Kamis, 24 Januari 2013

Efisiensi Gas Boiler - Efisiensi Mesin Boiler

Silahkan lihat lebih lengkap pada : Efisiensi Gas Boiler - Efisiensi Mesin Boiler

Efisiensi mesin uap terutama berkaitan dengan suhu dan tekanan steam dan jumlah tahapan atau ekspansi.
Peningkatan Efisiensi Steam Engine  ditemukan sebagai prinsip-prinsip operasi yang mengarah pada pengembangan ilmu termodinamika.
Efisiensi Mesin boiler
Dalam mesin uap 
awal, boiler dianggap sebagai bagian dari mesin. Kini hal ini mereka anggap terpisah sehingga perlu untuk mengetahui apakah efisiensi dinyatakan secara keseluruhan, yang meliputi boiler, atau hanya sebagai mesin saja.

Perbandingan efisiensi dan kekuatan mesin uap awal sulit karena beberapa alasan: 1) tidak ada berat badan standar untuk sebuah gantang batubara, yang bisa di mana saja 82-96 pound. 2) Tidak ada nilai kalor standar untuk batu bara, dan mungkin ada cara untuk mengukur nilai kalor. Bara memiliki nilai kalor yang lebih tinggi daripada uap batubara hari ini, dengan 13.500 BTU / pon kadang-kadang disebutkan. 3) Efisiensi dilaporkan sebagai "tugas", yang berarti berapa banyak kaki pon air kerja mengangkat diproduksi, namun efisiensi memompa mekanik tidak diketahui.
Uap mesin piston pertama, yang dikembangkan oleh Thomas Newcomen sekitar 1710, sedikit lebih dari satu setengah persen (0,5%) yang efisien. Ini dioperasikan dengan uap pada tekanan atmosfer dekat ditarik ke dalam silinder dengan beban, kemudian dikondensasi oleh semprotan air dingin ke dalam uap diisi silinder, menyebabkan vakum parsial dalam silinder dan tekanan atmosfer untuk mendorong piston ke bawah. Menggunakan silinder sebagai wadah di mana untuk menyingkat uap juga didinginkan silinder, sehingga beberapa dari panas dalam uap masuk pada siklus berikutnya hilang dalam pemanasan silinder, mengurangi efisiensi termal. Perbaikan yang dilakukan oleh John Smeaton ke mesin Newcomen meningkatkan efisiensi untuk lebih dari 1%.

James Watt melakukan beberapa perbaikan pada mesin Newcomen, yang paling signifikan yang merupakan kondensor eksternal, yang mencegah air pendingin dari pendinginan silinder. Mesin Watt dioperasikan dengan uap pada sedikit di atas tekanan atmosfer. Perbaikan Watt peningkatan efisiensi dengan faktor lebih dari 2,5.  Kurangnya kemampuan mekanik umum, termasuk mekanik yang terampil, peralatan mesin, dan metode manufaktur, membatasi efisiensi mesin aktual dan desain mereka sampai sekitar tahun 1840.
Tinggi tekanan mesin yang dikembangkan oleh Oliver Evans dan independen oleh Richard Trevithick. Mesin ini tidak sangat efisien tapi memiliki tinggi power-to-weight ratio, yang memungkinkan mereka untuk digunakan untuk menyalakan lokomotif dan kapal.

Gubernur sentrifugal, yang pertama kali digunakan oleh Watt untuk menjaga kecepatan konstan, bekerja dengan memperlambat uap inlet, yang menurunkan tekanan, mengakibatkan hilangnya efisiensi pada (di atas atmosfer) mesin tekanan tinggi [6] Kemudian. Metode pengendalian dikurangi atau dihilangkan ini kehilangan tekanan.

Mekanisme valving peningkatan mesin uap Corliss (Ptd. 1849) adalah lebih mampu untuk menyesuaikan kecepatan dengan berbagai beban dan peningkatan efisiensi sekitar 30%. Mesin Corliss memiliki katup terpisah dan header untuk inlet dan exhaust uap sehingga uap panas tidak pernah dihubungi pakan pot knalpot dingin dan valving. Katup yang bertindak cepat, yang mengurangi jumlah throttling uap dan menghasilkan respon lebih cepat. Alih-alih operasi katup throttling, gubernur digunakan untuk mengatur valve timing untuk memberikan uap variabel dipotong. The cut off variabel bertanggung jawab atas sebagian besar dari peningkatan efisiensi mesin Corliss.

Orang lain sebelum Corliss memiliki setidaknya sebagian dari ide ini, termasuk Zachariah Allen, yang dipatenkan cut off variabel, tetapi kurangnya permintaan, peningkatan biaya dan kompleksitas dan teknologi permesinan kurang berkembang tertunda sampai pengenalan Corliss.
The Porter-Allen putaran mesin tinggi (1862 ca.) dioperasikan pada tiga sampai lima kali kecepatan mesin lainnya berukuran serupa. Kecepatan tinggi meminimalkan jumlah kondensasi dalam silinder, sehingga meningkatkan efisiensi.
Mesin Compound memberikan perbaikan lebih lanjut dalam efisiensi. Pada 1870-an mesin ekspansi tiga sedang digunakan pada kapal. Mesin Compound memungkinkan kapal untuk mengangkut batubara kurang dari angkutan. [8] mesin Senyawa yang digunakan pada beberapa lokomotif tetapi tidak diadopsi secara luas karena kompleksitas mekanik mereka.

Uap yang paling efisien desain mesin reciprocating (per tahap) adalah mesin uniflow, tetapi pada saat itu muncul uap digantikan oleh mesin diesel, yang bahkan lebih efisien dan memiliki keuntungan yang membutuhkan sedikit tenaga kerja untuk penanganan batubara dan minyak menjadi bahan bakar lebih padat pengungsi kargo kurang.

1 komentar: