M1

Masina cu abur cu pist cu plina introductie

Aceasta masina cu abur e astfel numita deoarece cursa pist se realiz in intregime pe baza introductiei aburului la pres - a aburului sosit de la caldare. Proc de lucru e redat in fig1, intr-un sist de coordonate p-V.

Fig1 Diagrama masi-nii cu abur cu plina introductie

Astfel aria 1-2-3-4-1 reprez l.m. teoretic al masinii cu plina in-troductie in timp ce aria 1'-2'-3'-4'-1' reprez l.m. al masinii reale. Diferenta din-tre cele 2 arii reprez suma pierderilor, adica:

Fazele de lucru ale acestui ciclu sunt urmat: . transforma-rea 1-2 - reprez ad-misia aburului proas-pat in cil, la pres const , timp in care pist parcurge cursa sa integrala intre pctele 1 si 2. In cazul masinii ideale se pp ca in pctul 2 are loc destinderea brusca a evac; . tran-sformarea 2-3-reprez deschiderea brusca a evac si scaderea brusca a pres de la valoarea la ; . transfor-marea 3-4-evac abu-rului la pres const - pe timpul deplasarii pist din pctul mort dreapta in pctul mort stanga; . transfor-marea 4-1-deschi-derea brusca a orifi-ciului de admisie a aburului proaspat.

M2

Masina cu abur cu pist cu expansiune

Aceasta masina cu abur prezinta realiza-rea cursei pist intre cele 2 pcte moarte in prima parte pe baza introductiei aburului la valoarea pres si pe baza destinderii aburului in a doua parte a cursei.

Fig.1 Diagrama teo-retica a masinii cu expansiune

In diagrama teoretica a masinii cu expan-siune (fig1): . faza 1-2-reprez introductia aburului la pres const a aburului; . faza 2-3-destinderea aburului introdus si realizarea celei de-a doua componente a cursei; . faza 3-4-5 - evac aburului la V=const. (3-4) si apoi la pres const 4-5; . faza 5-1-inchi-derea orificiului de evac si deschiderea brusca a admisiei aburului in cil, pres crescand brusc la valoarea .

Ptr aceeasi cantit de abur introd in cil masinii cu expansi-une va realiza un l.m. suplimentar repre-zenta de diagrama primara 2-3-4-2'-2.

La masinile cu expansiune reala se prevad pe langa fa-zele principale de distributie aratata mai sus si doua mom suplimentare: a) avansul la introdu-ctie; b) avansul la evacuare.

Tinand cont si de aceste mom supli-mentare se obt diagrama indicata a masinii cu expansi-une monocilindrice (figura 2).

Fig2 Diagrama indi-cata a masinii cu expansiune

Avansul la intro-ductie si comprima-rea aburului au rolul de a forma perne de abur la trecerea pist prin pctele moarte. In afara de rolul de amortizare, compre-sia aburului mai are rolul de a umple sp moarte si ca rezultat reducerea consumu-lui de abur la um-plerea sp moarte ale cil.

Avansul la evac per-mite reducerea va-lorii la evac si tre-cerea lenta a pist prin punctul mort.

In fig2 fazele prin-cipale ale distributiei aburului sunt urmat: . 1-2-admisia aburu-lui proaspat p=const.; . 2-3-des-tinderea aburului; . 3-3'-4 - evac; . 4-1- comprimarea aburului.

Corespunzator faze-lor principale de di-stributie, pctele de pe diagrama indicata te-oretica indica mom principale de distri-butie a aburului in masina, dupa cum urmeaza: 1)inceputul avansului la admisie;

2)terminarea admi-siei si inceputul destinderii (expansi-unii_; 3)inceputul avansului la evac; 4)terminarea evac si inceputul compresiei.

Comprimarea abu-rului dureaza pana la pctul 1 cand pres e egala cu , iar in continuarea cursei pist mom se repeta.

In timpul a doua curse ale pist, cores-punzator fiecarei faze de lucru, vol in diagrama se noteaza astfel: .-avansul volumetric la admi-sie; .-valoarea volumetrica la admi-sie; .-avansul vo-lumetric la evac; . -valoarea volu-metrica a compresiei.

Ptr simplificarea no-tatiilor se utiliz va-lorile marimilor vo-lumetrice raportate la vol descris de pist , obt valori in procente, denumite grade de distributie a aburului. Valoarea lor e data de urmat rap:

- gradul de avans la admisie sau avansul la admisie;

- gradul de admisie al masinii;

- gradul de avans la evac sau avansul la evacuare;

- gradul de compresie al masinii.

De remarcat ca va-loarea acestor grade de distributie ale fazelor proc util in cele doua sp ale cil nu ramane aceeasi la masinile cu dublu efect.

In calc se mai folos gradul sau valoarea relativa a sp mort si gradul sau valoarea relativa a sp mort si gradul de expansiune al masinii.

S.n. valoarea relativa a sp mort rap dintre vol sp mort si vol util al cil masinii si se noteaza cu , adica:

Valoarea vol util al cil in timpul unei sg curse e data de rel:

unde: F - supraf pist;

S - cursa pistonului.

S.n. grad de expan-siune valoarea inver-sa a gradului de admisie si se noteaza cu , adica:

unde: - vol descris de pist de la poz lui extrema pana la intreruperea admisiei aburului.

Dc in diagrama teo-etica din sist de coordonate p-V se inscrie pres in Kgf/m² pe axa ordo-atelor, iar pe axa absciselor se inscriu vol in m³, at supraf diagramei, la scara corespunzatoare, va exprima l.m. produs de abur in Kgfm.

M3

Ungerea

Cand 2 cp in contact, intre care se exercita pres (p), aluneca unul pe altul, pe supraf de portaj se dezvolta o forta de frec care se opune deplasarii si care e datorita penetratiei mutuale a celor 2 cp sau mai bine zis a asperitatilor lor. Aceasta forta rezi-stenta e egala cu (pf) in care (f) e coef de frec, care depinde de valoarea pres pe cm², de vit deplasarii, de temp si in special de starea celor doua corpuri in contact.

Se micsoreaza (f) interpunand intre cele 2 cp ce se freaca, un lubrifiant, cp fluid care adera la cele 2 supraf astfel ca in realitate exista o glisare a celor doua pelicule de lubrifiant cu cond ca pres pe unit de supraf sa nu fie prea mare.

Lucrul de frec ab-soarbe o parte din lucrul motor micso-rand randam mec; in plus de lucrul de frec depinde in mare parte si funct masi-nii. Acest lucru absorbit se trans-forma in cald, in-calzind piesele ce se freaca intre ele; cum frec creste cu temp, pot aparea deforma-tiuni, astfel o incal-zire necombatuta creste, iar din aceasta cauza se poate ivi o uzura exagerata (gri-pare) sau chiar to-pirea met (o piesa incalzita trb intot-deauna sa fie vizi-tata). La articulatii, butonul se incalz mai tare decat cuzinetul, caci acesta din urma radiaza cald sa in ext. Trb deci ca butonul sa se constr dintr-un mat mai putin dila-tabil si sa i se lase joc suficient ptr a evita intepenirea in cuzinet prin dilatatii sau deformatii. Pe de alta parte, piesele care se freaca intre ele trb facute sufi-cient de rigide, cu scopul de a para deformatiile provo-cate de frec numai a unei parti din supraf si care ar exagera pres locala pe cm²; deci nu e de ajuns a det convenabil supraf pieselor care se freaca, ci trb a face piesele suficient de rigide. Interesul e de a reduce jocul, la valoarea min ptr a micsora intensitatea socurilor de frec, care e vatamatoare randam mec si pro-voaca in plus al-terarea supraf de portaj si deformarea pieselor; aceasta re-ducere nu poate fi admisa decat la valoarea care nu antreneaza cu sine incalzirea, apeland la un lubrifiant convenabil.

