Stoomenjin: Verskil tussen weergawes

Content deleted Content added
Martinvl (besprekings | bydraes)
Gallerei by te voeg
taalverbetering
Lyn 3:
==Konsep==
[[Lêer:Newcomen atmospheric engine animation.gif|duimnael|250px|Beginsel van Newcomen se stoomenjin]]
Die idee om kookwaterkokende water te gebruik met die doel om meganiese beweging te produseer het 'n lang geskiedenis, wat omtrent 2 000 jaar terug dateer. Die vroeë toestelle was nie praktiese kragprodusente nie, maar in die laaste 300 jaar het meer gevorderde ontwerpe wat bruikbare krag kon produseer 'n hoofbron van meganiese krag geword. Dit het gelei tot die [[Industriële Revolusie]], wat begin het met toepassings vir mynwaterverwydering deur vakuumenjins te gebruik.
 
Ontwikkelings wat daarop gevolg het, het die energie van stoom wat onder druk geplaas is gebruik deur dit om te skakel na roterende beweging. Dit het die aandrywing van vervaardigingsmasjinerie verbreed, en die bedryf daarvan in staat gestel om enige plek waar [[water]] en [[hout]]- of [[steenkool]][[brandstof|brandstowwe]] verkry kon word. Voorheen was dit beperk tot die ligging van [[waterwiel]]e of [[windmeul]]e. Hierdie kragbron sou later toegepas word in hoofaandryfmasjiene, beweegbare toestelle soos stoomtrekkers en spoorweg [[lokomotief|lokomotiewe]]. Moderne stoomturbines genereer omtrent 80% van die [[elektriese krag]] in die wêreld deur 'n verskeidenheid hittebronne te gebruik.
Lyn 12:
In die algemene taalgebruik kan "stoomenjin" verwys na geïntegreerde stoomaanlegte soos spoorweg [[stoomlokomotief|stoomlokomotiewe]] en draagbare enjins, of selfs die masjien alleen, soos in balkenjins en stasionêre stoomenjins. Gespesialiseerde toestelle soos stoomhammers en stoom[[heimasjien]]e is afhanklik van 'n stoomvoorraad vanaf 'n aparte stoomketel.
 
'n Stoomenjin is 'n kragwerktuig waarin die warmte-energie van stoom in bewegingsenergie omgesit word. In die suierstoomenjin oefen die stoom 'n krag op 'n suier uit en laat dit heen en weer beweeg. Die beweging van die suier word dan deur middel van 'n as met 'n vliegwiel in 'n draaibeweging omgesit. Die stoomenjin is in die [[17de eeu|17e eeu]] ontwikkel en het spoedig water- en windmeulens verdring.
 
Voor die uitvinding van die binnebrandenjin was die stoomenjin die belangrikste meganiese kragbron. Reeds in die [[1ste eeu v.C.|1e eeu]] n.C. het Heron van Alexandrië in sy ''Pneumatica'' ʼn primitiewe stoomenjin beskryf, waarby stoom in 'n hol sfeer ingelei is en dit deur geboë pypies Iangs die omtrek verlaat het. Die bol het gedraai as gevolg van die reaksiekrag van die stoom wat uitgeblaas is.
 
Voor die uitvinding van die binnebrandenjin was die stoomenjin die belangrikste meganiese kragbron. Reeds in die [[1steeerste eeu v.C.|1e eeu]] n.C. het Heron van Alexandrië in sy ''Pneumatica'' ʼn'n primitiewe stoomenjin beskryf, waarby stoom in 'n hol sfeer ingelei is en dit deur geboë pypies Iangslangs die omtrek verlaat het. Die bol het gedraai as gevolg van die reaksiekrag van die stoom wat uitgeblaas is.
 
