Silnik stacjonarny - Stationary engine

Trzy silniki na olej ciężki, za niebieską skrzynką narzędziową
Ruston 9XHR, silnik Robey na ciężki olej i Blackstone SKG-T w prywatnej kolekcji

Stacjonarny silnik jest silnikiem , którego struktura nie rusza. Służą do napędzania urządzeń nieruchomych, takich jak pompy , generatory , młyny lub maszyny fabryczne, czy kolejki linowe . Termin ten zwykle odnosi się do dużych nieruchomych silników tłokowych , głównie stacjonarnych silników parowych i do pewnego stopnia stacjonarnych silników spalinowych . Inne duże źródła zasilania nieruchome, takie jak turbiny parowe , turbiny gazowe i dużych silników elektrycznych , są klasyfikowane oddzielnie.

Silniki stacjonarne były kiedyś szeroko rozpowszechnione w epoce, w której każda fabryka lub młyn wytwarzała własną moc, a przenoszenie mocy odbywało się mechanicznie (za pośrednictwem wałów przewodowych , pasów , przekładni zębatych i sprzęgieł ). Liczba zastosowań silników stacjonarnych spadła, ponieważ elektryfikacja stała się powszechna; większość zastosowań przemysłowych obecnie pobiera energię elektryczną z sieci elektrycznej i zamiast tego dystrybuuje ją do różnych pojedynczych silników elektrycznych.

Silniki, które działają w jednym miejscu, ale można je przenieść w inne miejsce w celu późniejszej eksploatacji, nazywane są silnikami przenośnymi . Chociaż zarówno silniki stacjonarne, jak i silniki przenośne są „ stacjonarne ” (nie poruszają się) podczas pracy, preferowane użycie (dla jasności) zastrzega termin „silnik stacjonarny” dla typu trwale nieruchomego, a „silnik przenośny” dla typu mobilnego.

Rodzaje silników stacjonarnych

Aplikacje

Kopalnie ołowiu, cyny i miedzi

Zakłady bawełniane, wełniane i czesankowe

Młyny i młynki do kukurydzy

Do połączenia silnika z młynem lub młynkiem do kukurydzy można użyć płaskiego pasa. Maszyny te są popularne na starych wystawach silników. Rozdrabniacze kukurydzy zdejmują kukurydzę z kolby i mieli ją na paszę dla zwierząt. młyny do mąki wytwarzają mąkę.

Łuskacz do kukurydzy Buch

Generowanie elektryczności

Przed wprowadzeniem elektryczności z sieci i utworzeniem ogólnokrajowych sieci energetycznych , silniki stacjonarne były szeroko stosowane do wytwarzania energii elektrycznej na małą skalę . Podczas gdy duże elektrownie w miastach wykorzystywały turbiny parowe lub szybkobieżne silniki parowe tłokowe , na obszarach wiejskich silniki spalinowe napędzane benzyną/benzyną , parafiną/naftą i olejem opałowym były tańsze w zakupie, instalacji i eksploatacji, ponieważ mogły być zaczął i zatrzymywał się szybko, aby sprostać zapotrzebowaniu, pozostawiony bez nadzoru przez długi czas i nie wymagał dużej oddanej kadry inżynierskiej do obsługi i konserwacji. Ze względu na swoją prostotę i oszczędność, silniki z gorącymi żarówkami były popularne w zastosowaniach o dużej mocy, dopóki silnik wysokoprężny nie zajął ich miejsca od lat 20. XX wieku. Mniejsze jednostki były na ogół napędzane silnikami o zapłonie iskrowym, które były tańsze w zakupie i wymagały mniej miejsca do zainstalowania.

Większość silników z przełomu XIX i XX wieku pracowała z prędkościami zbyt niskimi, aby bezpośrednio napędzać dynamo lub alternator . Podobnie jak w przypadku innych urządzeń, generator był napędzany szerokim płaskim paskiem z koła zamachowego silnika. Koło pasowe na generatorze było znacznie mniejsze niż koło zamachowe, zapewniając wymagany efekt „rozbiegu”. Późniejsze silniki o zapłonie iskrowym opracowane od lat 20. XX wieku mogły być bezpośrednio sprzęgane.

Aż do lat 30. XX wieku większość wiejskich domów w Europie i Ameryce Północnej potrzebowała własnego sprzętu generującego, jeśli zainstalowano oświetlenie elektryczne . Silniki były często instalowane w wydzielonym „domu silnikowym”, który zwykle był budynkiem gospodarczym oddzielonym od głównego budynku, aby zmniejszyć zakłócenia powodowane przez hałas silnika. Maszynownia zawierałaby silnik, prądnicę, niezbędną rozdzielnicę i bezpieczniki , a także zaopatrzenie silnika w paliwo i zazwyczaj wydzieloną przestrzeń warsztatową z urządzeniami do obsługi i naprawy silnika. Zamożne gospodarstwa domowe mogły sobie pozwolić na zatrudnienie wyspecjalizowanego inżyniera do konserwacji sprzętu, ale ponieważ zapotrzebowanie na energię elektryczną rozprzestrzeniło się na mniejsze domy, producenci produkowali silniki, które wymagały mniej konserwacji i nie wymagały specjalistycznego szkolenia do obsługi.

Takie agregaty prądotwórcze były również stosowane w kompleksach przemysłowych i budynkach użyteczności publicznej – wszędzie tam, gdzie wymagana była energia elektryczna, ale nie było dostępu do sieci elektrycznej.

