Дует двигатель большой стационарный паровой двигатель или двигатель внутреннего сгорания непосредственно соединен с воздушным насосных цилиндров . Они подают очень большое количество воздуха под давлением ниже, чем у воздушного компрессора , но выше, чем у центробежного вентилятора .
Выдувные двигатели в основном используются для продувки печей, доменных печей и других плавильных заводов .
Двигатели с водяным колесом
Самыми первыми выдувными двигателями были кожухи : сильфоны , приводимые в движение водяными колесами .
Металлургические заводы наиболее экономично расположены рядом с источником добычи руды , поблизости от которого может не быть подходящей гидроэнергетики. Также существует риск того, что засуха прервет подачу воды, или что спрос на печь превысит имеющуюся емкость по воде.
Эти ограничения привели к самой ранней форме парового двигателя, используемого для выработки электроэнергии, а не для перекачки воды, двигателя с возвратом воды . В этом двигателе для подъема воды использовался паровой насос, который, в свою очередь, приводил в движение водяное колесо и, следовательно, механизмы. Затем вода из колеса возвращалась насосом. Эти первые паровые машины были пригодны только для перекачивания воды и не могли быть подключены напрямую к оборудованию.
Первые практические образцы этих двигателей были установлены в 1742 году в Коулбрукдейле [1] и в качестве усовершенствования металлургического завода Каррона на Клайде в 1765 году [2].
Двигатели с выдуванием балок
Ранние паровые первичные двигатели были балочными двигателями , сначала невращающимися (т.е. исключительно возвратно-поступательными), а позже - вращающимися (т.е. приводящими в движение маховик ). Оба они использовались в качестве дутьевых двигателей, обычно путем соединения воздушного цилиндра с дальним концом балки от парового цилиндра. Joshua поле описывает 1821 поездку в Фостер, Rastrick & Co. из Stourbridge , [3] , где он наблюдал восемь больших пучка двигателей, один из 30 л.с. работает вспенивающего цилиндр диаметром 5 футов и 6 футов хода.
Там, где более поздние двигатели с балкой приводили в движение маховики, это было полезно для обеспечения более равномерного действия двигателя. Пневматический цилиндр по-прежнему приводился в движение только балкой, а маховик использовался исключительно как маховик, а не приводил в движение выходной вал. Хорошо известным сохранившимся примером этого типа являются парные балочные двигатели «Дэвид и Сэмпсон» , которые сейчас хранятся в музее под открытым небом Блистс-Хилл , ущелье Айронбридж . [4] [5] Это пара одноцилиндровых двигателей с конденсирующей балкой, каждый из которых приводит в движение воздушный цилиндр своей собственной балкой, но разделяет между собой один маховик. Они отличаются декоративными дорическими арками. [6] Двигатели имели длительный срок службы: 50 лет первичной службы с 1851 г., обеспечивая подачу дутья для печей Priors Lee компании Lilleshall , [7] [8] затем еще 50 лет до закрытия завода в качестве резервных двигателей, до сих пор время от времени работаю. [9]
Полуроторные выдувные двигатели
Большой двигатель с вертикальным наддувом, изображенный наверху, был построен в 1890-х годах компанией EP Allis Co. из Милуоки (позже ставшей частью Allis-Chalmers ). Паровой цилиндр (нижний) имеет диаметр 42 дюйма (1,1 м), воздушный цилиндр (верхний) - 84 дюйма (2,1 м), и оба имеют ход 60 дюймов (1,5 м).
Паровой цилиндр имеет шестерню клапана Рейнольдса-Корлисса , приводимую в действие через вспомогательный вал с коническим приводом, расположенный под прямым углом к коленчатому валу. [10] Это также означает, что пластина на запястье Corliss расположена под прямым углом к маховику, а не параллельно, как обычно. Эдвин Рейнольдс был конструктором компании Allis и в 1876 году разработал улучшенную версию клапанного механизма Corliss с улучшенным механизмом переключения, способным работать на более высоких скоростях. [11] Воздушные клапаны также приводятся в действие эксцентриками от того же вала.
