Термодинамика (Сборник рефератов). Черный А.А. - 11 стр.

        ТЕПЛОВЫЕ МАШИНЫ

         Паровая машина. Первые практически действующие универсаль-
ные паровые машины были созданы русским изобретателем Иваном
Ивановичем Ползуновым и англичанином Джемсом Уаттом. В машине
Ползунова из котла по трубам пар с давлением, немного превышающим ат-
мосферное, поступал поочередно в два цилиндра с поршнями. Для улучше-
ния уплотнения поршни заливались водой. Посредством тяг с цепями
движение поршней передавалось мехам для трех медеплавильных печей.
         Постройка машины Ползунова была закончена в августе 1766 г.
Она имела высоту 11 м, емкость котла 7 м3, высоту цилиндров 2,8 м, мощ-
ность 29 кВт.
         Машина Ползунова создавала непрерывное усилие и была первой
универсальной машиной, которую можно было применять для приведения
в движение любых заводских механизмов.
         В паровой машине Д. Уатта два цилиндра были заменены одним за-
крытым. Пар поступал попеременно по обе стороны поршня, толкая его то
в одну, то в другую сторону. В такой машине двойного действия отра-
ботавший пар конденсировался не в цилиндре, а в отдельном от него сосуде
— конденсаторе. Постоянство числа оборотов маховика поддержива-
лось центробежным регулятором. Разработка парового двигателя была за-
вершена Д. Уаттом в 1784 г.
         Главным недостатком первых паровых машин был низкий КПД. У
паровозов КПД не превышал 9%.
         Паровая турбина и ТЭЦ. Значительного повышения КПД удалось
достигнуть в результате изобретения паровой турбины. Первая паровая
турбина, нашедшая практическое применение, была изготовлена швед-
ским инженером Густавом Лавалем в 1889 г. Для работы паровой турби-
ны за счет энергии, освобождаемой при сжигании каменного угля или мазу-
та, вода в котле нагревается и превращается в пар. Пар нагревается до тем-
пературы более 500 °С и при высоком давлении выпускается из котла че-
рез сопло. При выходе пара внутренняя энергия нагретого пара пре-
образуется в кинетическую энергию струи пара. Скорость струи пара может
достигнуть 1000 м/с. Струя пара направляется на лопатки турбины и приво-
дит турбину во вращение. На одном валу с турбиной находится ро-
тор электрического генератора. Таким образом энергия топлива в конечном
счете преобразуется в электрическую энергию.
          Современные паровые турбины обладают высоким КПД пре-
образования кинетической энергии струи пара в механическую энергию,
превышающим 90%. Поэтому электрические генераторы практически всех
тепловых и атомных электростанций мира, дающие более 80% всей выра-
батываемой электроэнергии, приводятся в действие паровыми турбинами.
          Температура пара, применяемого в современных паротурбинных
установках, не превышает 580 °С (температура нагревателя Т1=853 К), а
температура пара на выходе из турбины обычно не ниже 30 °С (температура
                                    11