Większość krajów świata zachodniego zakończyła zakrojoną na szeroką skalę elektryfikację obszarów wiejskich w latach po II wojnie światowej , co sprawiło, że poszczególne elektrownie stały się przestarzałe do użytku na linii frontu. Jednak nawet w krajach o niezawodnym zasilaniu sieciowym wiele budynków , takich jak szpitale i przepompownie , jest nadal wyposażonych w nowoczesne generatory diesla do użytku w sytuacjach awaryjnych . Ta sieć wytwórców często stanowi kluczową część strategii krajowego systemu elektroenergetycznego w zakresie radzenia sobie z okresami wysokiego zapotrzebowania.

Przepompownie

Silnik gazowy Ruston 2cyl, w Dareton, Nowa Południowa Walia (Region Wentworth). Po lewej stronie znajduje się producent gazu koksowniczego , który zasila dwucylindrowy silnik o mocy 128 KM (95 kW) z 6-tonowym kołem zamachowym. W ten sposób uruchomiono pompę nawadniającą do pobierania wody z rzeki Murray dla obszaru nawadniania Coomealla . Obecnie jest eksponatem w parku w mieście.
Silnik Diesla 4cyl Ruston . Działało to jako silnik napędzający pompę nawadniającą, która pobierała wodę z rzeki Murray dla obszaru nawadniania Coomealla . Jest teraz eksponatem.

Rozwój wodociągów i kanalizacji wymagał budowy wielu przepompowni . W nich do napędzania jednej lub kilku pomp wykorzystywana jest jakaś forma silnika stacjonarnego (napędzanego parą wodną we wcześniejszych instalacjach) , chociaż obecnie bardziej konwencjonalnie stosuje się silniki elektryczne .

Kanały

W przypadku kanałów odrębny obszar zastosowania dotyczył zasilania podnośników łodzi i pochylni . Tam, gdzie to możliwe, byłyby one ustawione tak, aby wykorzystywać wodę i grawitację w zrównoważonym systemie, ale w niektórych przypadkach wymagany był dodatkowy pobór mocy z silnika stacjonarnego, aby system działał. Zdecydowana większość z nich została zbudowana (a w wielu przypadkach ponownie rozebrana), zanim silniki parowe zostały wyparte przez alternatywne silniki spalinowe.

Koleje linowe

Koleje przemysłowe w kamieniołomach i kopalniach wykorzystywały koleje linowe w oparciu o koncepcję pochyłego samolotu , a niektóre wczesne koleje pasażerskie w Wielkiej Brytanii zaplanowano z długimi wyciągami linowymi w celu pokonania poważnych nachyleń.

W przypadku pierwszej właściwej linii kolejowej, Liverpool i Manchester z 1830 roku, nie było jasne, czy trakcja lokomotywy będzie działać, a kolej została zaprojektowana ze stromymi nachyleniami 1 na 100 skoncentrowanymi po obu stronach Rainhill , tak na wszelki wypadek. Gdyby przewożenie kabli było konieczne, to oczywiście konieczne byłoby niewygodne i czasochłonne manewrowanie przy podłączaniu i odłączaniu kabli. Gradienty Rainhill okazały się nie być problemem i ostatecznie trakcja lokomotyw została uznana za nową technologię o dużym potencjale dalszego rozwoju.

Bardziej stromy 1 na 50 stopni od Liverpoolu do doków był obsługiwany przez trakcję linową przez kilka dziesięcioleci, dopóki lokomotywy nie uległy poprawie. Transport kablowy był nadal stosowany tam, gdzie spadki były jeszcze bardziej strome.

Przewozy linowe okazały się opłacalne tam, gdzie nachylenia były wyjątkowo strome, takie jak nachylenie 1 na 8 linii Cromford i High Peak Railway otwartej w 1830 r. Koleje linowe zazwyczaj mają dwa tory z załadowanymi wagonami na jednym torze częściowo zrównoważonym przez puste wagony na drugim , aby zminimalizować koszty paliwa dla silnika stacjonarnego. Opracowano różne rodzaje kolei zębatych, aby przezwyciężyć brak tarcia konwencjonalnych lokomotyw na stromych pochyłościach.

Te wczesne instalacje silników stacjonarnych były początkowo napędzane parą.

Niektórzy producenci silników stacjonarnych

Zachowane silniki stacjonarne

Wiele rajdów parowych , takich jak Great Dorset Steam Fair , obejmuje część wystawienniczą poświęconą stacjonarnym silnikom spalinowym, dla których definicja jest zwykle rozszerzana na każdy silnik, który nie był przeznaczony głównie do napędu pojazdu. Tak więc wiele z nich to w rzeczywistości silniki przenośne , albo z nowych, albo przerobione przez zamontowanie na wózku kołowym w celu ułatwienia transportu i mogą również zawierać takie rzeczy, jak pomocnicze jednostki zasilania morskiego lub powietrznego oraz silniki usunięte z urządzeń, takich jak kosiarki silnikowe. Silniki te zostały odnowione przez osoby prywatne i często są wystawiane podczas pracy, napędzając pompy wodne, generatory elektryczne, narzędzia ręczne i tym podobne.

W Wielkiej Brytanii jest niewiele muzeów, w których zwiedzający mogą zobaczyć działające silniki stacjonarne. Wiele muzeów posiada jeden lub więcej silników, ale tylko nieliczne specjalizują się w stacjonarnych silnikach spalinowych. Należą do nich Muzeum Sił Pożaru Wewnętrznego w Walii oraz Muzeum Silników Anson w Cheshire. Muzeum robocza Amberley w West Sussex posiada również wiele silników, jak ma Kew Bridge Steam Museum w Londynie.

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne