- मुख्य प्रकार के भाप इंजन
- 1- प्लंजर मशीन
- 2- मल्टीपल कांटेक्ट मोटर
- 3- यूनिफ्लो या एकसमान प्रवाह मोटर
- 4- स्टीम टर्बाइन
- 5- प्रणोदन इंजन
- संदर्भ
विभिन्न प्रकार के स्टीम इंजनों ने पूरे इतिहास में कई बदलाव किए हैं और प्रौद्योगिकी ने लगातार उन्हें एक उल्लेखनीय तरीके से विकसित करने की अनुमति दी है।
अनिवार्य रूप से, भाप इंजन बाहरी दहन इंजन हैं जो जल वाष्प की तापीय ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। वे औद्योगिक क्रांति के लिए आवश्यक समय पर होने के नाते, पंपों, इंजनों, जहाजों और ट्रैक्टरों को बिजली देने के लिए उपयोग किए गए हैं। वर्तमान में वे भाप टर्बाइनों का उपयोग करके विद्युत ऊर्जा की पीढ़ी के लिए उपयोग किए जाते हैं।
स्टीम इंजन में एक बॉयलर होता है जिसका उपयोग पानी को उबालने और भाप बनाने के लिए किया जाता है। स्टीम एक पिस्टन या टरबाइन का विस्तार करता है और धक्का देता है, जो आंदोलन पहियों को मोड़ने या अन्य मशीनरी को चलाने का काम करता है।
पहला स्टीम इंजन 1 शताब्दी में एलेक्जेंड्रिया के हेरॉन द्वारा तैयार किया गया था और इसे इलिपिपिला कहा जाता था। इसमें एक बॉयलर से जुड़ा एक खोखला गोला होता था जिसमें दो घुमावदार ट्यूब लगे होते थे। गोले को पानी से भर दिया गया था, जिससे भाप को उच्च गति से ट्यूबों के माध्यम से निष्कासित कर दिया गया, जिससे गेंद स्पिन हो गई।
हालाँकि, यूलिपिला का व्यावहारिक उद्देश्य नहीं था, यह निस्संदेह प्रणोदन के स्रोत के रूप में भाप के पहले कार्यान्वयन का प्रतिनिधित्व करता है।
बगुला का ऐयोलिपियन
हालांकि, भाप का उपयोग करने वाली अधिकांश प्रणालियों को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: पिस्टन मशीन और स्टीम टर्बाइन।
मुख्य प्रकार के भाप इंजन
1- प्लंजर मशीन
प्लंजर मशीनें दबावयुक्त भाप का उपयोग करती हैं। डबल-अभिनय पिस्टन के माध्यम से, दबाव वाली भाप प्रत्येक तरफ बारी-बारी से प्रवेश करती है, जबकि दूसरी तरफ इसे कंडेनसर में छोड़ा जाता है या भेजा जाता है।
ऊर्जा को भाप से बचने के खिलाफ सील की गई स्लाइड बार द्वारा अवशोषित किया जाता है। यह रॉड, बदले में, क्रैंक से जुड़ी एक कनेक्टिंग रॉड को घूमती गति को रोटरी गति में परिवर्तित करने के लिए ड्राइव करती है।
इसके अलावा, वाल्व गियर को चलाने के लिए एक और क्रैंक का उपयोग किया जाता है, आमतौर पर एक तंत्र के माध्यम से जो रोटरी आंदोलन को उलटने की अनुमति देता है।
डबल अभिनय पिस्टन की एक जोड़ी का उपयोग करते समय, क्रैंक एडवांस को 90 डिग्री के कोण से ऑफसेट किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि मोटर हमेशा चलेगी, भले ही क्रैंक किस स्थिति में हो।
2- मल्टीपल कांटेक्ट मोटर
दूसरे प्रकार के स्टीम इंजन कई एकल-अभिनय सिलेंडरों का उपयोग करते हैं जो व्यास और आंदोलन में उत्तरोत्तर वृद्धि करते हैं। बॉयलर से उच्च दबाव भाप का उपयोग छोटे व्यास के पहले पिस्टन को नीचे करने के लिए किया जाता है।
ऊपर की ओर के आंदोलन में, आंशिक रूप से विस्तारित भाप को एक दूसरे सिलेंडर में संचालित किया जाता है जो इसके नीचे की ओर आंदोलन शुरू कर रहा है। यह पहले कक्ष में जारी अपेक्षाकृत उच्च दबाव के एक और विस्तार को उत्पन्न करता है।
इसके अलावा, मध्यवर्ती कक्ष अंतिम कक्ष का निर्वहन करता है, जो बदले में एक कंडेनसर को जारी करता है। इस तरह के इंजन का एक संशोधन अंतिम कक्ष में दो छोटे पिस्टन शामिल करता है।
इस प्रकार के इंजन का विकास भाप के जहाजों में इसके उपयोग के लिए महत्वपूर्ण था, कंडेनसर के बाद से, जब थोड़ी सी शक्ति ठीक हो गई, तो बॉयलर में फिर से इसके पुन: उपयोग के लिए भाप को पानी में बदल दिया।
टेरेस्ट्रियल स्टीम इंजन अपने स्टीम से बहुत अधिक निकास कर सकते हैं और एक ताजे पानी के टॉवर से रिफिल किया जा सकता है, लेकिन समुद्र में यह संभव नहीं था।
