты увидишь Двигатели Стирлинга описываются как «замкнутый цикл, регенеративное тепло». двигателей «, что является очень кратким выражением того, что мы только что сказали: замкнутый цикл означает, что они используют запечатанный объем газа для отвода тепла обратно и вперед, снова и снова, через серию бесконечно повторяющихся шагов; регенеративный просто означает, что они используйте теплообменники, чтобы сохранить часть тепла, которое в противном случае теряться в каждом цикле (бесполезно взорваться в дымовую трубу, как в паровом двигателе).

Простой или сложный?

Некоторые говорят, что двигатели Стирлинга просты. Если это правда, то это так же, как и великие уравнения физики (например, E = mc2) просты: они просты на поверхности, но более богатые, более сложные и потенциально очень запутанные, пока вы действительно не разберетесь с ними. Я думаю, что безопаснее думать о двигателях Стирлинга как о сложных: много очень плохих видео на YouTube. покажите, как легко их «объяснить» очень неполным и неудовлетворительным образом.На мой взгляд, вы не можете понять двигатель Стирлинга, просто построив его или наблюдая за тем, как он работает снаружи: вам нужно хорошо подумать о цикле шагов, которые он проходит, что происходит с газом внутри и чем он отличается. от того, что происходит в обычном паровом двигателе.

В любом случае, давайте посмотрим, сможем ли мы правильно объяснить двигатель Стирлинга, сначала посмотрев на компоненты, которые он содержит, затем подумайте о том, что они делают, и, наконец, посмотрим на более сложную (термодинамическую) теорию.

Фото: Маленькие компактные двигатели Стирлинга, подобные этому, могут работать от крошечных перепады тепла — даже если положиться на чьи-то руки и отвести тепло, которое они содержат. Фото любезно предоставлено Исследовательским центром Гленна НАСА.

Какие основные части двигателя Стирлинга?

Существует довольно много различных конструкций двигателей Стирлинга, и мы рассмотрим один конкретный тип, известный как вытеснительный двигатель Стирлинга (также известный как бета-двигатель Стирлинга).Это ключевые части:

Источник тепла

Источник тепла — это то место, откуда двигатель получает всю свою энергию, и это может быть что угодно, например, уголь. огонь в солнечное зеркало, концентрирующее тепло Солнца (как на нашем верхнем фото). Хотя двигатели Стирлинга описываются как двигатели внешнего сгорания, они не должны вообще использовать сжигание (фактическое сжигание топлива): они просто нужна разница температур между источником тепла (откуда берется энергия) и радиатор (где он попадает).

Вы можете управлять маленьким двигателем Стирлинга с теплом от чашки кофе, теплая ладонь чьей-то руки или даже (к полному изумлению многих) кубик льда: энергия, которую выделяет двигатель, исходит от любой разницы в температуре между источником тепла и теплом раковина. Сказав это, стоит помнить, что с крошечным двигателем Стирлинга, приводимым в действие что-то вроде чашки кофе просто потому, что он содержит относительно небольшое количество энергии, которая очень быстро расходуется.

Изображение: Основные детали вытеснительного двигателя Стирлинга.

Газ

Внутри машины в закрытом баллоне постоянно находится объем газа. Это может быть обычный воздух, водород, гелий или другое легкодоступное вещество, которое остается газом, поскольку он нагревается и охлаждается в течение полного цикла двигателя (повторяющаяся серия операции, через которые он проходит). Его единственная цель — отвести тепловую энергию от источника тепла к радиатору, питая поршень, который приводит в движение машину, а затем снова вернуться к подобрать еще.Газ, передающий тепло, иногда называют рабочим телом.

Радиатор

Место, где горячий газ охлаждается перед возвратом в источник тепла. Обычно это какой-то радиатор (кусок металла с прикрепленными ребрами), который отводит отработанное тепло в атмосферу.