Calit lubrefiantului

Calit principale care se cer unui bun lu-brifiant sunt: a)Put de ungere (unguien-ta). O unsoare e un bun lubrifiant cand reduce la lim frec intre 2 supraf met in contact, realizand o consumatie min. Aceasta prop depin-de atat de vascoz uleiului caracterizata prin coeziunea sa, cat si de prop pe care o are uleiul de a se intinde pe supraf met, adica de aderen-ta si de alunecare. Cu cat e mai mare vascoz cu atat formarea unui film subtire si continuu de ulei intre 2 supraf in contact, la o anumita pres specifica e mai lesnicioasa. In acela-si timp insa sporeste rezistenta de frrec int a uleiului, iar travaliul creste. b)Constanta prop chim si mec ale uleiurilor. Un ulei bun lasat in aer nu trb sa se usuce si nici sa devina rasinos. La temp mai mari el nu trb sa se oxideze, nici sa arda, transforman-du-se in gudron asfalt etc. c)Lipsa de aciditate. Uleiurile vegetale si animale contin deseori acid sulfuric provenit din rafinare, care ataca supraf de uns. Uleiu-rile minerale sunt aproape lipsite de acizi. Acizii organici care se formeaza in uleiurile vegetale la contactul cu oxigenul din aer sunt mai putin daunatori. d)Uleiul trb sa fie pur si sa nu contina cp straine, praf etc. Aceste impuritati maresc frec si astupa ap si conductele de ungere. e)Congela-rea. Uleiul de uns nu trb sa inghete sau sa se intareasca la temp cea mai scazuta de intrebuintare, ptr ca sa patrunda cu usur-inta fitilele de uns, sa treaca prin filtre si prin conducte etc.

Dispozitivul pentru ungerea externa

Lubrefiantul e adus la supraf frontante prin tuburi si gauri de unsoare practicate intr-una din piese. Uleiul interpus intre supraf, intr-un strat extrem de subtire, se mentine prin afinita-te, cu toata pres care tinde al expulza. E nec insa ca distribu-tia lui sa se faca pe supraf frecante in pcte diferite, astfel ca prin antrenare sa aco-pere complet aceste supraf pana in pctele cele mai departate; distributia se face prin asa zisele pi-cioare de paianjen, mici canaluri separa-te cu dalta pe supraf de portaj.

Dispozitivul gaurilor de unsoare si al picioruselor de pa-ianjen variaza dupa dispozitivul pieselor. Cond ce trb sa le indeplineasca sunt: . uleiul sa poata patrunde efectiv in pctele unde pres e cea mai put; . pi-ciorusele de paianjen (santurile de unsoa-re) sa strabata con-venabil supraf, oprin-du-se la o anumita dist la bordurile pie-selor, ptr a evita scurgerea in exterior.

Piciorusele de paian-jen la glisiere sunt formate din simple canaluri dispuse per-pendicular pe direc-tia deplsarii patinei si servesc drept rezer-voare in care se acu-muleaza uleiul ptr a fi luat de patina in trecerea sa. In plus, patina poarta in general pe partea de jos un pieptene de alama care la fiec sfarsit de cursa pa-trunde intr-o cutie fixata pe partea de jos a glisierei, din care ia ulei pentru a-l raspandi pe glisiera in cursa ridicatoare.

Ungerea libera

Uleiul trb sa intre in articulatii in f. mici cantit si f. regulat. Ungerea se face automat, prin ajut ungatoarelor plasate in partea sup a masi-nii. Ungatoarele sunt cu fitil si cu cocatrex.

Ungatoarele cu fitil (fig1) se compune dintr-un vas, al carui fund e prevazut cu unul sau mai multe orificii in care sunt lipite tuburile scurte (T) avand capul inf taiat oblic, iar cel sup deasupra niv max(V, V₁) de unlei din cutie. In int tubului (T) se introduce un fitil de lanita (f) in felul in care e aratat in fig; uleiul se scurge prin fitil, filtrandu-se in acelasi timp, cazand in picatura in capul tubului (T) care il conduce la articula-tie. Ptr a avea o ungere absolut regu-lata trb ca niv sa se mentina constant.

Ungerea cu cocatrex (fig2) consta dintr-un con manevrabil printr-o tija care deschide orificiul de scurgere al uleiului si permite reglarea debitului.

Din cutiile de un-soare asezate pe partea sup a masinii, uleiul cade vizibil in tuburile de ungere care-l conduc la diversele articulatii. Diam tuburilor de ungere e de cca. 15.20 mm; tuburile nu trb sa prezinte sifoane ceea ce ar crea un debit intermi-tent; nici parti oriz sau putin inclinate care la ruliu micso-reaza eficacitatea ungerii. Curatarea acestor tuburi se face printr-un jet de va-pori. Dc una din pie-sele de articulatie e fixata (cazul cuzi-netilor de pat) tubul de ungere e prins pe ea, in dreptul unui orificiu care cores-punde la supraf de frec, ptr scurgerea uleiului.

    Fig1

Fig.2

Ungerea fortata

Cand supravegherea funct pieselor masi-nii, prin contact cu mana, nu se poate face si mai cu seama piesele nu sunt prea vizibile, se prefera ungerea fortata. So-sirea uleiului in articulatii fiind asig, atat incalzirea cat si bataile sunt mai putin de temut. O pompa miscata de masina sau independenta, aspira uleiul din partea de jos a car-terului si il refuleaza sub pres in articulatii (cuzineti de pat, butonul manivelei, capul de cruce, glisiere, cuzineti de impingere) de unde uleiul cade din nou in carter si e aspirat de pompa. Pres de refulare a uleiului e aprox 2Kg. Uleiul e trimis de pompa, printr-un tub, la cuzinetul de pat, de aici trece prin cana-lurile date in arbore, la bratul manivelei si in canalul central dat in axa bielei, urcan-du-se la articulatia piciorului bielei.

Ungerea fortata e fo-losita mai ales la dinami, ventilatori si alte mici masini cu vit mare de rotatie. Se mai aplica astazi si la masinile mari, turb si MAI. In cazul masinilor mari, pom-pele de ulei ptr un-gerea fortata fac parte dintr-un sist mai complicat de ungere ptr a asig in mod excelent unge-rea si deci buna funct a masinii.

Ungerea organelor in miscare se face cu ajut bailor fixe de ulei, in care la fiecare cursa, organul in miscare atinge uleiul din baie prin perii speciale fixate de el si isi face sg ungerea.

In masinile moderne se folos forta cen-trifuga ptr ungerea manivelei si a cuzinetilor de biela.

Racirea

Ptr a impiedica ridi-carea temp supraf ce se freaca de la piesele ext, in cazul ca ungerea nu e su-ficienta, se intrebu-inteaza sist de racire cu apa; apa poate fi trimisa sau direct pe supraf de frec sau in ext piesei. Racirea supraf frontante nu trb sa se faca prea abundenta caci apa provoaca uzura pie-selor; in plus pro-voaca oxidarea lor in repaus. Piesele mo-bile sunt racite numai in ext. Un colector de racire, asezat in lun-gul masinii primeste apa de racire la o pres de ccs. 0,4.0,5 Kg/cm². In dreptul fiecarui cuzinet de pat si biela, colecto-rul e prevazut cu derivatii facute in forma de stropitori deasupra articulatii-lor prin deschiderea robinetelor, apa cade in forma de ploaie pe piesa absorbind din cald ei. Tot din acest colector pleaca apa de circulatie a glisi-erelor. Racirea trb sa se faca moderat ptr a nu deforma piesele calde. Racirea cu apa a pieselor incalzite puternic e interzisa, deoarece in aseme-nea cazuri se pot crapa sau deforma, facandu-le impropii serviciului. E bine ca indata ce se obs ten-dinta de crestere a temp la o articulatie sau la un cuzinet de arbore sa se deschida incet apa de racire lasand sa stropeasca usor piesa; in acelasi timp, ungerea se va face abundent; dc temp a revenit la va-loarea normala, se va inchide progresiv apa, continuand a mentine ungerea abundenta si supra-veghind de aproape piesa. E cu desavar-sire interzis a se raci numai cu apa, in astfel de cazuri.

M5

Masina cu plina in-troductie. Momente de distributie

Masinile cu plina in-troductie nu sunt economice, insa cu toate acestea ele sunt folos cu succes ptr punerea in funct a servomotoarelor, vinciurilor, cabestanelor.

