一、简介
蒸汽(qì)机需要(yào)一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉,这个锅(guō)炉(lú)可以使用木头、煤、石油或天然气甚至可燃垃圾作为(wéi)热源。蒸汽膨(péng)胀推(tuī)动活塞做功
二、优点
现代蒸汽机的最大的优点(diǎn)是它几(jǐ)乎(hū)可以利(lì)用所(suǒ)有(yǒu)的燃料(liào)将(jiāng)热能(néng)转化为机械能。不像内燃机那样,它对其燃料不挑剔。此外没有(yǒu)蒸汽机(jī)的话原(yuán)子(zǐ)能无法被使用。原子反应(yīng)堆即不直接产生机械(xiè)能,又不直(zhí)接产生电能,原(yuán)子反应堆实际(jì)上只(zhī)是(shì)加热水,这个(gè)水被沸腾后(hòu)的蒸汽通过蒸汽机来转化为有用的功(gōng)。
另(lìng)一种有(yǒu)类似优点的小巧的(de)外燃机是斯特林发动机。其缺点是它在许多情况下难(nán)以运行(háng)。
尤其在高(gāo)山上蒸(zhēng)汽机机车(chē)的优点(diǎn)显著,因为它们(men)也(yě)可以在比(bǐ)较低的气压下运行。当(dāng)南美(měi)洲(zhōu)将用柴(chái)油(yóu)-电力机车取代它们的蒸汽(qì)机(jī)车后这一点就被发现了。在高山上他们不得不放弃使(shǐ)用功率比较高的(de)柴(chái)油机车,取而代之的还(hái)是功率虽然不(bú)如柴油机车但不受海拔限制的蒸汽(qì)机车。
三、缺点(diǎn)
蒸汽(qì)机的弱点是:离不(bú)开锅炉,整个(gè)装置既笨重又(yòu)庞大;新蒸汽的压力和温度不(bú)能过高,排气压力(lì)不能过低,热效率难(nán)以提高;它是一种往复式机器,惯(guàn)性限制了(le)转(zhuǎn)速的提高;工作过程是不连续的,蒸汽的流(liú)量(liàng)受到限(xiàn)制,也就限制了功率的提高。
因此,抛弃了笨重锅炉的内燃机,最终以其重量轻,体积小、热效率高和操作灵活等优点,在船舶和(hé)机车上(shàng)逐(zhú)渐取代(dài)了蒸汽机。汽轮机则以其热效率(lǜ)高(gāo)、单机功率大、转速高、单(dān)位功率重量轻和运行平稳等优(yōu)点,将蒸汽机排挤(jǐ)出了(le)电站。
接(jiē)着电动(dòng)机又以其(qí)使用(yòng)方便,代替(tì)了蒸汽机在工业设备中的应用(yòng)。然而小功率蒸汽机(jī)热效(xiào)率比汽轮机高,所以(yǐ)在(zài)产煤区(qū)或只有劣(liè)质燃料的地区或某些特殊场合,蒸汽机仍有(yǒu)发挥(huī)作用的余地。