Поршни

Существуют различные типы двигателей Стирлинга, но я считаю, что все они имеют два поршня — это один из наиболее очевидных вещей, которые отличает их от других двигателей.В общей конструкции под названием двухпоршневой (или альфа) двигатель Стирлинга, есть два одинаковых поршня и цилиндра и газовые челноки назад и вперед между ними, нагревание и расширение, затем охлаждение и сжатие, прежде чем цикл повторится.

В другой конструкции, показанной здесь, называемой объемным (или бета) двигателем Стирлинга, есть один полностью внутренний поршень, называемый вытеснителем (зеленого цвета), задача которого заключается в перемещении газа между источником тепла и радиатором. В отличие от обычного поршня парового двигателя, буйковый уровнемер устанавливается очень свободно (с небольшим пространством между поршнями). край поршня и стенка цилиндра), и газ обтекает его снаружи, когда он движется вперед и назад.Также есть рабочий поршень (темно-синего цвета), который плотно входит в цилиндр и превращает расширение газа в полезную работу, которая приводит в движение. независимо от того, какой двигатель работает. В более крупных двигателях Стирлинга рабочий поршень обычно имеет тяжелый маховик прикреплен для наращивания импульс и обеспечить бесперебойную работу машины. Рабочий поршень и поршень буйка постоянно движутся, но они не совпадают (одна четверть цикла или 90 ° по фазе) друг с другом; они приводятся в действие одним и тем же колесом, но поршень буйка всегда на одну четверть цикла (90 °) впереди рабочего поршня.

Теплообменник

Также известный как регенератор, теплообменник находится в закрытой камере между источником тепла и радиатором. Когда горячий газ проходит мимо регенератора, он отдает часть своего тепла, за которую держится регенератор. Когда газ движется обратно, он снова улавливает это тепло. Без регенератора это тепло было бы потеряно в атмосферу и впустую. Теплообменник значительно повышает эффективность и мощность двигателя. Некоторые двигатели Стирлинга иметь несколько теплообменников.

Как работает двигатель Стирлинга?

Итого

Как паровой двигатель или двигатель внутреннего сгорания, Стирлинг двигатель преобразует тепловую энергию в механическую энергию (работу), повторяя серия основных операций, известная как ее цикл. Рассмотрим упрощенный двигатель Стирлинга буйкового типа. На самом деле это довольно запутанно и трудно понять, пока вы не поймете, что происходит именно из-за того, что газ внутри попеременно расширяется и сжимается, а в промежутках движется от горячей стороны цилиндра к холодной и обратно.Работа темно-синего рабочего поршня состоит в том, чтобы использовать энергию расширения газа для приведения в действие механизма, приводимого в действие двигателем, а затем сжимать газ, чтобы цикл мог повторяться. Работа зеленого поршня буйка заключается в перемещении газа от горячей стороны цилиндра (слева) к холодной стороне (справа) и обратно. Работая в команде, два поршня гарантируют, что тепловая энергия многократно перемещается от источника к раковине и преобразуется в полезную механическую работу.

Подробнее

1. Охлаждение и сжатие: Большая часть газа (показана синими квадратами) заканчивается справа в более холодном конце цилиндра.По мере того, как он охлаждается и сжимается, отдавая часть своего тепла, которое отводится радиатором, оба поршня перемещаются внутрь (к центру).
2. Передача и регенерация: Поршень буйка перемещается вправо, а охлажденный газ перемещается вокруг него к более горячей части цилиндра слева. Объем газа остается постоянным, когда он проходит обратно через регенератор (теплообменник), чтобы забрать часть тепла, которое он ранее выделял.
3. Нагрев и расширение: Большая часть газа (показана красными квадратами) теперь находится слева в горячем конце цилиндра.Он нагревается огнем (или другим источником тепла), поэтому его давление повышается, и он расширяется, поглощая энергию. Когда газ расширяется, он толкает рабочий поршень вправо, который приводит в движение маховик и все, что приводится в действие двигателем. В этой части цикла двигатель преобразует тепловую энергию в механическую (и работает).
4. Передача и охлаждение: Поршень буйка перемещается влево, а горячий газ перемещается вокруг него к более холодной части цилиндра справа. Объем газа остается постоянным, когда он проходит через регенератор (теплообменник), отдавая часть своей энергии по пути. Теперь цикл завершен и готов к повторению.