Distributia aburului in masina cu plina introductie se reali-zeaza cu ajut serta-relor normale (fara acoperitoare).

Proc de lucru al abu-rului in masina cu plina introductie consta in 2 etape principale: 1-intro-ductia; 2-evacuarea.

In cazul distributiei deosebim 3 mom principale care au loc in timpul unei sg curse (180^oRAC), dupa care fazele se repeta la fiecare 180 ^oRAC.

Ptr realiz unei astfel de masini sunt nec urmat cond: 1) masi-na sa aiba 2 cil; 2) decalajul manivelelor pist sa fie de 90 ^oRAC; 3) sa aiba sertare normale (fara acoperitoare).

Momentul 1

Pist se afla la PMS, iar sertarul in poz medie (canalele sunt inchise).

Fig.1 Primul mom al distributiei masinii cu plina introductie

Momentul 2

Pist se afla in poz medie, iar sertarul in poz extrema inf, s-a deplasat cu dist r si a deschis canalul de introductie.

Fig.2 Al doilea mom al distrib masinii cu plina introductie

Momentul 3

Pist se afla la P.M.I., iar sertarul in poz medie (canalele sunt din nou inchise).

Fig.3 Al treilea mom al masinii cu plina introductie

Tipuri de sertare: 1) sertare plane; 2) sertare cilindrice.

Rolul sertarului e de a inchide si deschide, la anumite mom, ca-nalele ptr admisia si evac aburului din masina.

Sertarul plan aluneca alternativ in ambele sensuri pe o supraf plana fin prelucrata care poarta denumi-rea de oglinda a sertarului.

Sist de distrib se compune din sertar, tija sertarului, biela excentricului, gulerul excentricului, discul excentricului.

Fig4 Ansamblul ex-centricului: 1-biela excentricului; 2-gu-lerul excentricului; 3 -discul excentricului; r-raza de excentrici-tate - cursa sertarului

Unghiul format de axa manivelei si axa excentricitatii s.n. unghi de decalaj. Unghiul de decalaj prezinta importanta d.p.d.v. al admisiei aburului: . admisia ext cu ;

. admisia int cu .

Sertarul cilindric asig de regula atat o intro-ductie int cat si ext si se realiz de regula ptr masina cu abur de propulsie cu tripla expansiune. Sertarele cilindrice sunt preva-zute cu segmenti pentru etanseitate.

M6

Organele fixe ale masinii cu abur cu piston

Cilindrul

Una din cele mai importante parti componente ale ma-sinii cu abur cu pist o constituie cil. In cil masinii cu abur are loc proc de transfor-mare a energ term a aburului in l.m. La masina cu abur deosebim cil turnati si cil turnati in bloc. Cil turnati separat sunt ptr fiecare treapta de expansi-une, iar cil in bloc sunt aceia care se toarna intr-un sg cp ptr toate treptele de expansiune. Cp cil e turnat din fonta fos-forica (fonta cenusie) sau din fonta perlitica, care trb sa prezinte o masa omo-gena si rezistenta. In special, cp cil de inalta si medie pres se toarna din fonta aliata (speciala) sau ot turnat, cu o duritate mare.

Prelucrarea supraf de lucru ale cil se exe-cuta minutios. Strun-jirea supraf int a cil trb sa se execute cu o inalta precizie si sa fie perfect neted si de acelasi diam. Ptr micsorarea pierderi-lor de cald in mediul inconjurator, se fi-xeaza pe cp cil, in ext, un strat de mat izolant de azbest sau vata de sticla, peste care se aplica un invelis metalic din tabla de ot. Cil masi-nii vert cu abur se inchide ermetic la partea sup si inf.

Fig1 Cil masinii: 1-cp masinii; 2-capa-cul sup; 3-camasa cil; 4-oglinda serta-rului; 5,6-canale de admisie si evac a abu-rului; 7-orificiul de evac a aburului din masina; 8-capa-cul inf; 9-presetupa (cutie etanseitate)

Capacele cil

Capacul sup al cil se toarna separat de cil masinii. Pist in cil nu trb sa atinga capacele cil ptr a preintampina loviturile in cazul uzurii cuzinetilor sau al slabirii piulitei tijei pist. In acelasi timp, sp dintre pist si capa-ce, numite sp moarte (sp mort cuprinde si vol canalelor de in-troductie a aburului), trb sa fie cat se poate de mici, ptr ca um-plerea sa se faca cu o cantit mica de abur. De aceea configura-tia capacelor cil e asemanatoare cu configuratia pist. Astfel capacele cil capata o forma f. complicata, cores-punzatoare formei pist. Inaltimea sp dintre capac si pist depinde de marimea diam cilindrului.

Ptr micsorarea pier-derilor de cald prin capace, in mediul ext, se aplica intre nervurile capacului un strat de azbest sau vata de sticla, care se acopera cu un in-velis de tabla subtire. Capacele cil sunt tur-nate din ot. Pe capa-cele cil sunt preva-zute orificii filetate ptr fixarea robine-tilor de ungere si resp de purjare. Ptr etansarea capacelor fata de cp cil se aplica intre acestea garnituri de clinghe-rit sau garnituri me-talice. In unele cazu-ri, capacul inf al cil se toarna la un loc cu cp cil. Astfel de capac intalnim la ma-sinile cu distributie prin supape si la ma-sinile de inalta pres.

Masinile la care ca-pacul inf al cil se toarna separat sunt mai usor de constr, usureaza proc tehno-logic al turnarii si prelucrarii.

Camasa cilindrului

In cazul funct inde-lungate a masinii, peretii cil se uzeaza datorita frec pist.

La masinile inclinate, pist preseaza cu gre-utatea sa pe partea inf a cil, datorita carui fapt aceasta parte a supraf cil se uzeaza mai mult decat partea sup (se ovalizeaza). Ptr a re-media aceasta situ-atie cil are nevoie de strunjire si slefuire dandu-i forma initia-la - perfect circulara. Dupa cateva strunjiri, peretii cil devin f. subtiri, ceea ce det inlocuirea cil sau a bl de cil. Schimbarea (inlocuirea) cil de abur costa scump si operatia e destul de greoaie. Ptr a inlatura inlocuirea cil, partea lui inf se confect uneori separat sub forma unei camasi. Camasa cil se toarna din fonta aliata (speciala) sau din bronz, ptr a rezista frec si ptr a nu se uza repede. Camasile se aplica numai cil de inalta pres, care lu-creaza cu abur supraincalzit.

Camasile se mai folos de asemenea ptr repararea masi-nilor vechi la care se maresc param aburu-lui la cil de inalta pres. F. rar se intal-nesc camasi de cil de medie pres, deoarece presarea acestor ca-masi de diam mare este dificila.

Cutiile de etanseitate

Ptr micsorarea sca-parilor de abur in afara cil si a cutiilor de distributie, prin interstitiile formate la iesirea tijelor pist si a tijelor sertarelor cutiei de etanseitate. Aceste cutii se compun din urmat parti: bucsa, garnitu-ri, inele de fund, presetupa si suruburi de fixare. Garnitura e confect dintr-un mat moale (inele de fonta, aliaje speciale).

Fig2 Cutie de etan-seitate cu garnitura moale: 1-capacul cutiei (fonta); 2-inele de fund (bronz); 3-salama-stra sau azbest gra-fitat; 4-presetupa (bronz); 5-suruburi de fixare; 6-tija pist

Cutia de distributie

In fct de distributia aburului in masina, cu ajut sertarelor sau cu ajut supapelor, intalnim cutia serta-relor sau cutia supa-pelor de distributie.

Cutia supapelor sau cutia sertarelor de distributie e locasul unde are loc distri-buirea vaporilor in cil. Aceste cutii au forma cil sau parale-lipipedica, in fct de forma sertarului (cil sau pl), care e dispus in int acestora. De regula, cutiile serta-relor se toarna dintr-o bucata cu cil ma-sinii (mai convenabil d.p.d.v. constr), uneori insa ele se constr separat. Cutii-le sertarelor turnate separat sunt mai usor de turnat si prelucrat. Cutiile sertarelor pre-zinta inconvenientul ca prinderea lor pe cil cu ajut flanselor e operatie complicata de montaj (neetan-seitate perfecta).

