LA MÀQUINA DE VAPOR
Funciona amb un
motor de combustió externa, que tenien un moviment rectilini alternatiu, i
servien per a bombar aigua en mines i canals.
El sistema el va
millorar James Watt, cap a l'any 1769,
va perfeccionar la màquina de vapor: va modificar el sistema de condensació del
vapor i va transformar el moviment rectilini alternatiu en moviment de rotació
mitjançant el mecanisme de biela-manovella.
HISTÒRIA DE LA MÀQUINA DE VAPOR
JAMES WATT
James Watt (19 de
gener de 1736 - 19 d'agost de 1819), va ser matemàtic, inventor i enginyer. Va
crear la primera màquina de vapor, la Newcomen. Va ser molt important aquesta invenció
per la revolució industrial, sobretot al regne unit Va estar en un taller, on , un amic seu, el professor John
Robison va dirigir la seva atenció a l'ús del vapor com a font d'energia, i
Watt va començar a experimentar-hi.
Reproducció de la Màquina de vapor de James Watt
FUNCIONAMENT DE LA MÀQUINA DE VAPOR
Es genera
vapor d'aigua en una caldera tancada per escalfament, la qual cosa produeix
l'expansió del volum d'un cilindre empenyent un pistó. Mitjançant un mecanisme
de biela - manovella, el moviment lineal alternatiu del pistó del cilindre es
transforma en un moviment de rotació que acciona, per exemple, les rodes d'una
locomotora o el rotor d'un generador elèctric. Un cop assolit el final de
carrera l'èmbol retorna a la posició inicial i expulsa el vapor d'aigua
utilitzant l'energia cinètica d'un volant d'inèrcia.
El vapor a
pressió es controla mitjançant una sèrie de vàlvules d'entrada i sortida que
regulen la renovació de la càrrega; és a dir, els fluxos del vapor cap allà des
del cilindre.
Funcionament de la Màquina de Vapor
PARTS QUE FORMEN UNA MÀQUINA DE VAPOR
- Cilindre i
èmbol: El cilindre és la part de la
màquina on s'expandeix el vapor que arriba a pressió procedent de la caldera.
- Biela: És una barra unida per un dels seus extrems a
la tija de manera que pugui girar sobre aquest extrem formant una articulació.
- Volant d'inèrcia:
és una roda grossa i pesant que quan gira presenta una forta inèrcia.
- Regulador de
boles (o de Watt): és un mecanisme articulat que gira quan la màquina funciona
i permet controlar-ne la velocitat perquè sigui constant.
- Turbina de vapor:
transforma l'energia potencial tèrmica en energia cinètica. L'energia potencial
tèrmica disponible és la diferència que hi ha entre l'estat del vapor a
l'entrada de la turbina i el seu estat a la sortida. Aquesta diferència es
coneix amb el nom de salt tèrmic.
Parts de la Màquina de Vapor
TIPUS DE TURBINES
- D'acció: quan
l'expansió del vapor es realitza completament a l'estator, on perd pressió i
augmenta la velocitat abans de passar al rotor.
- De reacció: quan
l'expansió del vapor s'inicia a l'estator (on es manté la pressió i la velocitat)
i es completa al rotor, que en aquest cas té la funció de dirigir i orientar el
flux de vapor.
Turbina d'acció
Turbina de reacció