Хотя двигатель проходит цикл, возвращаясь к тому месту, где он был запущен, это не симметричный процесс: энергия постоянно отводится от источника и откладывается в приемнике. Это происходит потому, что горячий газ объем работы на рабочем поршне, когда он расширяется, но поршень выполняет меньше работы, сжимая охлажденный газ и возвращая его в исходное положение.

Теоретически

Теперь вы можете подумать: «Это все очень сложно! Зачем возиться с двумя поршнями, если простой паровой двигатель может обойтись только одним? Почему все эти отдельные ступени? Почему бы не упростить все это?» Чтобы правильно ответить на эти вопросы, вам необходимо понять теорию двигателей: эффективный двигатель перемещает газ через цикл процессов в соответствии с законами газа (основные законы классической физики, которые описывают, как давление, объем и температура газа относятся к).Самый известный идеализированный цикл называется циклом Карно и включает в себя повторение цикла изотермического (постоянная температура) и адиабатического (сохранение тепла) расширения, за которым следует изотермическое и адиабатическое сжатие.

Двигатель Стирлинга использует другой цикл, который (в идеале) состоит из:

1. Изотермическое (при постоянной температуре) сжатие: наш этап (1) выше, где объем газа уменьшается, а давление увеличивается, поскольку он отдает тепло в сток.
2. Изометрический (постоянный объем) нагрев: наш этап (2) выше, на котором объем газа остается постоянным, поскольку он проходит обратно через регенератор и восстанавливает часть своего предыдущего тепла.
3. Изотермическое (при постоянной температуре) расширение: наш этап (3) выше, на котором газ поглощает энергию из источника, его объем увеличивается, а его давление уменьшается, а температура остается постоянной.
4. Изометрическое (постоянный объем) охлаждение: наш этап (4) выше, на котором объем газа остается постоянным, поскольку он проходит через регенератор и охлаждается.

Настоящий двигатель Стирлинга работает по более сложной, менее идеальной версии этого цикла, которая выходит за рамки данной статьи. Достаточно просто отметить, что четыре этапа не разделены жестко, а сливаются друг с другом. Если вам интересно, об этом можно прочитать в статье Википедии о цикле Стирлинга.

Некоторые альтернативные анимации

• В Википедии есть еще одна анимация двигателя Стирлинга бета-типа (хотя и красиво нарисовано, за ним трудно проследить, потому что этапы рядом не поясняются).
• MIT также имеет приятную небольшую анимацию, но сопровождающее объяснение довольно минимально.
• Лучшее из всех: на сайте есть отличная анимация и объяснение. Animated Engines — превосходный веб-сайт с множеством понятных и простых страниц, посвященных всем другим движкам, которые стоит изучить. Мне нравится, что все движки выполнены в одном простом стиле, поэтому вы можете легко их сравнить.

Для чего можно использовать двигатели Стирлинга?

Фото: Хотя инженеры пытались установить на автомобили двигатели Стирлинга, эксперименты не увенчались успехом. Двигателю Стирлинга нужно время, чтобы набрать скорость, и он не справляется с остановкой и запуском, что делает его менее подходящим для привода автомобиля чем обычный двигатель внутреннего сгорания. Мы вряд ли увидим дальнейший прогресс на этом направлении: автомобили будущего, скорее всего, будут приводиться в действие электродвигателями или топливными элементами. Фото любезно предоставлено Исследовательским центром Гленна НАСА.

Двигатели Стирлинга лучше всего работают в машинах, требующих непрерывно производить энергию, используя разницу между чем-то горячее и что-то холодное.Они идеально подходят для солнечных электростанций, где тепло Солнца играет на зеркале, которое действует как источник тепла, и высокоэффективные теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), которые должны обеспечивать стабильные поставки электроэнергии. Недавно пионер Segway Дин Камен помог возродить интерес к двигателям Стирлинга. используя их как основу для компактного домашнего электроснабжения генератор, получивший название Beacon 10, размером с бытовую стиральную машину.

