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