Capacele cutiilor ser-tarelor sunt circulare sau dreptunghiulare in fct de forma ser-tarului. Ptr marirea rezistentei capace-lor, acestea sunt pre-vazute, in partea lor ext, cu nervuri, per-pendiculare pe axa. Sp dintre aceste ner-vuri se acopera cu mat izolant (azbest sau staniol). Capace-le se prind de capa-cul cutiei cu ajut flanselor si a pre-zoanelor. La masinile cu abur inclinate si cu distributie prin supape, cutiile supa-pelor sunt turnate se-parat sau impreuna cu cil masinii si sunt dispuse deasupra cil sau lateral. Ptr fie-care supapa se toarna separat cutia supapei, iar in general fiecare cil are 4 cutii de su-pape. Principala parte componenta a cutiei de distributie o constituie oglinda. Oglinda cutiei de distributie e pl pe care se deplaseaza sertarul si pe care sunt practicate feres-trele orificiilor de admisie si de evac a aburului din cutia sertarului in cil. Supraf oglinzii e f. bine prelucrata si lustruita ptr alune-carea usoara a sertarului.

Batiul si postamentul

La masinile vert cu dubla si tripla expan-siune, bl cil se spri-jina pe batiul masi-nii, format din coloa-ne de sustinere si bare masive turnate. In prezent se cunosc 3 tipuri constructr ale batiului: a)bare masi-ve, pe o parte si co-loane pe cealalta par-te (fig3); b)bare ma-sive pe ambele parti (fig4); c)coloane de sustinere pe ambele parti (fig5).

    Fig.3 Fig.4

Fig. 5

De regula, barele masive sunt turnate din fonta si coloanele din ot forjat.

M7

Organele mobile ale masinii cu abur cu pist

Pistonul

Pist masinilor cu abur de tip naval se constr din fonta sau ot turnat, deoarece forta aburului care actioneaza asupra lor e de ordinul miilor de Kgf. Pist pot fi forjate sau sudate. Pist forjate se confect din ot sub forma unor discuri masive si se intrebuinteaza la cil cu diam mic (cil de inalta pres si mecanismele aux). Ptr miscarea greu-tatii pist turnate din fonta si ot se confect goale la mijloc si de forma conica sau pl.

La masinile principa-le cu abur se intre-buinteaza de abicei, pist din ot in forma conica. Un pist e pre-vazut cu canale de etansare (de regula 3.5). Diam ext al pist e mai mic decat diam int al cil. Jocul se lasa intre pist si cilindru.

Ptr cil de inalta pres de la masinile care lucreaza cu abur supraincalzit, jocul dintre pist si cil se mareste cu 15.20%, deoarece si dilatarea pist e mai mica. Cand jocul acesta se mareste din cauza uzurii se inlocuiesc atat bandajul pist cat si inelele de etansare (segmenti). La masi-nile moderne se folos pist sudate care sunt f. usoare si in acelas timp destul de rezistente.

Fig.1 Pist masinii cu abur: 1-cp pist; 2-bandaj; 3-inele de etansare (segmenti); 4-butucul pistonului

Proc de fabric a seg-mentilor e f. preten-tios si consta din mai multe operatii de prelucrare la strung si freza. Segmentii se calc tinand seama de pres exercitata de peretii cil si de defor-marile la care sunt supusi in timpul funct.

O mare atentie trb acordata la montarea segmentilor pe pist, deoarece tens max care se dezvolta in acest mom in seg-ment poate duce la ruperea acestuia.

Tija pistonului

Tija pist la masina cu abur se confect din ot forjat si se prelucrea-za f. bine la strung ptr a nu da nastere la o frecare mai mare in cutia de etanseitate.

Fig2 Tija pist

Un capat al tijei se fixeaza de pist cu ajut piulitei si al sigurantei sau chiar cu contrapiulita si un stift de siguranta, iar la celalalt capat tija se fixeaza de capul de cruce tot prin in-termediul piulitei si cu stift de siguranta.

Capul de cuce, pa-tinele capului de cruce si glisierele

Tija pist face lega-tura intre pist si ca-pul de cruce, iar prin intermediul acestuia transmite miscarea mai departe bielei. Deci capul de cruce este un organ intermediar, avand un rol bine definit in transmiterea miscarii la axul masinii. In timpul funct masinii, forta dezvoltata de pres aburului care actioneaza asupra pist e transmisa tijei pist, iar aceasta la randul ei, prin inter-mediul dispozitivului de ghidare, care se compune din capul de cruce, patina si glisiera, transmite miscarea mai departe mecanismului biela-manivela, realizand astfel punerea in miscare a axului masinii.

Cp capului de cruce e confect din ot tur-nat sau forjat si apoi prelucrat la strung si freza. Bolturile capu-lui de cruce sunt su-puse unui tratament termic.

De obicei, patinele se confect din fonta, iar supraf lor se acopera cu un strat de com-pozitie (antifric-tiune). Patinele pot fi dintr-o bucata cu capul de cruce sau se fixeaza pe acesta cu suruburi.

Glisierele se constr din fonta sau ot tur-nat si se prevad cu racire int cu apa. Fal-celele (sinele de alunecare ale glisie-rei), se constr din fonta, ot turnat sau forjat si se fixeaza in buloane pe glisiera sau pe batiul masinii.

Fig.3 Cap de cruce: 1-tija pist; 2-cp ca-pului de cruce; 3-fu-surile capului de cru-ce; 4-pilita de stran-gere; 5-glisiera; 6-patina; 7 - falcele

Biela

Biela e una din prin-cipalele piese ale ma-sinii cu abur. Biela uneste capul de cruce cu manivela axului cotit al masinii. Cu ajut mecanismului biela-manivela, mis-carea alternativa a pist, a tijei pist si a capului de cruce se transforma in misca-re circulara continua a arborelui motor (cotit) al masinii. Un capat al bielei se leaga cu capul de cruce, iar celalalt capat, la manivela axului cotit. Biela are o forma alungita, la extremitatile careia sunt dispuse capetele cu lagare si cuzineti ptr asamblare. Biela se compune din cp, picior (partea de sus) si cap (partea de jos). Legatura capului de cruce cu piciorul bi-elei s.n. lagarul capu-lui de cruce, iar lega-tura bielei cu mani-vela s.n. lagarul butonului manivelei.

La masinile moder-ne, lagarele cu cuzi-netii lor se confect din ot, iar supraf de lucru sunt prevazute cu un strat de com-pozitie (antifrictiu-ne). Gros stratului de compozitie al cuzi-netilor bielei depinde de diam butonului de manivela si de bol-turile capului de cruce. Piciorul bielei e in forma de furca cu 2 cuzineti. Picio-rul bielei in forma de furca cu bolt se intalneste de regula la masinile auxiliare.

Fig.4 Piciorul bielei in forma de furca cu bolt

Arborele cotit

Arb cotit constituie una din cele mai im-portante piese ale masinii alternative cu abur. Arb cotit se constr din ot special si dupa prelucrare e supus tratamentului termic. El poate fi dintr-o bucata sau din mai multe piese ansamblate prin flansa.

In fct de nr cil masi-nii, arborele cotit poate fi cu un cot sau cu mai multe coturi. Arb cotit la masinile mici se constr dintr-o bucata din ot forajt. Nr si dispunerea ma-nivelelor la axul cotit se det in fct de tipul masinii.

Arborii cu un sg cot sunt utiliz ptr masi-nile mici aux cu un sg cil iar cele cu 2 coturi si cu dispune-rea manivelelor sub un unghi de 90^o sunt utiliz ptr masinile cu dubla expansiune.

Masinile cu tripla expansiune cu arb cotit cu 3 manivele sunt dispuse sub un unghi de 120^o una fata de alta. Ptr o mai usoara confect a co-turilor acestea se pot executa din bucati.