В нормальном двигателе Стирлинга тепло нагревается до горячий конец машины (источник тепла) и получить механическую работу и меньше тепла от другого, более холодного конца (радиатора).Как только электродвигатели могут быть реверсивно использованы как генераторы, так что вы можете поставить энергии в двигатель Стирлинга и запустить его назад, эффективно отвод тепла от радиатора и отвод его на источник. Это превращает двигатель Стирлинга в «криокулер» — очень эффективное охлаждающее устройство. Охладители двигателя Стирлинга используются в сверхпроводимость и электронное исследование.

Преимущества и недостатки двигателей Стирлинга

Фотография: Чистые, экологичные, безопасные, эффективные и компактные двигатели Стирлинга имеют множество преимущества.Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / NREL (Министерство энергетики США / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии).

Самым большим преимуществом двигателей Стирлинга является то, что они намного эффективнее паровых двигателей (в основном из-за замкнутый цикл и регенеративный теплообменник). У них нет котлы, которые могут взорваться, не нуждаются в воде и не имеют сложную систему открытия и закрытия клапанов, которые пар двигатели требуют. Это одна из причин, почему они намного тише паровых двигателей, и потому что они не обязательно предполагают сжигание топлива, они могут быть намного чище.В отличие от паровых машин, которые обычно сжигают уголь до кипения воды, двигатели Стирлинга могут работать от всех видов разные виды топлива.

С другой стороны, двигатели Стирлинга запускаются не мгновенно (это требуется время для разогрева важнейшего теплообменника и для того, чтобы маховик набирают скорость), и они не так хорошо работают в режиме остановки-запуска (в отличие от внутреннего сгорания двигатели). Им также нужны большие радиаторы, способные отводить отработанное тепло, что делает их непригодными для некоторых приложений.

Кто изобрел двигатели Стирлинга?

Изображение: Эта иллюстрация оригинального двигателя Роберта Стирлинга (на основе его патента 1827 года). напоминает обычный паровой двигатель, но он более сложен.Два больших чугунные «воздушные сосуды» слева горячие внизу и холодные вверху (источник тепла и радиатор) и поршни буйка перемещаются внутри них вперед и назад. Сзади можно увидеть рабочий поршень и маховик. Произведение искусства из истории и прогресса парового двигателя Галлоуэя и Хеберта. Томас Келли, 1832 г., стр. 667.

Неудивительно, что Стирлинг двигатели были изобретены шотландским священником по имени Роберт Стирлингом в 1816 году. Он надеялся создать двигатель, который был бы более безопасным и многогранным. эффективнее паровых двигателей, которые были разработаны примерно за столетие до этого Томас Ньюкомен (а позже улучшил Джеймсом Ваттом и другими).Рост объемов внутреннего сгорания (бензиновые и дизельные двигатели) привел к Двигатели Стирлинга не использовались, хотя Компания Philips в середине 20 века. Совсем недавно они становятся популярными на солнечных электростанциях и других формах возобновляемых источников энергии. энергии, где ценится их более высокая эффективность. Технология получил новый импульс в 1980-х, когда Иво Колин из Загребского университета и Джеймс Сенфт из Висконсинского университета разработали новый, очень компактная конструкция двигателя Стирлинга, который может производить мощность с небольшими различиями между источник тепла и радиатор.

Узнать больше

На этом сайте

Статьи

Новости

• Металлический порошок: новое безуглеродное топливо? Александр Хеллеманс, IEEE Spectrum, 16 декабря 2015 г. Как двигатели Стирлинга топливо) может сыграть свою роль в чистом, зеленом будущем.
• Дин Камен думает, что его новый двигатель Стирлинга избавит вас от сети менее чем за 10 тысяч долларов от Кристофера Хелмана. Forbes, 2 июля 2014 г. Краткое знакомство с генератором Камена Beacon 10.
• Новый ядерный двигатель может способствовать исследованию дальнего космоса. Автор: Адам Манн. Wired, 27 ноября 2012 г. НАСА исследует ядерный двигатель Стирлинга, который может приводить в действие космические зонды в местах, где солнечный свет (и солнечная энергия) недоступен.
• Ford Motors испытывает потенциальный двигатель будущего Ричарда Уиткина. The New York Times, 3 ноября 1975 года. Отчет из архива Times о первых испытаниях двигателей Стирлинга Фордом.
• Empire Off The Grid Салли Ади. IEEE Spectrum, 31 июля 2009 г.Как двигатели Стирлинга и возобновляемые источники энергии помогают Дину Камену жить автономно на его собственном частном острове.

