Parní stroj Parní stroj je nejstarší tepelný motor. Přeměňuje část vnitřní energie paliva uvolněné hořením na energii mechanickou. 2
Parní stroj MALTAGC. [cit. 2011-08-01]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: <http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:SwanningtonEngine_01.jpg> 3
Historie Druhá polovina 18. století – první parní stroj schopen dílenské práce – konstruktér James Watt Watt „pouze“ významně zdokonalil stroje Thomase Saveryho a Thomase Newcomena. Tyto stroje fungovaly na principu kondenzace syté páry ve válci a využití síly vyvolané podtlakem k čerpání vody. 4
James Watt Žil v letech 1736–1819 Skotský mechanik, vynálezce a fyzik samouk Stavba a zlepšování parních strojů Průmyslové využití parních strojů – průmyslová revoluce 5
James Watt [cit. 2011-08-01]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: <http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:James_Watt_by_Henry_Howard.jpg> 6
Dětství Watt školu navštěvoval nepravidelně, o jeho vzdělání pečovala matka. Byl manuálně zručný a obratný, jevil matematické nadání. Miloval legendy a skotské tradice. 7
Vylepšení parního stroje James Watt se rok učil u mechanika T. Morgana v Londýně (1755). Po návratu do Glasgow se stal univerzitním mechanikem. V roce 1759 se dozvěděl o parním stroji Thomase Newcomena, ale prakticky se s ním seznámil až v roce 1763. V roce 1765 sestrojil oddělený kondenzátor páry, čímž stávající konstrukci výrazně vylepšil. V roce 1775 se spojil s obchodníkem Matthewem Boultonem a společně začali vyrábět a prodávat parní stroj. V roce 1785 vytvořil vlastní parní stroj. 8
Objevy & vynálezy Dvojčinný parní stroj Dvojcestný ventil Utěsnění pístu Přímovod Odstředivý regulátor Vývěva Setrvačník parního stroje Zavedení jednotky fyzikální veličiny výkon – koňská síla, nyní jednotka watt Objev složení vody Upřesnění fyzikálního pojmu práce 9
Druhy parních strojů Podle konstrukce: Ležaté a stojaté Plnotlaké a expansní Jedno a víceválcové Ventilové a šoupátkové Další dělení: Zdvihové a kývavé Klikové S křížovou hlavou S kroužícím pístem nebo válcem 10
Využití Čerpání vody z dolů, nahrazena práce zvířat Jednoduché výtahy k transportu uhlí Přeprava osob 11
Využití Stabilní parní stroj Parní stroj umístěný na jednom místě, obvykle v budově nebo místnosti zvané strojovna, s níž je pevně spojen. Lokomobila Lokomobila je mobilní komplet parního kotle a parního stroje. Jedná se vlastně o předchůdce dnešních traktorů. Parní válec Parní válec je vozidlo sloužící k zarovnávání povrchu silnic. Konstrukčně se podobá lokomobile. Parní automobil Parní automobil je silniční dopravní prostředek poháněný parním strojem. První pokusy s parním automobilem prováděl francouzský vynálezce Nicolas-Joseph Cugnot již v 18. století. Funkční prototyp jeho automobilu vyjel poprvé v roce 1769. Parní lokomotiva Vynálezu parní lokomotivy předcházely pokusy s parními vozy. V době svého největšího rozvoje, který nastal kolem poloviny 20. století, jezdilo ve světě téměř čtvrt miliónu parních lokomotiv, které zabezpečovaly zhruba 90 % veškeré železniční dopravy. Parník Loď poháněná parním strojem, později i parní turbínou. 12
Lokomobila [cit. 2011-08-01]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: <http://en.wikipedia.org/wiki/File:Traction_engine_exedon_lad.jpg> 13
Parní válec LANGER.P. [cit. 2011–08–01]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: <http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Steam_roller.JPG> 14
Parní automobil ROBY. [cit. 2011-08-01]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: <http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:FardierdeCugnot20050111.jpg> 15
Parní automobil NORBERT SCHNITZLER. [cit. 2011-08-01]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: <http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Wallis_and_Steevens_Lena_rv.jpg> 16
Parní automobil SFOSKETT. [cit. 2011-08-01]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: <http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Stanley_steam_car.jpg> 17
Parní lokomotiva PETRS. [cit. 2011-08-01]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: <http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Ctyrkolak.jpg> 18
Parník http://en.wikipedia.org/wiki/File:RMS_Titanic_3.jpg 19 [cit. 2011-08-01]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: <http://en.wikipedia.org/wiki/File:RMS_Titanic_3.jpg> 19
Účinnost Parní stroj: účinnost přeměny energie 5–15 % (dnes nedostačující) Spalovací motory: účinnost přeměny energie 20–42 % 20
Proč už se nepoužívá? Velmi malá účinnost Vodní pára získávána v parním kotli z vody teplem uvolněným spalováním paliv Parní stroj nahrazen elektromotory Elektrická energie získávána přeměnou z různých druhů energie (tepelné, vodní, jaderné…) v odlišných typech elektráren Elektrickou energii lze přenášet na velké vzdálenosti, vodní páru pouze parovody 21
Princip PANTHER. [cit. 2011-08-01]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: <http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Steam_engine_in_action.gif> 22
Jak to funguje? Pára je pracovní látka, která zvětšuje svůj objem – koná práci – uvádí do pohybu pracovní stroje nebo dopravní prostředky. V topeništi parního kotle se spalováním uhlí uvolňuje teplo, které voda v kotli přijímá, a přeměňuje se na páru. Při varu vody v otevřené nádobě, tedy za normálního tlaku, je objem vznikající páry asi 2 000krát větší než objem vody. Při varu vody v uzavřené nádobě je objem stálý – zvyšuje se tlak vznikající páry. 23
Jak to funguje? Kotel a potrubí velmi pevné – velký tlak páry. Některé parní stroje obsahují kondenzor, v němž se unikající pára sráží a vznikající voda je vedena zpět do kotle. Parní stroje vybavené kondenzorem vystačí se zásobou vody déle. Pára pohybuje pístem parního stroje a koná mechanickou práci. Parní stroj umožňuje přeměnu energie tepelné na energii mechanickou. Platí zákon zachování energie. 24
Princip parního stroje O D K A Z (http://www.parnistroj.czweb.org/parstroj.swf) 25
ZDROJE INFORMACE: FOTOGRAFIE: Internet FOTOGRAFIE: [cit. 2011-08-01]. Dostupné pod licencí Creative Commons na WWW: <http://commons.wikimedia.org/wiki/Hlavn%C3%AD_strana> Relevantní zdroje jsou uvedeny pod fotografiemi (obrázky). 26