Fig.5 Arborele cotit: 1-fusul axului; 2-bratele manivelei (contragreut); 3-fu-sul maneton; 4-flan-sa de cuplare; 5-ex-centric montat pe arbore

Lagarele arb cotit

Arb cotit al masinii alternative cu abur se roteste in lagarele montate pe rama postamentului masi-nii. Lagarele arb cotit al masinii sunt lagare ptr sustinerea lui si s.n. lagare de pat. Lagarele de pat ale arb cotit se monteaza aproape de coturi ptr a micsora mom de inconv. Dimens laga-relor de pat depind de diam fusurilor arb cotit. Dupa constr lor lagarele de pat sunt de 2 feluri: paraleli-pipedice si cil. Cuzi-netii de pat cu partea de jos cil se confect si se monteaza mult mai usor. In acest caz partea de jos se poate demonta, fara sa se scoata arb cotit. Cu-zinetul e acoperit pe supraf de lucru cu un strat de compozitie (antifrictiune) sau cu un alt aliaj moale. Intre capacele cuzi-netului se dispun o serie de placi subtiri de alama (laine) ptr reglarea peliculei de ulei. La mijl cuzi-netului se prevede un orificiu ptr a se obs butonul arb cotit si ptr ungerea suplimentara.

Accesoriile unui bloc de cilindri

Fiecare bl de cil dis-pune de o serie de accesorii ptr buna funct. Acestea sunt: . dispozitive de sigu-ranta; . robinete de purjare; . dispozitive ptr luat diagrame; . valv de introductie; . demarorul; . ap de masura si control.

Dispozitive de siguranta

Ptr preintampinarea deteriorarii cp masi-nii, datorita cresterii pres aburului peste lim admisa se mon-teaza pe cil sau pe capacul masinii dis-pozitive de siguran-ta. Dintre aceste dis-pozitive fac parte su-papele de siguranta, care deschid automat orificiul de evac in atm. Pres in cil la sf compresiei poate sa creasca datorita nefuncrt in bune cond a organelor de distrib sau pe timpul manevrelor de ple-care si acostare. Fie-care cil e prevazut cu cate 2 supape de si-guranta. Supapa de siguranta montata pe capacul inf al cil asig evac apei ce s-ar for-ma eventual prin condensare, in sp inferior al cilindrului.

Robinete de purjare

At cand masina nu e bine incalzita, aburul intra in cutia serta-relor si apoi in cil se condenseaza la con-tactul cu peretii reci ai masinii. Ptr elimi-narea acestui con-densat se folos robi-nete de purjare care se monteaza cate 2 la fiecare cil (sp sup si sp inferior).

Dispozitiv ptr luat (ridicat) diagrame

Dispozitivele ptr luat diagrame la masina cu aburi se fixeaza prin intermediul unor racorduri pe capul cilindrului. Dispozitivul ptr luat diagrame e dotat cu un indicator, cu care verif buna funct a masinii, inregistrand variatia pres aburului in cil, nec ptr det put masinii. Dispozitive-le indicatoare se monteaza in dreptul sp moarte ale cil.

Valv de introductie

Aceasta serveste la introducerea aburului proaspat in masina si la reglarea funct ma-sinii. Valv se mon-teaza pe cutia serta-rului de la cil de inalta pres. Aceasta valv s.m.n. si valv principala de mane-vra, deoarece prin in-termediul ei se exe-cuta toate manevrele masinii.

Supapa ptr admisie suplimentara a abu-rului (demarorul)

Demarorul serveste la pornirea masinii at cand sub actiunea aburului introdus prin valv principala nu porneste din cau-za ca pist de inalta pres s-ar afla aproape sau chiar la unul din pctele extreme. De-marorul permite in-troducerea directa a aburului in sertarul de medie pres sau chiar de joasa pres. D.p.d.v. constr de-marorul e asemana-tor unei valv de dimens mici. Monta-rea demarorului se face la pctul de co-manda al masinii pe tubulatura de intro-ductie ce se racor-deaza la valv prin-cipala si in continoa-re la sertarele de me-die si de joasa pres.

Ap de masura si control

manometre; . mo-novacumetre (tubu-latura de evac CJP); . vacumetre (conden-sor - vidul); . termo-metre; . tahometre.

M9

Pierderile in masina cu abur

Proc real de trans-formare a energ term in l.m. in masina cu abur e insotit de pier-deri. Pierderile de cald la funct masinii cu abur reala sunt de 2 feluri: pierderi term si pierderi mecanice.

Pierderile term se da-toresc constr imper-fecte a masinii cu abur.

Un Kgf de abur dez-volta un l.m. mai mare at cand lucrea-za intr-o masina ide-ala, ce funct dupa un ciclu Rankine, decat at cand lucreaza intr-o masina reala. Aceasta se datoreaza pierderilor term din masina reala, con-ditionat de: . micso-rarea pres si a temp aburului in tubula-tura principala; . la-minarea aburului (la introductie) in orga-nele de distributie; . destinderea incom-pleta a aburului in cil masinii; . caderea de pres intre cil si con-densator la evac abu-rului utilizat; . infl sp mort si comprimarea aburului in cil masi-nii; . pierderile de abur de la presetupe si armaturi, pe la ine-lele de etanseitate ale pist si organelor de distributie a aburului etc.

In afara de pierderile term, la masina cu abur mai exista si pierderi mec cauzate de frec dintre piesele in miscare. Aceste pierderi mec sunt luate in considerare la calc randam mec al masinii cu abur.

Atat pierderile term, cat si cele mec nu pot fi complet inlaturate. Acestea pot fi insa micsorate. De aceea e nec sa se det cau-zele si valoarea pier-derilor si sa se acti-oneze prin mijl efi-cace ptr reducerea lor la minimum posibil.

1.Pierderile in tu-bulatura principala de abur

Pierderile in tubu-latura principala de abur, intre caldare si masina, nu apartin nemijlocit masinii, dar infl asupra eco-nomicitatii ei. In micsorarea lui prin tubulatura, de la cal-dare pana la masina, aburul sufera pierderi de pres si scaderi de temperatura.

Pierderile de pres a aburului pe tubula-tura, de la caldare la masina, e inevitabila, fiind cauzata de re-zistentele hidrodina-mice pe care aburul le intampina la trece-rea prin aceasta tubu-latura, cum sunt: frec aburului de peretii int, rezistentele ar-maturilor, ale cotu-rilor tubulaturii etc.

Valoarea pierderilor de pres a aburului in tubulatura depinde de lungimea acesteia si de vit de scurgere a aburului si este data de rel:

unde:-pres din caldare;-pres la intrarea aburului in masina.

Racirea aburului prin tubulatura depinde in general de calit izo-latiei si atinge valoarea:

Calit tubulaturii prin-cipale se caracteri-zeaza prin randam sau , care e cu-prins, in cond normale de izolare, intre limitele:

Ptr micsorarea pier-derilor in tubulatura principala de abur, trb luate urmat masu-ri: 1)dispunerea ma-sinii aproape de cal-dare, micsorand ast-fel lung tubulaturii, nr coturilor si al armaturilor ei; 2)sect tubulaturii sa fie su-ficient de mare; 3)izolarea tubulaturii sa fie efectuata cu un mat de buna calitate si suficient de gros.

In timpul expl masi-nii trb sa se aiba in vedere ca toate valv de pe traseul tubula-turii de abur sa fie in intregime deschise, iar izolatia sa fie uscata si bine intretinuta.

2.Pierderile datora-te laminarii aburu-lui la introductie

In timpul admisiei in cil, aburul intampina rezistenta din partea canalelor a cutiei sertarului cu cil. Gra-dul de destindere al acestor canale varia-za in timpul funct masinii. Datorita in-gustarii canalelor de legatura la admisie, vit aburului creste, iar pres aburului sca-de, ceea ce indica existenta fenom de laminare (strangula-re) a aburului.

Fig.1 Diagrama i-s a fenom de laminare a aburului la admisie

In fig1 s-a reprez fenom de laminare a aburului in diagrama i-s, linia re-prezentand laminarea (strangularea) la admisie a aburului.

In acest fenom con-tinutul initial de cald al aburului ramane const , i pres scade . Caderea adiabatica de ental-pie pana la laminare e (linia ) mai mare decat dupa laminare (linia ), care va fi egala cu:

Aceste pierderi de cald ating, in general, valorile de 1.2% din caderea adiaba-tica de entalpie in cilindru, daca acesta are o izolatie buna.