Более академический

• Двигатель Стирлинга Грэма Уокера, Scientific American, Vol. 229, № 2 (август 1973 г.), стр. 80–87. Хорошие иллюстрации различных конфигураций Стирлинга, включая Ванкеля, Ринию и другие варианты.
• Двигатель Стирлинга: «Циклическая жизнь» старой технологии Райнхольда Бауэра, Icon, Vol. 15 (2009), стр.108–118. Почему двигатели Стирлинга так и не получили коммерческого успеха? Перспективы для них сейчас лучше?

Книги

Двигатели Стирлинга

Термодинамика двигателя

• Двигатели: Введение Джона Лиска Ламли. Cambridge University Press, 1999. Хотя здесь основное внимание уделяется двигателям внутреннего сгорания, оно будет интересно, если вы ищете термодинамический подход к анализу двигателей.
• «Термодинамика для чайников» Майка Паукена.Джон Вили и сыновья. Простое введение в теорию термодинамики и ее практическое применение в таких вещах, как двигатели.

Видео

• Пример двигателя Стирлинга: 2-минутная демонстрация реального двигателя Стирлинга бета-типа, подобного показанному в моей анимации выше.
• Двигатель Стирлинга: разбираем один: Дэн Рохас разбирает двигатель Стирлинга и показывает различные детали внутри. Это видео станет еще более понятным, если вы поймете теорию двигателей Стирлинга.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2012, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис.(2012) Двигатели Стирлинга. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-stirling-engines-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Системы двигателей внутреннего сгорания (I.c.e)

Описание

«Мобильные и аварийные системы двигателей внутреннего сгорания для обработки высоких концентраций паров углеводородов. Поскольку наши системы ДВС работают на пропане, электроэнергия на месте не требуется.

После первого запуска на пропане карбюратор переключается на отвод паров углеводородов из потока загрязняющих веществ. Загрязнения сгорают в двигателе и выделяются в виде CO2 и воды. Системы ICE безопасны и обладают уникальной функцией автоматического удаления воды из влагоотделителя. Эта функция позволяет работать без присмотра в ситуациях, когда поток пара насыщен водой.

В применениях по восстановлению системы разработаны с пробивным резервуаром с фильтром твердых частиц, пламегасителями, вакуумметрами и манометрами, а также отверстиями для отбора проб.В системе используется контроллер Phoenix 1000 и имеются двухпозиционные переключатели для всех компонентов, система отключения при низкой / высокой температуре, система управления клапаном скважины и блокирующие соединения. Система управления автоматически регулирует разбавляющий воздух, технологический поток и дополнительные топливные клапаны, чтобы максимизировать технологический поток без ущерба для безопасности или качества выбросов.

В промышленных применениях пар из надземных резервуаров для хранения (AST) и трубопроводов обычно загрязнен опасными загрязнителями воздуха (HAP), такими как летучие органические соединения (VOC), оксиды азота (NOx) и монооксид углерода (CO).Перед сбросом в атмосферу отработанный воздух должен соответствовать требованиям к сбросу воздуха. Для удовлетворения этих требований используются блоки ICE.

Многие AST имеют крышу, которая плавает над хранимым продуктом. Каждый раз, когда под плавающей крышей остается паровое пространство, существует риск выхода паров. Во время заполнения, прежде чем крыша будет плыть по поднимающемуся продукту, пары выталкиваются вверх и выходят из резервуара. Evoqua может использовать ICE для обработки этих паров. В зависимости от скорости заполнения и продукта в резервуаре, Evoqua будет использовать ICE подходящего размера для обеспечения этой скорости, чтобы гарантировать соответствие.Агрегаты ДВС имеют отличный коэффициент уменьшения расхода вспомогательного топлива.

