§ 82. Паровые машины

В паровой машине потенциальная энергия пара преобразуется в механическую работу поршня, который под давлением пара совер­шает возвратно-поступательное движение в цилиндре. Движение поршня может передаваться насосному или компрессорному порш­ню непосредственно, а также через кривошипно-шатунный меха­низм. В первом случае машины называются паровыми прямодей-ствующими, а во втором — приводными.

Цилиндры паровых машин бывают одинарного и двойного дей­ствия. В цилиндрах двойного действия пар последовательно пода­ется по обе стороны поршня.

Машины среднего давления работают на паре давлением 1,0— 2,0 МПа, а машины высокого давления — на паре давлением выше 2,5 МПа.

Современные паровые машины работают на перегретом паре, температура которого достигает 500°С. В зависимости от давления пара на выходе различают машины, работающие на атмосферу, конденсацию или с противодавлением. В первом случае пар из ма­шины выпускается в атмосферу, во втором случае — в конденсато­ры, где давление ниже атмосферного, и образовавшийся конден­сат используется для отопления и различных технологических це­лей. При работе машины с противодавлением отработанный пар выходит из нее с давлением выше атмосферного (обычно 0,2— 0,4 МПа) и используется в нагревательных устройствах.

Паровые машины бывают одно- и многоцилиндровые, однократ­ного и многократного расширения. В многоцилиндровых машинах однократного расширения свежий пар подается одновременно ко всем цилиндрам. В машинах многократного расширения свежий пар поступает в цилиндр наименьшего диаметра, называемый цилинд­ром высокого давления. В нем пар, расширяясь до некоторого про­межуточного давления, отдает часть энергии. С этим промежуточ­ным давлением пар поступает в следующий цилиндр большего диа­метра, где снова расширяется, отдавая часть энергии. Затем пар направляется в третий цилиндр еще большего диаметра. Такая ма­шина называется машиной тройного расширения. Машины четвер­того расширения встречаются редко.

В паровых машинах двойного расширения цилиндры располага­ют либо рядом (компаунд-машина), либо один за другим (тандем-машина).

Для привода поршневых компрессоров применяют обычно гори­зонтальные паровые машины с противодавлением одинарного или двойного расширения, в компрессорных установках большой мощно­сти—двухцилиндровые двойного действия паровые машины, в кото­рых цилиндры чаще расположены параллельно (двухрядные) и ре­же последовательно (однорядные). Для привода небольших комп­рессоров используют одноцилиндровые паровые машины одинарного расширения.

В компрессорах и насосах с паровым приводом производитель­ность регулируют изменением частоты вращения вала, которое до­стигается уменьшением или увеличением количества подаваемого в цилиндры машины пара.

Детали паровых машин — цилиндры, сальники, поршни, штоки, ползуны, валы, рамы и подшипники одинаковы по конструкции с аналогичными деталями поршневых компрессоров.

Цилиндры, сальники и внутренние органы парораспределения смазывают цилиндровыми маслами, элементы механизма движения и приводы золотников — машинными.