3.Pierderi datorate destinderii incom-plete a aburului in cilindrul masinii

Ptr ca o masina sa lucreze dupa un ciclu teoretic Rankine e nec ca aburul sa se destinda complet in cil, ceea ce ar nece-sita un vol f. mare al cil. Aceasta inseam-na ca intr-o masina reala pres a aburului la evac din cil masinii nu poate fi egala cu pres din condensator si intotdeauna (fig2). Di-ferenta acestor pres asig evac aburului din cil masi-nii prin invingerea tuturor rezistentelor intalnite in canalele de evacuare.

In fig2 si 3 e prezen-tat ciclul teoretic cu destindere incomple-ta a aburului, in dia-gramele p-V si resp T-s ptr abur supra-incalzit, de la pres initiala la pres finala .

    Fig. 2 Ciclul teoretic al masinii cu abur si destindere incomple-ta a aburului, in diagrama p-V

Fig. 3 Ciclul teoretic al masinii cu abur si destindere incomple-ta a aburului, in diagrama T-s

In fig2 supraf a-b-c-d-a reprez l.m. teo-retic al unui Kgf de abur cu destindere incompleta pana la pres .

In fig3 supraf A-B₁-B-E-F-D corespunde cantit de cald A1, echivalenta cu l.m. teoretic dezvoltat de un Kgf de abur luandu-se in consi-deratie pierderile da-torate destinderii in-complete a aburului.

In fig2 si 3 celelalte notiuni reprez: liniile e-f si E-F-trans-formari izocore prin destinderea incom-pleta a aburului; , si -vol spe-cifice ale aburului corespunzatoare la admisia in cil, la sf destinderii complete.

Pierderile de l.m. da-torate destinderii in-complete a aburului se reprez in diagrama p-V prin supraf e-c-f-e, iar cald echi-valenta acestei pier-deri de l.m. se reprez in diagrama T-s prin supraf E-C-F-E.

In cond de la nave, unde toate gabaritele masinilor sunt limi-tate, e nec ca la ale-gerea vol cil masini-lor cu abur care lu-creaza cu abur la pres gradul de destindere al aburului sa nu depaseasca limitele . La masinile moderne, cu parametri inalti, gradul de destindere al aburului poate atinge valoarea . Gradul de destindere al aburu-lui in cil cu destin-dere incompleta (fig 2), reprez rap:

In masinile cu des-tindere multipla, proc de lucru al aburului se realiz in cativa cil, de aceea gradul de destindere reprez rap dintre vol cil de joasa pres si vol cil de inalta pres :

unde - gradul de umplere al C.I.P.

In cil cu destindere incompleta a aburu-lui, pres se det prin rap vol si de aceea, ptr det lui e bine sa se folos diagrama i-s (fig4). In aceasta fig pctul 1 se gas la intersectia izobarei cu izoterma si izocora . Din punctul 1 se duce o perpendiculara pe abscisa OS, pana se intretaie cu izocora si se det pctul E, def de pres si entalpia .

Fig4 Variatia caderii adiabate prin destin-derea aburului de la pres pana la pres si

Daca avem un ciclu cu destinderea com-pleta a aburului pana la pres , iar dc ciclul s-ar realiza cu destinderea completa numai pana la pctul E, at pierderea cade-rii adiabate la destin-derea completa a aburului va fi egala cu:

La masinile moderne aceasta pierdere de cald (l.m.) atinge valoarea de 12.16 % din caderea adia-batica , adica .In acest caz randam ciclului teoretic cu destindere incomple-ta a aburului fata de randam teoretic al ciclului Rankine va fi mai mic datorita pierderii caderii adia-bate. Ptr ridicarea randam inst de forta cu abur, in unele inst de forta cu abur se monteaza intre cil de joasa pres al masinii si condensator o turb de joasa pres care sa lucreze cu abur pre-lucrat din masina. Acest tip de inst de forta combinate isi gas o larga intrebuin-tare la navele moderne.

4.Pierderi la evalua-rea aburului in condensator

Aburul prelucrat in masina fiind evac in condensator intampi-na anumite rezisten-te pe tubul de evac, datorita carui fapt apare o diferenta de pres (fig5). Aceasta cadere de pres con-stituie pierderea de pres la evac aburului in condensator si este egala cu:

unde-pres me-die la evac aburului din cil.

    Fig5 Pierderi la evac aburului in conden-sator

Fig. 6 Vol sp mort

De obicei caderea de pres care are loc la evac aburului din condensator e cu-prinsa intre limitele:

In acest caz pierderea de l.m. corespunza-toare caderii de pres se reprez gra-fic prin supraf hasurata .5.Pierderi din cau-za sp mort si a com-primarii aburului in masina

Fiecare cil de abur al masinii are sp moar-te, care se compun din vol canalului de abur si din vol dintre pist si capac, at cand pist se afla in pctul mort. De ex ptr ma-sina vert monocilin-drica inaltimea sp mort e notata cu , asa cum se vede in fig6, iar vol sp mort consta din vol dintre capac si pist plus vol canalului de abur.

Umplerea cu abur a vol sp mort se asig cu o cantit supli-mentara, care mare-ste consumul total de abur pentru cilindru.

Acest vol s.n. mort ptr ca el e limitat la supraf moarte neu-tilizate ale cil de abur si ale canalului de abur care joaca rol activ in schimbul de cald cu aburul de admisie la evac, ma-rind astfel pierderea de cald. Ptr fiecare sp al cil se det marimea vol mort, dupa desen sau umpland sp cu apa (in cazul in care vol e etansat perfect). El nu trb sa fie prea mare.

Dc se tine seama de marimea vol sp moarte la masinile reale cu abur, rezulta ca fata de masina fara aceste sp va trb sa se consume o cantit mai mare de abur. Prin urmare e nevoie de o cantit su-plimentara de abur, ce constituie pierde-rea datorata existen-tei sp mort, abur nec umplerii acestui sp.

Ptr micsorarea con-sumului de abur ne-cesar umplerii sp mort se procedeaza la intreruperea anti-cipata a evac aburu-lui care a lucrat in cil. Aburul utilizat ramas in cil e com-primat de pist in fie-care parte a cil si ca urmare se micsorea-za consumul de l.m. suplimentar, nec comprimarii aburului ramas in cil. In acest fel, in locul pierde-rilor datorate existen-tei sp mort apare o pierdere de l.m. con-sumat ptr compri-marea aburului, fapt ce prezinta avantaje, deoarece aceasta pierdere e mai mica decat in primul caz. O parte din aburul comprimat umple partial vol sp mort cand pist se afla intr-o poz extrema; in afara de aceasta, prin comprimare, pe lan-ga ridicarea temp aburului se incalzesc si supraf int ale sp mort inaintea admi-siei aburului proaspat ceea ce det micso-rarea pierderii cauza-te de schimbul de cald. De asemenea, datorita comprimarii fortelor de inertie ale organelor mobile care participa la miscarea alternativa (pist, tija, patine etc.) sunt anihilate (partial sau total), ceea ce face ca masina sa aiba o funct lina (normala), fara trepidatii.

Umplerea sp mort necesita un consum suplimentar de abur proaspat. Prin urmare pierderea din cauza sp mort nu poate fi complet inlaturata. De aceea pierderea totala datorata com-primarii si existentei sp mort reprez 4.5 % din pierderea termica adiabatica a fiecarui cilindru.

6.Pierderi datorate schimbului de cald intre abur si peretii cilindrului

In timpul funct masi-nii, toate supraf int ale canalelor de abur, ale cil, ale capacelor, pist si tijelor acestora vin in contact cu aburul de diferite temp si de aceea si temp lor e diferita. Diferenta de temp dintre abur si peretii cil creaza intre acestia un schimb permanent de cald. Aburul in contact cu supraf int se raceste si se transforma partial in condensat. Acest fenom, la pri-mele curse ale pist, s.n. condensatie primara.

La sf destinderii si la evac lui, aburul are o temp mai mica decat a supraf cu care intra in contact si deci schimbul de cald are loc de la pereti la abur, iar condensatul de pe supraf incalzite se transforma din nou in abur. Acest fenom s.n. vaporiza-re secundara.