Дегазация трубопровода с использованием двигателей внутреннего сгорания

Трубопроводы — еще один источник опасных паров. Дегазация трубопроводов, очистка, гидроиспытания, вывод из эксплуатации и другие действия могут привести к выбросу загрязненных газов. Они должны быть захвачены и уничтожены для защиты здоровья и безопасности человека и окружающей среды.

Пар от AST и трубопроводов обычно загрязнен опасными загрязнителями воздуха (HAP), такими как летучие органические соединения (ЛОС), оксиды азота (NOx) и монооксид углерода (CO).Перед сбросом в атмосферу отработанный воздух должен соответствовать требованиям к сбросу воздуха. Для удовлетворения этих требований используются блоки ICE.

Evoqua предлагает широкий выбор безопасных блоков ДВС, от 4-х цилиндровых до 8-цилиндровых, доступных для долгосрочной и краткосрочной аренды, а также предлагает комплексные услуги «под ключ» для проектов. А поскольку наши технические специалисты по ДВС являются экспертами в эксплуатации и техническом обслуживании двигателей для восстановления окружающей среды, они поддерживают наши системы двигателей в новом состоянии.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше и обсудить детали вашего проекта!

Трактор! »Я люблю вдохновлять (d)

Бенджи Николс | Изображение выше любезно предоставлено Рэнди Леффингвеллом, LA Times

В истории есть несколько изобретений, которые буквально изменили ландшафт, как современный трактор.Паровозы начали строить примитивно еще в конце 1700-х годов в Европе, а затем в Америке, но только в середине 1800-х годов паровые технологии стали применяться в «локомобилях» или тяговых двигателях (трактора для краткости!). Эти ранние замены упряжных лошадей были невероятным изобретением, но также оказались медленными, тяжелыми и громоздкими. Здесь история трактора принимает интересный поворот на маленькой дороге в северо-восточной Айове.

Джон Фройлих родился 24 ноября 1849 года в Джарде, штат Айова.Первый из девяти детей, родившихся у немецких поселенцев Иоганнеса Генриха (Генриха) Фройлиха и Кэтрин Гютхейл, работа его жизни выходила далеко за рамки типичной фермы — он управлял элеватором около Фройлиха, штат Айова, и руководил молотильным предприятием в Лэнгфорде, штат Южная Дакота. Как гласит история, Джон Фройлих был очарован паровыми машинами и сельскохозяйственными орудиями. И не только это: он также работал над ними и понимал их слабые стороны. В 1890 году Фрёлих купил бензиновый двигатель внутреннего сгорания на заводе Van Duzen Engine Works в Цинциннати, штат Огайо, для работы своего элеватора.Работая с двигателем на своем лифте, он начал возиться с идеей использовать бензиновый двигатель для питания тягового двигателя.

В 1892 году Фрёлих установил одноцилиндровый двигатель Ван Дюзена на шасси Робинсона с системой тяги собственной разработки и таким образом создал самый первый трактор с двигателем внутреннего сгорания, который двигался вперед и назад, а также мог приводить в действие молотилку. Помощник и помощник Фройлиха, Уильям Манн, помог ему доставить машину по железной дороге к их предприятию в Южной Дакоте и начал использовать ее для питания своих J.I. Обмолот Case через 72 000 бушелей зерна за 52 дня.

Вслед за этим достижением группа инвесторов поддержала Froelich и в 1893 году сформировала компанию Waterloo Gasoline Traction Engine Company. Но, к сожалению, они построили только четыре трактора Froelich, два из которых были возвращены неудовлетворенными покупателями. В 1895 году компания превратилась в Waterloo Gasoline Engine Company и приступила к созданию небольших стационарных газовых двигателей для таких целей, как перекачка воды и питание зерновых элеваторов.Вскоре Фройлих покинул компанию, и компания Waterloo не раз переходила из рук в руки в начале 1900-х годов, но в конечном итоге начала производить сельскохозяйственные тракторы с газовым двигателем Waterloo Boy, дизайн которых очень похож на тот, который Джон Фройлих принес компании более десяти лет. до. К 1918 году Waterloo Boy произвел три модели тракторов, включая модели LA, R и N, было продано более 8000 тракторов.

