Wykres pary (wgkaza)

Prężność wlotowa p w silniku jest zaw sze m n i e j s z a od pręż­

ności p0 w kotle, a m ianowicie w miarę strat od dławienia pa­

ry w przewodach.

K^s‘ 637- W krótkich prze­

w odach o d ostat-.

nim przekroju ¡przy­

kopach o wielkiej zawartości wody strata ta byw a oko­

ło 0 ,2 5 atm., w in­

nych warunkach 0 ,5 do 1 atm, a je­

szcze w iększa przy rozrządzie silnika przez dławienie pa­

ry ; (p. też str. 862).

Linia napełniania (do E x w rys. 637) w wykresie (lub we w skazie) przebiega z mniejszym lub . w iększym spad­

kiem, zależnym od prędkości pary w kanałach w loto­

w ych i w samych przewodach, a dalej przechodzi ona w krzyw ą rozprężania zaokrą­

gleniem zależncm od len iw ego dom ykania w lotu (dławienie). W rys.

637 przedstaw iono sp osób przybliżonego w ykreślenia linii napełnia-nia, a m ianowicie ostro się załamującej (z krzywej

0 0

kresową przekroju w lotow ego, niezbędnego w każdem położeniu tło­

ka, przy 4 0 m /sek. prędkości w lotow ej) i linii zaokrąglonej, t. j. rze­

czyw istej (wykreślonej z w ykresow ej przekrojów w lotow ych rozrzą­

dzanych przez staw idło).

Krzywa rozprężania (od J-'x do V. A .) dla pary nasyconej prze­

biega prawie zupełnie zgodnie ze w zorem hyperboli równoramiennej p is — stałej, w którym rzędne p oznaczają prężności, a odcięte o objętości pary w cylindrze, przedstaw ione w postaci dróg tłoka .s -t- s0 , t. j. z doliczeniem i0 na przestrzeń szkodliw ą.

Dla pary przegrzanej krzyw a rozprężania będzie bardziej sp ad zi­

sta, zgodnie z wzorem p v x = stałej,*) w którym ■/., w zrasta od 1 , 1 do 1,25, wraz z napełnieniem i z temperaturą przegrzania.

Przy nieszczelności tłoka lub niedoinykaniu narządów wylotowych spadek prężności na początku rozprężania będzie znacznie większy; przy dolocie pary przez niedomy- kające narządy wlotowo krzywa rozprężania, zwłaszcza pod koniec, przebiega natomiast mniej spadzisto.

Przeciwprężność podczas w ylotu z silników jednocylindrowych bywa (przy dostatecznie przedzwrotowym w ylocie) prawie niezm ien­

na: w silnikach w ydychow ych zaledw ie 1 , 1 atm., w silnikach ze skra­

placzem średnio 0,2 atm. bezw zględnej.

Ciasne i długie przewody wydycliowe, wielkie napełnienia, zastosowanie pary odlo­

towej do innych celów przemysłowych, albo do ogrzewania, zwiększono opory w kana­

likach i t. p. powiększają przeciwprężność w silnikach wydychowych. Rozprężanie zaś pary aż poniżej prężności atmosfery, powoduje wssawanio powietrza, skutkiem czego przeciwprężność wzbiera pod środek skoku.

Gdy w od a ze skraplacza w yp ływ a cieplejsza niż 30 do 35°, to przeciwprężność w zrasta zgodnie ze w zrostem prężności pary przy da­

nej temperaturze, p. str. 288.

Sprężanie odbyw a się zaledwie w przybliżeniu podług wzoru na hyperbolę równoramienną. Praca potrzebna do znaczniejszego sp rę­

żania byw a zazw yczaj w iększa od obliczonej podług w zoru p v = stałej i w iększa od pracy otrzym ywanej z pary zaoszczędzonej przez wypełnienie przestrzeni szkodliw ej. Pracę na sprężanie zużyw aną równow ażym y przez pow iększanie napełnienia, oraz prężności k oń ­

cowa niezaw odnie pozostaw ała poniżej najmniejszej wartości prężno­

ści wlotow ej. W silnikach ze skraplaczem prężność końcow a sprę­

żania dosięga zaledw ie 2 atm. (t. j. 1 atm. nadprężności). Silniki ze skraplaczem, mające pracować i jako w yd ych ow e, m iewają albo tylko takie sprężanie, jakie się jeszcze nadaje do prawidłowego biegu z w ydychem , albo też urządzenia sw oiste, zmieniające szybko stopień sprężania (mimośrody nastawne, tarcze z ksiukami, w odziki lub jarzma; F. Strnad zaleca zaw ory dodatkow e, które łączą prze­

strzeń szkod liw ą z wydrążeniem pokrywy)- W ielkość przestrzeni

III. Silniki parowo. 869

*) Obliczając wartość y. podług wzoru na m (str. 290, 5.), otrzymamy dla pierw­

szej części rozprężania nieco większe wartości wykładnika, to znaczy, że wartość jego zmniejsza się w miarę postępującego rozprężania.