Vaporizarea secun-dara e daunatoare in cazul masinilor cu simpla expansiune, deoarece aburul se-cundar e evac direct in condensator si prin aceasta se reduce randam masinii. Dc masina e cu multipla expansiune, at vapo-rizarea secundara e mai putin daunatoa-re, intrucat cald abu-rului secundar poate fi folos partial in ceilalti cil. Dar si in masina cu multipla expansiune pierderea term din cauza schimbului de cald e suficient de mare. Valoarea pierderilor din cauza schimbului de cald in masina cu abur depinde de dimensi supraf int cu care vine in contact aburul, de diferenta de temp a aburului la admisie si evac, de coef global de trans-mitere a cald si de durata proc schimbu-lui de caldura.

Trb sa se tina seama de faptul ca cea mai mare pierdere din cauza schimbului de cald se produce la admisie, cand aburul proaspat cu o temp ridicata transmite din cald sa peretilor mai putin incalziti si cil si celorlalte supraf int cu care vine in contact direct.

Pierderile din cauza schimbului de cald intre abur si peretii cil s-au det exp, sta-bilindu-se formule empirice.

Masurile care se iau ptr micsorarea aces-tor pierderi datorate schimbului de cald sunt urmat: 1)Folos aburului supraincal-zit in masina. La funct masinii cu abur supraincalzit coef global de transmitere a cald de la abur la peretii cil e mult mai mic decat in cazul funct aburului satu-rat, de unde rezulta ca si peretii cil transmit mai putina cald mediului incon-jurator. In afara de aceasta, aburul su-praincalzit nu se con-denseaza pe peretii cil decat at cand temp atinge valoarea de saturatie. De aceea toate masinile principale lucreaza numai cu abur supraincalzit, iar temp de suprain-calzire e si ea limi-tata de calit uleiului intrebuintat ptr unge-rea int si de calit fon-tei din care sunt confect cil. De obicei temp aburului supra-incalzit nu depaseste 300 ^oC.

Ptr a mari randam masinilor aux, care actioneaza grupuri electrogene, pompe de circulatie, venti-latoare etc., se folos abur supraincalzit, la o temp de suprain-calzire destulde mica; 2)Folosirea ex-pansiunii multiple a aburului in masina. La aceste masini caderea de temp a aburului (intre calda-re si condensator) e repartizata pe mai multi cil, ceea ce duce la micsorarea diferentei de temp intre introducerea si evac din fiecare cil si ca urmare se micso-reaza schimbul de cald. In afara de aceasta, cald pierduta in cil anterior se va folosi in ci urmator; 3)Marirea nr de tura-tii la masina. Aceasta masura reduce durata de timp ptr schimbul de cald intre aburul admis si peretii int ai cil; 4)Folosirea di-stributiei aburului cu supape. In acest caz admisia si evac abu-rului se realiz cu su-pape separate si pe canale diferite. In masinile inclinate se poate realiza un sp mort f. mic si ca urmare supraf mici, ceea ce reduce sim-titor schombul de cald; 5)Folosirea comprimarii aburului utilizat. Prin compri-marea aburului se incalzesc supraf int ale cil inainte de admisie; 6)Folosirea supraincalzirii inter-mediare a aburului din tubul de legatura intre cil masinii cu expansiune multipla; 7)Folosirea ungerii int a cil cu un strat subtire de ulei, al carui coef de trans-mitere a cald e f. mic si se micsoreaza ast-fel schimbul de cald; 8)Folosirea unui mat rau conducator de cald ptr izolarea ext a cilindrilor masinii.

7.Pierderile de cald in mediul inconjurator

Datorita conductibi-litatii term a mat term din care se confect cil, o parte din cald aburului care lucreaza in ma-sina e transmisa me-diului inconjurator. Din aceasta cauza se micsoreaza energ aburului si se mare-ste temp aerului in compartim masinilor.

Ptr masinile cu o buna izolatie term, aceasta pierdere nu trb sa depaseasca 1,0.1,5 %.

Masura cea mai efi-cienta ptr micsorarea acestei pierderi o constituie izolarea cil masinii cu un strat de mat izolant, avand o gros suficienta. In timpul expl trb urma-rit ca izolatia masi-nilor sa fie bine us-cata si sa nu fie deteriorata.

8.Pierderile din cauza scurgerilor de abur

Pierderi considerabi-le de abur se produc si din cauza neetan-seitatii la cutiile de etanseitate, la arma-turi, la garniturile flanselor de legatura etc. Pierderile datora-te scurgerilor de abur la masinile cu sertare si supape nu pot fi inlaturate in intregi-me. Aceste pierderi se datoresc si utiliz premature a mat dife-ritelor organe, care infl asupra scurge-rilor de abur. De aceea una din ma-surile importante ptr reducerea pierderilor consta in alegerea calit mat de constr a acestor organe. In afara de aceasta mai trb luate urmat ma-suri ptr a micsora scurgerile de abur, si anume: . folosirea garniturilor si a cu-tiilor de etanseitate de buna calit, care sa reziste pres si temp de regim a aburului; . folosirea uleiului de buna calit ptr unge-rea int a masinii, ceea ce micsoreaza uzura supraf in con-tact; . supravegherea atenta a masinii, efectuarea la timp a reviziilor tehnice.

Prin respectarea acestor masuri pier-derile datorate scur-gerilor de abur se reduc f. mult. La ma-sinile moderne cu abur aceste scurgeri sunt reduse la max.

Diagrama indicata a masinii reale cu abur

In comparatie cu masina ideala, masi-na reala nu respecta ip facute ptr studiul diagramei teoretice si ca urmare va exista o diferenta intre dia-grama ideala (teore-tica) si cea reala (in-dicata). Diferenta aceasta e det de pier-derile term care au loc in masina cu abur reala.

Ptr a obs mai bine care e infl pierderilor term asupra diagra-mei ideale a masinii, se reprez in diagrama p-V diagramele in-dicata si teoretica ale masinii simple cu abur cu pist (fig7).

Fig7 Diagramele in-dicata si teoretica reprezentate in diagrama p-V

In fig7 s-a reprez diagrama indicata 1-2-3-4-5-1 care e dis-pusa in int diagramei teoretice a-b-c-d-a ptr o masina care lucreaza dupa ciclul Rankine.

Notatiile din fig7 au urmat semnificatii: . supraf 1-2-3-4-5-1 e diagrama indicata care reprez lucrul util in masina reala; . supraf a-b-c-d-a e diagrama teoretica care reprez lucrul teoretic in masina ideala; .-pres aburului inaintea intrarii in cil masinii; .-pres in con-densator; .-pres aburului la evac in condensator; .-pres la sf compri-marii aburului prelu-crat, ramas in cil ma-sinii; .-vol abu-rului intrat in cil la o sg cursa; .-vol util al cil; .-vol sp mort.

Rap dintre supraf diagramei indicate si supraf diagramei teo-retice s.n. randam indicat al cil masinii reale:

Deosebirile principa-le dintre diagrama indicata si cea teore-tica sunt urmat: 1)Pres aburului la ad-misia in cil e intot-deauna mai mica decat pres avuta ina-inte la intr in cil ma-sinii, datorita pierde-rilor de pres din cau-za laminarii aburului.

2)Admisia aburului in cil nu e o tran-sformare izobara, ci o politropa (1-2) da-torita caderilor de pres si temp din cau-za laminarii aburului si resp a schimbului de cald intre abur si organele masinii. 3)Expansiunea abu-rului nu se face dupa o adiabata, ci dupa o politropa (curba 2-3) a carei ecuatie este

4)Expansiunea abu-rului nu se efectuea-za pana la capatul cursei pist, ci numai pana in mom cand incepe deschiderea avansului la evac (pctul 3). 5)Linia (3-4) a evac aburului din masina reala e situata mai sus decat linia pres din condensor (d-e), da-torita pierderilor de pres la evac aburului in condensor:

6)Evacuarea aburului din cil inceteaza at cand incepe compri-marea (pctul 4), iar pres la sf comprimarii este :

7)Admisia aburului in cil masinii incepe at cand pist inca nu a ajuns in poz extrema, adica in pctul 5, cand incepe mom deschi-derii avansului la in-troducerea aburului.

