Co to jest stacjonarny silnik parowy?

Stacjonarny silnik parowy wykorzystuje siłę pary do napędzania instrumentów innych niż one same. Były one zwykle używane do zasilania mostów, szlabanów, napędzania młynów i maszyn fabrycznych. Późniejsze modele były wykorzystywane do generowania energii elektrycznej. Takie silniki pracują ze stałej pozycji i nie są używane jako środki transportu, chociaż niektóre były używane do napędzania kół na statkach parowych.

Podstawowe silniki parowe działają, gdy do cylindra wpuszczana jest para pod wysokim ciśnieniem. Ten cylinder ma tłok, który jest popychany przez parę w jednym kierunku, wyrzucając schłodzoną parę wylotową z otworu wentylacyjnego i powodując ruch przez tłoczysko. Ten ruch porusza koła pociągu parowego, popychając silnik do przodu. Takie silniki popychają tłok w jedną, a potem w drugą stronę, zmieniając naprzemiennie, do którego końca cylindra wchodzi para.

Pierwszy stacjonarny silnik parowy został wynaleziony przez Thomasa Savery’ego, a następnie ulepszony przez Anglika Thomasa Newcomena i Szkota, Jamesa Watta. W 1698 r. Savery wynalazł silnik parowy, który pompował wodę z kopalni węgla w Kornwalii. Jego podstawowy projekt został ulepszony w XVIII i XIX wieku, ale w XX został zastąpiony elektrycznością i silnikiem spalinowym.

W 1705 Newcomen wynalazł pierwszy silnik belkowy. Ten stacjonarny silnik parowy wykorzystywał obrotową belkę połączoną z pionowym cylindrem tłokowym poniżej. Watt m.in. ulepszył silnik, dodając kompresor. Silnik belkowy był używany głównie do pompowania wody i napędzania kół młyńskich. Był również zatrudniony na statkach parowych.

Krótkotrwałym wariantem silnika nieruchomego był silnik stołowy. Ten silnik był podobny do silnika belki, ale siedział na podstawie stołu i był połączony z kołem zamachowym za pomocą korbowodu i poprzeczki. James Sadler wynalazł silnik i użył go w Portsmouth Block Mills. W porównaniu z innymi silnikami był zarówno powolny, jak i słaby.

Amerykanin George Henry Corliss dodał zawory obrotowe do podstawowego pomysłu na stacjonarny silnik parowy, aby stworzyć silnik Corliss. Zbudowany po raz pierwszy w 1848 roku, Corliss pozwalał na zmienny czas pracy zaworów. Stosowany był głównie do budowy wałów w fabrykach i wytwarzania energii elektrycznej za pomocą prądnic, ponieważ był bardzo oszczędny pod względem zużycia paliwa.
W 1828 roku James Perkins opracował silnik Uniflow, który wykorzystywał półcylindrowy silnik i umożliwiał ruch tłoka tylko w jednym kierunku. Ponieważ spaliny i para paliwowa zawsze wchodziły na te same końce cylindra, prowadziło to do zwiększenia wydajności cieplnej. Uniflow był przystosowany do różnych maszyn parowych, ale służył głównie do wytwarzania energii elektrycznej.

Brytyjski wynalazca James Hornblower stworzył pierwszy złożony stacjonarny silnik parowy w 1781 roku. Doszedł do wniosku, że jeśli energia i działanie mogą być generowane z pary pod ciśnieniem w jednym cylindrze, to ta sama para może zostać przeniesiona do innego cylindra, aby wytworzyć więcej mocy. Hornblower budował silniki, w których były co najmniej dwa cylindry, a każdy tłok po pierwszym reagował na niższe ciśnienie.