Sdružený parní stroj

Sdružený parní stroj je parní stroj, v němž probíhá několikanásobná expanze páry v samostatných válcích.

lokomotiva Baldwin S 2/5 Bavorských státních drah...

,

...a její sdružený parní stroj s vysokotlakým a nízkotlakým válcem nad sebou

[editovat] Popis

Konstrukce sdružených parních strojů umožnila odstranit některá technická omezení strojů s jednoduchou expanzí páry, a tak především zvýšit jejich účinnost. Díky menšímu spádu tlaku a teploty na jednotlivých stupních mají obvykle tyto stroje o 15% - 25% vyšší účinnost proti strojům s nedělenou expanzí. Je to ale vyváženo jejich větší složitostí.

Sdružený parní stroj se skládá z několika (obvykle dvou nebo tří) stupňů, složených ze samostatných válců o různém průměru, případně i v různém počtu. Těmi prochází pára postupně. Nejprve projde vysokotlakým, poté středotlakým (pokud jsou stupně tři) a nakonec nízkotlakým válcem. V každém válci odevzdá pára jen část své energie.

Protože dochází jen k částečné expanzi, není ve válcích tak velký rozdíl mezi teplotou stěn válce a páry, a tím dochází k nižším tepelným ztrátám. Rozdíly tlaků páry na obou stranách pístů jsou také menší, a tím dochází k menším ztrátám průchodem kolem pístních kroužků. Mezi jednotlivými stupni může být pára znovu ohřáta v regenerátoru páry, a tak zvětšen její objem pro stupně s nižším tlakem. Tím se opět zvýší účinnost soustavy kotel-stroj. Největší část tepelné energie je totiž třeba k prvotnímu vyvaření vody, dodatečné zvýšení teploty páry vyžaduje už jen řádově nižší energii.

[editovat] Schéma sdruženého parního stroje

• 1. Vysokotlaký válec
• 2. Klika vysokotlakého válce
• 3. Setrvačník
• 4. Klika nízkotlakého válce
• 5. Nízkotlaký válec

[editovat] Schéma sdruženého parního stroje v tandemovém uspořádání

Tento typ parního stroje se využíval především u stabilních parních strojů, kde bylo možno montovat velký setrvačník, který vyrovnal nepravidelnosti jeho chodu. Proti sdruženému parnímu stroji uvedenému výše byl tento stroj konstrukčně jednodušší a proto i levnější.

• 1. Nízkotlaký válec
• 2. Vysokotlaký válec
• 3. Ojnice
• 4. Setrvačník

[editovat] Využití

Sdružené parní stroje se využívaly od konce 19. století do druhé poloviny 20. století ve všech oblastech dopravy i průmyslu. Jen namátkou: Byly jimi vybaveny parníky (například Titanic), průmyslové podniky (pražská čistička odpadních vod) a malá část lokomotiv (mimo jiné i malletova konstrukce, dodnes je ji možno spatřit u lokomotivy U47.001 na Jindřichohradecké úzkokolejce).