Изобретение парового двигателя и его последователи, страница 2

Уголь поставляется на станцию в железнодорожных вагонах или баржах, которые разгружаются механическим оборудованием. Уголь может помещают на хранение или дробят и поднимают в верхний цех котельной, предназначенный для сырого угля.

Уголь посредством силы тяжести поступает из верхнего цеха в распылитель  или мельницу через подающее устройство, которое автоматически поддерживает соответствующее количество угля в мельнице. В мельнице уголь растирается в порошок. Часть горячего воздуха из воздушного нагревателя поступает в мельницу для просушки угля, поднимает размельченные частицы и несет их в подвесной системе к горелке, где они смешиваются с воздухом, требуемым для их сгорания, и поступают в печь с высокой скоростью, чтобы способствовать хорошему горению.

Высоконапорный и высокотемпературный пар расширяется в паровой турбине, которая, как правило связана с электрическим генератором. Необходимо от 3 до 5 процентов мощности генератора для  освещения завода и функционирования многих двигателей, требуемых для вентиляторов, насосов, и т.д. Остальная часть мощности генератора применяется для распределения вне завода.

Сжатый пар, который обычно существует при температуре 700 - 1000 F, накачивается из конденсатора посредством резервуара горячей воды в насосе и проходит через несколько нагревателей питающей воды к питающему насосу котла, который поставляет воду в подогреватель.

Большинство паросиловых установок большого размера теперь строится для работы при давлениях пара 1500 - 2400 фунтов на квадратный дюйм, а в некоторых установках используется давление до 5000 фунтов на квадратный дюйм, при температуре пара от 1000 ° до 11000 F. Распространены турбинные генераторы мощностью 250,000 кВт (1 киловатт = 1.34 лошадиных сил) и 500,000 кВт. Сейчас используют парогенераторы, способные поставлять 3,000,000 фунтов пара в час. Полная эффективность установки на сыром угле, поставляемой электроэнергию, передаваемую по линиям передач, зависит от размера, давления пара, температуры и других факторов,  40 процентов мощности теперь производится по истечении целого года работы.

СИЛОВАЯ УСТАНОВКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Силовая установка двигателя внутреннего сгорания, включая основное вспомогательное оборудование, показана схематически на рис. 2. Топливо сжигается непосредственно в камере сгорания или предкамере, таким образом производится высокое давление, которое толкает поршень вниз и вращает коленчатый вал.

Воздух подается в двигатель через фильтр, функция которого - уменьшить шум и удалить пыль, которая ускорила бы износ цилиндра и поршня, если попадет в цилиндр.

Нагнетатель установлен в системе воздухозаборника. Функция нагнетателя - увеличить количество воздуха, поданного в цилиндр, действуя как воздушный насос. Это в свою очередь позволяет жечь больше топлива и получать больше мощности из данного объема цилиндра. Впускной коллектор используется, чтобы распределить воздух равномерно от нагнетателя до разных цилиндров многоцилиндрового двигателя.

Система выпуска включает выпускной коллектора для выведения отработавших газов с каждого из цилиндров в общую выхлопную линию, глушитель или резонатор, чтобы уменьшить шум и скорость выхлопных газов  для выведения их в атмосферу, не нарушая общественного порядка.

Система охлаждения включает насос для циркуляции воды через рубашку охлаждения, головку цилиндров и радиатора, чтобы уменьшить энергию, поглощенную жидкостью, охлаждающей двигатель. Двигатель может быть с воздушным охлаждением, как в автомобильной печке, или с водным охлаждением. Сырая вода плохо подходит для прямой циркуляции через элементы охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

Масло для смазки двигателя проходит через радиатор, фильтр и поддон и подается в двигатель под давлением масленым насосом через полый коленчатый вал. Масло служит для смазки и охлаждения трущихся поверхностей двигателя.

Топливная система состоит из топливного бака, топливо из которого подается в топливную рампу. Топливо фильтруется и подается по мере необходимости в топливный инжектор, который является неотъемлемой частью двигателя.

Так как топливо сжигается непосредственно в цилиндре первичного двигателя, силовая установка двигателя внутреннего сгорания более проста и более компактна, чем паросиловая установка. Мало кто строит двигатели объемом больше чем 4000 л. с., тогда как паровые турбины на 300,000 л. с. широко распространены. ДВС более эффективны, чем паросиловые установки сопоставимого размера, но не так эффективны как крупные паровые электростанции, которые, кроме того, используют более дешевое топливо. Следовательно, двигатель внутреннего сгорания используется прежде всего в области транспортировки для автомобилей, автобусов, грузовиков, тракторов, локомотивов, судов и самолетов, где необходима  компактная, легкая, эффективная силовая установка относительно небольшого размера.

ГАЗОТУРБИННАЯ СИЛОВАЯ УСТАНОВКА

Воздух сжимается в осевом компрессоре от атмосферного давления до давления, которое обычно лежит в пределах 75 и 120 фунтов на квадратный дюйм. Сжатый воздух может тогда течь через регенератор или теплообменник, в котором используется горячий выхлопной газ от турбины, чтобы увеличить температуру воздуха, таким образом возвращая энергию, которая была бы иначе потеряна в атмосфере. Топливо распыляется в камеру сгорания, в которой оно химически соединяется с кислородом в воздухе для производства горячего газа, выходящего из камеры сгорания при некоторой температуре между 1200 ° и 1700°F. Давление воздуха слегка уменьшается между выходом из компрессора и турбинным входным отверстием из-за трения, но увеличивается посредством температуры в регенераторе и работы камеры сгорания с увеличением объема более, чем в два раза. Горячий газ расширяется в турбине, в которой он совершает достаточное количество работы, чтобы приводить в действие компрессор так же как электрический генератор или некоторую другую подходящую машину. Выхлопные газы, выходя из турбины, охлаждаются в регенераторе прежде, чем выбрасываются в атмосферу.