870 Dział siódmy. — Silniki.

szkodliw ej należy ob liczyć podług rysunku, g d y ż niebaczne projekto­

wanie prowadzi niekiedy do niew łaściw ych jej pojem ności. Stosow nie do prędkości tłoka przestrzeń szkodliw a byw a 5 do 10$ przy su­

w akach płaskich, 7 do 12% przy obrotow ych i w ahliw ych, 7 do prze­

sz ło 15$ przy tłoczkow ych, a 7 do 1 2 $ przy zastosow aniu rozrzą­

du zaw orow ego. Niekiedy zw ięk szają rozm yślnie przestrzeń szko­

dliw ą, rozszerzając kanały rozdzielcze lub pow iększając luz między tłokiem a pokryw ą cylindra, by w ten sposób lepiej dostosow ać zw y­

kłe staw idło su w ak ow e do sprężania w śzybkobiegach i w nizkopręż- nych cylindrach z w ydychem . Co do w p ływ u sprężania na spokoj­

ny bieg silnika, oprócz danych ze str. 6l8, należy mieć na w zglę­

dzie, że wlot przesadnie przedzwrotowy pow oduje nieraz uderzenia w golen i korbow ej,*) tłoczysku i łożyskach w ała silnikow ego. O ile przedzwrotowym m oże lub ma b yć w lot, to zależy od w ielkości przes­

trzeni szkodliw ej i od stopnia sprężania, oraz od prawa odmykania staw idła, w reszcie w silnikach, niemających się rozbiegać przy otwar­

tym zaw orze rozrusznym podczas biegu jałow ego i od potrzebnego ku temu najm niejszego napełnienia.

2. Obliczenie wskazanej (t. j. ujawnionej) zawartości pary z wykresu lub ze wskazy.

By ocenić, jak się zachow uje para podczas rozprężania (lub sprę­

żania), w czasie jednego skoku (pojedynczego), obliczam y dla po­

czątku i końca, a także dla punktów pośrednich, krzywej rozpręża­

nia (sprężania) z a w a r t o ś c i p a r y D x w kg, w s k a z a n e przez w skażę, albo przez wykres, a m ianowicie podług wzoru:

— F Ux -j- s0) y z,

w którym s% oznacza drogę tłoka aż do punktu badanego, a yx w a­

gę w łaściw ą pary przy prężności ]>x w tym że punkcie (podl. tabl.

str. 286 i 287). Zamiast tego m ożemy się też posłu giw ać wzorem na rozchód pary na M ii i godzinę dla danego punktu drogi, a miano­

wicie w zo rem : 0n

n _ Ł ‘ % /*

Ox— --- ,

w w którym znow x = ---J

Na razie uw ażam y parę za nasyconą lub w ilgotną. Następnie, lecz ju ż na podstawie dośw iadczenia nad rozchodem pary, oblicza­

my w a g ę G w k g pary w prow adzanej do cylindra (w aga w od y za­

silającej z potrąceniem w od y skroplonej w przewodach i ogrzew- kach). Dalej obliczam y w agę G0 pary odzyskiw anej przez spręża­

nie, a zgodnie ze zw yczajem obliczam y ją z zaw artości na początku sprężania (D. O. w rys. 637), uw ażając ją za nasyconą.

G i <?0 wyrażam y albo w kg na skok (zgodnie z Dx ), albo też w kg na M ii i godzinę (zgodnie z Cx), poczem porów nyw am y war­

tość G -t- G0 z zaw artością w skazaną.

") G o l e n i ą k o r b o w ą zwiemy drąg łączący czopy krzyżulca i korby, na który w rozdziałach poprzednich używaliśmy starej nazsvy k o rb o w ó d .

111. Silniki parowe. 871 Gdy Cx < G -f- będzie to wskazówką, że albo para je s t wilgotna, t. zn. że oprócz samej pary mieliśmy i rosę z paiy powstałą, albo toż, że część pary ulatywała przez nieszczelności, Ilość pary tak przepuszczanej bywa jednak nader nieznaczna w silni­

kach wzorowo utrzymywanych.

Roszenie da się zawsze wykazać przy stosowaniu pary nasyconej. Rosa ta paruje jednakże poczęści z powrotem podczas okresu rozprężania, otrzymując ciepło ze ścianek cylindra: ilość pary w zrasta zatoru ponownie, wraz z nią i energia w parzo zawarta, a zatem i cieplik pary ./== q -f- x n.

P r z e g r z e w a n i e pary zmniejsza stratę od roszenia, lecz zmienia toż i prawo roz­

prężania: skoro tylko wykładnik x przekroczy wartość 1,0046 (t. j. wartość dla pary nasyconej), wskaza i obliczenie sposobem powyżej wyłuszczonym dokonano wykażą po­

zorne zmniejszenie się zawartości pary podczas rozprężania. Przy wyższych stopniach przegrzania para pozostaje przegrzaną nietylko na początku, lecz i do samego końca

W silnikach o kilkokrotncm rozprężaniu otrzym am y przejrzysty obraz ogólny tego rozprężania, jeżeli w skazy poszczególnych cylin­

drów przerysujemy