Co to jest stacjonarny silnik parowy?
Stacjonarny silnik parowy wykorzystuje energię pary do napędzania instrumentów innych niż one. Zwykle były używane do zasilania mostów, barier, napędów młynów i maszyn fabrycznych. Późniejsze modele zostały wykorzystane do wytworzenia energii elektrycznej. Takie silniki pracują ze stałej pozycji i nie są używane jako środki transportu, chociaż niektóre z nich były używane do napędzania kół na statkach parowych.
Podstawowe silniki parowe działają, gdy para wysokociśnieniowa jest wpuszczana do cylindra. Ten cylinder ma tłok, który jest popychany w jednym kierunku przez parę, wypychając schłodzoną parę wylotową z odpowietrznika i powodując ruch przez tłoczysko. Ten ruch porusza koła pociągu parowego, popychając silnik do przodu. Silniki takie popychają tłok w jedną stronę, a następnie w drugą stronę, zmieniając naprzemiennie, do którego końca cylindra wchodzi para.
Pierwszy stacjonarny silnik parowy został wynaleziony przez Thomasa Savery'ego, a następnie ulepszony przez Anglika Thomasa Newcomena i Scotta, Jamesa Watta. W 1698 r. Savery wynalazł silnik parowy, który pompowałby wodę z kopalni węgla w Kornwalii. Jego podstawowy projekt został ulepszony w XVIII i XIX wieku, ale w XX wieku zastąpiono go elektrycznością i silnikiem spalinowym.
W 1705 r. Newcomen wynalazł pierwszy silnik wiązki. Ten stacjonarny silnik parowy wykorzystywał obrotową belkę połączoną z pionowym cylindrem tłokowym poniżej. Watt między innymi poprawił silnik, dodając kompresor. Silnik belkowy służył przede wszystkim do pompowania wody i napędzania kół młyńskich. Był również stosowany na statkach parowych.
Krótkotrwałym wariantem nieruchomego silnika był silnik stołowy. Silnik ten był podobny do silnika belkowego, ale siedział na podstawie stołu i był połączony z kołem zamachowym za pomocą korbowodu i głowicy poprzecznej. James Sadler wynalazł silnik i użył go w Portsmouth Block Mills. W porównaniu z innymi silnikami był zarówno wolny, jak i słaby.
George Henry Corliss, Amerykanin, dodał zawory obrotowe do podstawowego pomysłu stacjonarnego silnika parowego, aby stworzyć silnik Corliss. Zbudowany po raz pierwszy w 1848 roku Corliss pozwalał na zmienne czasy pracy zaworów. Stosowano go głównie do produkcji szybów w fabrykach i do wytwarzania energii elektrycznej za pomocą dynama, ponieważ był bardzo oszczędny pod względem zużycia paliwa.
W 1828 roku James Perkins opracował silnik Uniflow, który wykorzystywał półcylindr i pozwalał tłokowi poruszać się tylko w jednym kierunku. Ponieważ spaliny i para paliwowa zawsze wchodziły na te same końce cylindra, doprowadziło to do zwiększenia wydajności cieplnej. Uniflow został przystosowany do różnych silników parowych, ale był głównie wykorzystywany do wytwarzania energii elektrycznej.
Brytyjski wynalazca James Hornblower stworzył pierwszy złożony stacjonarny silnik parowy w 1781 roku. Rozumował, że jeśli energia i działanie mogą być wytwarzane z pary pod ciśnieniem w jednym cylindrze, wówczas ta sama para może zostać przeniesiona do innego cylindra w celu wygenerowania większej mocy. Hornblower zbudował silniki, w których były co najmniej dwa cylindry, a każdy tłok po pierwszej reakcji zareagował na niższe ciśnienie.