द्वितीय विश्व युद्ध के पहले और उसके दौरान, विस्तार इंजन का उपयोग समुद्री वाहनों में किया गया था, जिन्हें उच्च गति से जाने की आवश्यकता नहीं थी। हालांकि, जब अधिक गति की आवश्यकता थी, तो इसे भाप टरबाइन द्वारा बदल दिया गया था।
3- यूनिफ्लो या एकसमान प्रवाह मोटर
पिस्टन मशीन का एक अन्य प्रकार यूनिफ्लो या वर्दी प्रवाह मोटर है। इस प्रकार का इंजन भाप का उपयोग करता है जो केवल सिलेंडर के प्रत्येक आधे भाग में एक दिशा में बहती है।
थर्मल दक्षता सिलेंडर के पार तापमान ढाल होने से प्राप्त होती है। भाप हमेशा सिलेंडर के गर्म सिरों में प्रवेश करती है और कूलर के केंद्र में खुलने से बाहर निकल जाती है।
इसके परिणामस्वरूप सिलेंडर की दीवारों के सापेक्ष हीटिंग और शीतलन में कमी आती है।
यूनिफ्लो इंजनों में, भाप के इनलेट को आमतौर पर पॉपपेट वाल्व (जो आंतरिक दहन इंजन में उपयोग किए जाने वाले समान कार्य करते हैं) द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो एक कैंषफ़्ट द्वारा सक्रिय होता है।
आंदोलन की शुरुआत में न्यूनतम विस्तार मात्रा तक पहुंचने पर इनलेट वाल्व भाप को स्वीकार करने के लिए खुला होता है।
क्रैंक के मोड़ के दौरान एक विशिष्ट क्षण में, भाप में प्रवेश होता है और कैप इनलेट बंद हो जाता है, जिससे भाप के निरंतर विस्तार की अनुमति मिलती है, पिस्टन को सक्रिय करता है।
स्ट्रोक के अंत में, पिस्टन सिलेंडर के केंद्र के चारों ओर निकास छेद की एक अंगूठी की खोज करेगा।
ये छेद कंडेनसर से जुड़े होते हैं, जिससे चैंबर में दबाव कम होता है जिससे जल्दी रिलीज होती है। क्रैंक का निरंतर घुमाव वह है जो पिस्टन को स्थानांतरित करता है।
4- स्टीम टर्बाइन
हाई-पावर स्टीम टर्बाइन घूर्णन डिस्क की एक श्रृंखला का उपयोग करते हैं जिसमें उनके बाहरी किनारे पर एक प्रकार का प्रोपेलर-प्रकार के ब्लेड होते हैं। स्टीम प्रवाह को पुनर्निर्देशित करने के लिए टरबाइन संरचना से जुड़ी ये स्थिर डिस्क या रोटार स्थिर छल्ले या स्टेटर के साथ वैकल्पिक होती हैं।
ऑपरेशन की उच्च गति के कारण, इस तरह के टर्बाइन आमतौर पर एक शिप के प्रोपेलर जैसे अन्य तंत्र को चलाने के लिए एक कमी गियर से जुड़े होते हैं।
स्टीम टर्बाइन अधिक टिकाऊ होते हैं और पिस्टन मशीनों की तुलना में कम रखरखाव की आवश्यकता होती है। वे अपने आउटपुट शाफ्ट पर चिकनी घूर्णी बलों का उत्पादन भी करते हैं, जो कम रखरखाव आवश्यकताओं और कम पहनने में योगदान देता है।
स्टीम टर्बाइन का मुख्य उपयोग बिजली पैदा करने वाले स्टेशनों में होता है, जहां उनके संचालन की उच्च गति एक फायदा है और उनकी सापेक्ष मात्रा एक नुकसान नहीं है।
उनका उपयोग समुद्री अनुप्रयोगों में, बड़े जहाजों और पनडुब्बियों को बिजली देने में भी किया जाता है। वस्तुतः सभी परमाणु ऊर्जा संयंत्र पानी को गर्म करके और भाप टरबाइनों को खिलाकर बिजली उत्पन्न करते हैं।
5- प्रणोदन इंजन
एक अंडरवाटर प्रोपल्शन इंजन है जो सामने की तरफ एक इंटेक के माध्यम से पानी खींचने के लिए उच्च दबाव वाली भाप का उपयोग करता है और इसे पीछे की तरफ तेज गति से बाहर निकालता है।
जब भाप पानी पर संघनित होती है, तो यह एक सदमे की लहर पैदा करती है जो पानी को पीछे से बाहर निकाल देती है।
इंजन की दक्षता में सुधार के लिए, इंजन भाप जेट के सामने एक वेंट के माध्यम से हवा में खींचता है, जो हवा के बुलबुले बनाता है और पानी के साथ भाप के मिश्रण के तरीके को बदलता है।
संदर्भ
- मार्शल ब्रेन (2017)। "स्टीम इंजन कैसे काम करते हैं"। 14 जून, 2017 को science.howstuffworks.com पर लिया गया।
- नई दुनिया विश्वकोश (2015)। "भाप का इंजन"। 14 जून, 2017 को newworldencyclopedia.org पर लिया गया।
- एसओएस बच्चे (2008-2009)। "भाप का इंजन"। 14 जून, 2017 को cs.mcgill.ca पर पुनर्प्राप्त किया गया।
- वुडफोर्ड, क्रिस (2017)। "भाप इंजन"। 14 जून, 2017 को explainthatstuff.com पर प्राप्त किया गया।