1.L.m. si randam masinii cu abur

Sa pp ca in timpul unei sg curse a pist patrunde in cil masi-nii o cantit de abur egala cu:

unde: G-consumul de abur al masinii; n -nr de turatii al masinii pe minut.

In acest caz, vol de abur admis in cil masinii la o sg cursa va fi:

unde: -vol speci-fic initial al aburului cu param si .

L.m. util, echivalen-tul lui de abur, intr-o sg parte a cil la masina reala, in timpul a 2 curse de pist, e reprez grafic in dia-grama p-V prin supraf diagramei in-dicate 1-2-3-4-5-1 (fig7) si este egala:

unde:-pres me-die indicata a abu-rului in cil, ptr 2 curse; -vol util al cilindrului.

Dc se cunosc diam cil D si cursa pist S, det vol cil se face astfel:

iar formula l.m. util va capata forma:

In cazul cand cantit de abur e intro-dusa intr-o masina care ar lucra dupa un cicl teoretic Rankine, at l.m. teoretic pro-dus de aceasta cantit de abur va fi:

unde - caderea de entalpie a aburului in timpul destinderii adiabate, data in diagrama i-s de vert intre starile initiala si finala ale destinderii adiabate.

Randam indicat al cil e rap dintre caderea adiabata indicata si caderea tota-la din cil masinii:

unde adica reprez cald echivalenta cu l.m. util dezvoltat de un Kgf de abur in masina.

Din formula putem deduce valoarea lui :

Aceasta expresie reprez caderea adia-bata indicata, echi-valenta cu l.m. util intr-un sg cil al masinii cu abur.

Dc avem insa o ma-sina cu multipla ex-pansiune, at caderea adiabata totala indi-cata va fi egala cu suma caderilor adia-bate indicate tuturor cil masinii, adica:

iar caderea totala adi-abata a masinii va fi:

Randamentul indicat al masinii cu multi-pla expansiune va fi:

de unde rezulta va-riatia de entalpie in masina:

In acest caz rel de legatura intre l.m. util al aburului L, put indicata a masinii si caderea adia-bata indicata a ma-sinii e urmat:

Consumul specific indicat de abur, adica ptr 1 CP efectiv pe ora este:

Consumul specific efectiv de abur, adica pentru 1 CP efectiv pe ora este:

unde-randam mec al masinii cu abur care e egal cu rap:

Valoarea randam mec al masinii mo-derne cu abur este de 0,8.0,95.

Consumul specific indicat de cald ptr 1 CP indicat este:

unde:-con-tinutul de cald al unui Kgf de ag term de lucru in timpul unui ciclu;-en-talpia condensatului, corespunzatoare temp de saturatie, la pres din condensator

Ptr det valorii cade-rilor adiabatice, con-sumurile specifice de abur si a cald se poate folosi diagrama i-s.

    Fig. 8 Reprezentarea in diagrama i-s a proc de lucru al abu-rului in masina cu simpla expansiune

Fig. 9 Reprezentarea in diagrama i-s a proc de lucru al abu-rului in masina cu treipla expansiune

Ptr studiul si calc masinilor cu abur cu simpla expansiune se folos metoda proc de lucru al aburului cu ajut diagramei i-s (fig8). Astfel: din pctul 1, ce caracte-rizeaza starea initiala a aburului inainte de a intra in masina, starea def de param lor si se constr o linie vert 1-2 pana la pres din condensator. Aceasta linie reprez destin-derea adiabata a abu-rului in masina, care antreneaza o cadere totala de entalpie . Cunoscandu-se va-riatia de entalpie utila , se det pctul 3, care se afla situat sub pctul 1 la o dist egala cu valoarea .

Prin pctul 3 se duce o linie paralela cu abs-cisa OS pana la in-tersectia cu izobara si se afla pctul 4 ce corespunde starii reale a aburului la sf proc de lucru.

Dreapta 1-4 reprez aprox proc de lucru al aburului in masina reala cu simpla ex-pansiune, proc real de lucru care are loc in masina e reprez cu aprox prin linia punctata ce uneste pctele 1 si 4. Seg-mentul adiabatic 3-2 corespunde pierde-rilor term din masina si se noteaza cu .

Ptr masina cu ex-pansiune multipla proc conventional in diagrama i-s se constr in mod analog si consecutiv ptr fiecare cil in parte.

Ptr constr proc con-ventional, in prima aprox se det varia-tiile de entalpie ptr fiecare cil. Astfel, ptr masina cu tripla ex-pansiune s-a admis urmat succesiune ptr reprez proc termic in diagrama.

Cunoscand param initiali ai aburului inainte de a intra in masina, si , se det pctul 1 ce corespunde continutului initial de caldura .

Din pctul 1 se duce o vert pe care se ia ca-derea de entalpie care are loc in cil de inalta pres si se det astfel pctul 2 situat pe izobara , corespunzatoare pres la intrarea in cil de medie pres C.M.P.

In acelasi mod se det pres aburului in resi-verul C.J.P. Din pct 1 in jos se ia caderea term indicata C.I.P. si se obt astfel pct 3. Prin pct 3 se duce o oriz pana la pct 4. Dreapta 1-4 reprez proc aprox de lucru al aburului in C.I.P., iar pct 4 corespunde terminari proc in C.I.P. si inceputul proc in C.M.P.

In mod analog se constr proc aprox de lucru al aburului 4-7 din C.M.P. si cel din cil de joasa pres 7-10. Pct 10 caracte-rizeaza starea aburu-lui la sf proc din C.J.P. Diferenta de entalpie de la oriz ce trece prin pct 11 reprez la scara pier-derile term din ma-sina cu abur, notate cu .

Din diagrama se poate det caderea term indicata ptr ma-sina cu dubla expansiune:

iar ptr masina cu tripla expansiune:

unde,si sunt caderile term utile corespunzatoare C.I.P., C.M.P. si C.J.P., in Kcal/Kg.

Economicitatea term a masinilor navale cu abur se det cu ajut randamentelor.

Dc consideram ca o masina cu abur funct dupa un ciclu teoretic Rankine, economici-tatea ei se det cu ajut randam term teoretic, adica:

Ptr stabilirea gradu-lui de perfectiune al masinii se det randam term indicat - dat de rap din-tre cantit de cald, transformata in l.m. util, si cantit de cald pe care o primeste aburul in timpul unui ciclu, adica:

Randam term efectiv al masinii cu abur det toate pierderile de la ciclul masinii pana la ax, adica:

undee randam mec al masinii.

Valoarea randam term efectiv depinde de valoarea celorlalti factori:,si.

Ptr a aprecia econo-micitatea unei inst de forta cu abur trb sa se studieze randam cu care ea lucreaza. Randam de care trb sa se tina seama e randam total al inst .

Randam total al unei inst depinde de mari-mea pierderilor in inst si se det cu formula:

unde:-randam caldarii de abur; -randam tubu-laturii principale de abur;-randam mecanismelor aux.

Ptr a mari randam total al inst trb sa actionam in sensul reducerii pierderilor in masina si in inst.

Put indicata a masinii cu abur

Cunoscand pres indi-cata medie, se poate det put indicata a masinii. Astfel:

unde: -pres indicata medie;

-supraf pist; -diam int al cil;-cursa pist; n-nr de rotatii pe minut ale axului.

Ptr masina cu tripla expansiune, put indi-cata a masinii e egala cu suma put indicate a cilindrilor, adica:

Dc se cunoaste pres indicata medie a ma-sinii cu expansiune multipla si diam util al cil de joasa pres , in cm, ptr a det put in-dicata medie a ma-sinii cu expansiune multipla se poate folosi formula:

Cunoscand vit medie a pist , care se det cu formula:

Put efectiva la arb masinii cu abur e in-totdeauna mai mica decat put indicata, datorita pierderilor in fiecare din organele masinii, adica: .

Repartizarea put in procente pe cil se face aprox in mod egal ptr a nu solicita inegal vreunul din cil masinii cu abur.