Как и в двигателях с балкой, основная сила поршня передается на воздушный цилиндр за счет чисто возвратно-поступательного действия, а маховики служат для сглаживания работы двигателя. Для регулировки шток парового поршня проходит только до траверсы . Сверху расположены сдвоенные штоки к воздушному поршню. Вал маховика установлен под паровым поршнем, парные шатуны движутся вниз и назад, чтобы сделать его двигателем с возвратным шатуном .
Двигатели внутреннего сгорания
В конце 1800-х годов были разработаны газовые двигатели внутреннего сгорания для сжигания газов, производимых в доменных печах, что устраняет необходимость в топливе для паровых котлов и повышает эффективность. Bethlehem Steel была одной из таких компаний, использовавших эту технологию. [12] Огромные, обычно одноцилиндровые горизонтальные двигатели сжигали доменный газ . SA John Cockerill из Бельгии и Körting из Ганновера были известными производителями таких двигателей.
В настоящее время предпринимаются определенные усилия по восстановлению некоторых из этих двигателей. [13] Несколько фирм до сих пор производят и устанавливают многоцилиндровые двигатели внутреннего сгорания для сжигания отработанных газов. [14]
Замена роторными воздуходувками
После переоборудования доменных печей после Второй мировой войны излюбленным источником энергии был либо дизельный, либо электродвигатель . Оба они имели роторный выход, что хорошо сочеталось с современными разработками центробежных вентиляторов, способных обрабатывать огромные объемы воздуха. Хотя поршневой паровой двигатель продолжался там, где он уже использовался, после войны они редко устанавливались. Эти старые предприятия начали закрываться в 1950-х годах, и в 1970- х годах их количество на Западе резко сократилось . Выдувные двигатели такой формы сейчас редкость.
Примеры, сохранившиеся сегодня
Примеры как балочного двигателя [4] [5], так и вертикального двигателя [5] можно увидеть в музее под открытым небом Блистс-Хилл , ущелье Айронбридж . Лучевые двигатели «Дэвид и Сампсон» запланированы к памятникам древности . [4]
1817 луч дующий двигатель на Бултоном & Watt , ранее использовавшихся в Netherton Ironworks из MW Grazebrook, теперь украшает Дартмут цирк, остров трафик в начале A38 (M) автомагистрали в Бирмингеме (см рисунок выше, местоположение:52 ° 29′33 ″ с.ш., 1 ° 53′17 ″ з.д. / 52,492537 ° с.ш.1,88189 ° з. / 52.492537; -1,888189).
Рекомендации
- ^ Хиллз, Ричард Л. (1989). Питание от Steam . Издательство Кембриджского университета . п. 37. ISBN 0-521-45834-X.
- ^ Ролт, LTC; Аллен. Паровая машина . п. 122.
- ^ Джошуа Филд (24 августа 1821 г.). "Фостер, Растрик и Ко из Стоурбриджа" . Авторский тур по Мидлендсу . Архивировано из оригинала 12 октября 2008 г.
Третьего двигателя очень красивый 6 колонок двигатель [двигатель балки с горизонтальной рамой поднят на колонках] от 30 H Мощности , работающих вспенивающий цилиндр 5 футов, 6 футов инсульта»
CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка ) - ^ а б в «Дэвид и Сэмпсон - старинная балочная машина и древний памятник на месте Блистс-Хилл» . Архивировано из оригинала (образ) 9 ноября 2007 года. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ а б в Джеймсон, Джон Х. (2004). Дэвид и Самсон в Блистс-Хилл . Реконструированное прошлое . п. 182. ISBN. 0-7591-0376-3.
- ^ Майк Эштон. «Дэвид и Сэмпсон: Дорическая арка» (фотография) .
- ^ "Коллекция Лиллешолла в Блистс Хил" . Архивировано из оригинального 22 февраля 2012 года. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ "Компания Лиллесхолл" .[ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Блистс-Хилл, музей ущелья Айронбридж, Мэдли, Шропшир» . Видоискатель . Английское наследие . Архивировано из оригинала на 6 июня 2011 года. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Хокинс, Неемия (1897). Новый катехизис парового двигателя . Нью-Йорк: Тео Одель. стр. 335 -337. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
- ^ Hawkins, Новый Катехизис паровой двигатель , p.225, с.172
- ^ «Машинное отделение газовой продувки (в Bethlehem Steel)» .
- ^ «Вифлеемские двигатели» .
- ^ «Печной газ для производства электроэнергии» .