Parní stroje, kdysi hnací síla industrializace, fungují na principu přeměny tepelné energie na mechanickou energii pomocí expanze páry. Proces zahrnuje řadu kroků:
1. Steam Generation :
- Parní stroje vyžadují zdroj tepla, typicky kotle na spalování uhlí nebo jiných paliv.
- Voda uvnitř kotle se ohřívá, dokud nedosáhne bodu varu a přemění se v páru.
- Vzniklá pára je vysokotlaká a má vysokou teplotu.
2. Píst a válec :
- Parní stroj se skládá z válcové komory zvané válec, ve které se může pohybovat těsně přiléhající píst tam a zpět.
- Píst je připevněn k pístnici, která přenáší svůj pohyb na požadovaný stroj.
3. Vstup na Steam :
- Když je píst na jednom konci válce, otevře se ventil nazývaný vstupní ventil páry, který umožňuje vysokotlaké páře z kotle proudit do válce.
4. Pohyb pístu :
- Síla přicházející páry tlačí píst směrem k druhému konci válce.
- Pohyb pístu přeměňuje tlak páry na mechanickou práci.
5. Vyčerpání páry :
- Jakmile píst dosáhne konce svého zdvihu, ventil pro přívod páry se uzavře a ventil pro odvod páry se otevře.
- Pára zachycená uvnitř válce se uvolňuje, často do kondenzátoru, kde se získává teplo.
6. Cyklus opakování :
- Po vyčerpání páry reverzní mechanismus posune šoupátko nebo změní směr proudění páry, což umožní páru vstoupit na opačnou stranu pístu.
- Proces se opakuje, přičemž pára tlačí píst zpět v opačném směru.
7. Spojovací tyč a klika :
- Pohyb pístu tam a zpět se převádí na rotační pohyb prostřednictvím ojnice spojené s klikovým hřídelem.
- Klikový hřídel se otáčí při pohybu pístu a poskytuje nepřetržitý zdroj energie, který může pohánět různé stroje, jako jsou kola, čerpadla a tovární zařízení.
Stručně řečeno, parní stroje využívají teplo k výrobě páry, která pohání píst tam a zpět ve válci. Pohyb pístu se převádí na rotační pohyb prostřednictvím klikového hřídele, čímž vzniká mechanická energie, která může pohánět širokou škálu strojů a zařízení. Technologický pokrok a vzestup účinnějších motorů, zejména motorů s vnitřním spalováním, nakonec vedly k úpadku parních strojů na konci 19. století.