В 1918 году компания John Deere в Молине сделала ставку на 2,2 миллиона долларов на приобретение Waterloo Boy Tractor Company, тем самым взяв на себя управление самой успешной современной тракторной компанией своего времени, и все это было построено на основе оригинального дизайна Джона Фрелиха для бензиновый тяговый двигатель внутреннего сгорания.Джон Фройлих продолжил свои первые усилия по созданию тракторов для создания двигателей на заводе Novelty Iron Work в Дубуке, а затем работал со своим братом Готлибом на производстве, прежде чем переехать в Сент-Пол. Он был изобретателем на протяжении всей жизни, которому приписывают такие вещи, как стиральная машина, посудомоечная машина и сушилка, механический уборщик кукурузы и первый кондиционер, который позже стал компанией Carrier Air Conditioning Company. В конце 1920 года Фройлиху снова не повезло, работая в инвестиционном мире.Великий крах 1929 года уничтожил большую часть его средств к существованию и сбережений, и он провел последние годы своей жизни со своей дочерью Дженети в Сент-Поле, где он скончался в 1933 году. Его изобретения никогда не получали признания до нескольких десятилетий спустя. Фройлих был занесен в Зал славы изобретателей Айовы в 1991 году. По сей день его имя стоит в стороне в истории обычных сельскохозяйственных тракторов, но на самом деле именно его изобретение и возня со старым одноцилиндровым двигателем Ван Дузена привели к к одному из самых важных сельскохозяйственных орудий в мире.

ФОТО ПРЕДОСТАВЛЕНЫ ФОНДОМ ФРОЛИХА

Сегодня деревня Фрёлих, штат Айова, идеально запечатлена и перестроена как фотоснимок столетней давности. Модель трактора Джона Фрёлиха стоит возле отремонтированного универсального магазина. Раз в год деревня оживает благодаря мероприятиям со всего трех штатов, проводящимся в рамках ежегодного «Fall-der-All».

«Fall-der-All» — это ежегодное празднование трактора Froelich и его достопримечательностей, включая Музей универсального магазина Burlingame, Музей тракторов, однокомнатную деревенскую школу, кузницу и многое другое.Это возможность для тех, кто любит винтажное фермерское оборудование, привезти свою коллекцию и продемонстрировать ее, — говорит президент фонда Froelich Денни Эйлерс.

В этом году фестиваль и сбор средств пройдут 26-26 сентября с различными представлениями и мероприятиями, подходящими для всей семьи.

Совет директоров Фонда Фройлиха — это группа, состоящая исключительно из добровольцев, которая управляет музеем, территорией и историческим заповедником Фройлиха.

«Город Фрёлих имеет важное значение в истории сельского хозяйства, так как он является родиной современных сельскохозяйственных тракторов», — говорит Эйлерс.«Трактор Froelich является прямым предком современного тракторного подразделения John Deere в Ватерлоо, штат Айова, и во всем мире. Эта небольшая деревня связана с огромной историей, поскольку историки считают современный сельскохозяйственный трактор ключевым инструментом, который помогает американским фермерам создавать изобилие продовольствия для нашей страны, а также производить продукцию в количестве, достаточном для экспорта в другие страны. Мы дорожим этой историей, и Фонд Фройлиха был основан 21 год назад как некоммерческая группа добровольцев, чтобы сохранить эту историю и передать ее следующему поколению.”

Вы можете узнать больше об истории Джона Фроэлиха, деревни, названной в честь его семьи, и ежегодного Fall-der-All, посетив деревню Фройлих, расположенную на шоссе 18 между Мононой и МакГрегором, штат Айова, которая открыта до сентября с 11 с утра до 17:00 ежедневно, кроме среды и выходных в октябре.