==Stilstaande stoomenjins==
Line 23 ⟶ 22:
 
In omstreeks [[1711]] is Newcomen se stoomenjin by myne in gebruik geneem en dit is oor die algemeen as waterpomp gebruik. [[James Watt]] (1736-1819) het die stoomenjin verbeter en in [[1769]] ʼn doeltreffender enjin gepatenteer. Hy het ook 'n [[reëlaar]] ('n baltoestel) ontwerp waarmee die enjin se toere outomaties konstant gehou is. In [[1765]] het [[Nicolas Joseph Cugnot]] (1725-1804) 'n stoomaangedrewe motor gebou en in [[1798]] het [[Richard Trevithick]] (1771 -1827) 'n stoomenjin bekend gestel waarin die stoom afwisselend na albei kante van die suier gevoer is. Die enjin is ook gebruik vir die aandrywing van voertuie.
<Gallerygallery caption = "StilstandeStilstaande stoomenjins" widths="200px">
File:Engine House (3452966818).jpg|Werkreplika van 'n Newcomen Beam Engine (1712) wat 'n pomp aangedryf het - die helfte binne die gebou en die helfte daarbuite.
File:Steam engine Zeche Muttental.jpg|Horisontale stoommasjien (1887) word gebruik om roterende krag vir 'n textielfabriektekstielfabriek in Gronau (Duitsland) te lewer.
</gallery>
 
==VoortuieVoertuie==
Trevithick het in [[1803]] begin met die ontwikkeling van 'n stoomwa vir spoorvervoer. In 1829 het [[George Stephenson]] (1781-1848) sy ''Rocket'' gedemonstreer en daarmee die plek van die stoomenjin in spoorverkeer verseker. Intussen het die Amerikaner [[John Fitch]] (1743-1798) die eerste stoomboot gebou. Dit was toegerus met 2 skepwiele waarmee Fitch in 1790 oor die [[Delaware]] gevaar het. [[Robert Fulton]] (1765- 1815) het in 1807 met sy stoomskip van 100 ton, die ''SS North River'' (ook die ''Clermont'' genoem), in 36 uur ʼn afstand van 200 km op die [[Hudsonrivier]] afgelê. In [[1819]] het die ''SS Savannah'', ʼn seilskip wat met 'n stoomenjin toegerus was, die [[Atlantiese Oseaan]] oorgesteek.
 
Die vaart het 29 dae geduur. Dit sou nog 'n ruk duur voordat die stoomskip die seilskip heeltemal sou verdring. In die [[19de eeu|19e eeu]] is die stoomenjin heelwat verbeter. Daar is byvoorbeeld van steeds hoër stoomdrukke en suiersnelhede gebruik gemaak, waardeur die doeltreffendheid verhoog en die werkverrigting verbeter is. In die sewentigerjare van die vorige eeu is 'n enjin met 3 silinders ontwikkel, wat veral in stoomskepe gebruik is. Selfs viersilinderenjins is gebou, maar intussen het die stoomturbine sy verskyning gemaak en meer aftrek begin kry.
<Gallerygallery caption = StoomvoortuieStoomvoertuie widths="200px">
File:AvelingPorter R10 SteamRoller rhs.jpg|Aveling & Porter tipe R10 stoomroller (1901)
File:SY Gondola, Coniston Water.jpg|Stoomplesierboot op Consistonmeer (1859)
File:Titanic in color.png|RMS Titanic (1912), destyds die grootse skip in die wêreld
File:Class GMAM 4122 (4-8-2+2-8-4) a.JPG|Suid-Afrikaanse Klas GMA (4-8-2+2-8-4) stoomlokomotief (1953)
</Gallerygallery>
 
== Die suierstoomenjin ==
Die meeste suierstoomenjins is dubbelwerkend, dit wil sê die stoom word afwisselend aan weerskante van die suier ingelaat. Die toevoer en afvoer van die stoom word met behulp van 'n dubbelwerkende stoomklep beheer. Die heen-en-weer-beweging van die suier word deur middel van ʼn krukstang oorgedra op 'n vliegwiel, wat die [[Motor|enjin]] se omwentelings gelykmatig hou, Die toevoer van die stoom vind plaas deur middel van 'n reëlklep wat in 'n vaste tempo oop- en toemaak.
 
Die [[stoom]] word dikwels na 'n tweede of 'n derde silinder gevoer, waardeur 'n hoër wringkrag verkry kan word. Die stoomenjin het 'n lae toeretal (tussen 100 en 500 omwentelings per minuut) en is nie baie doeltreffend nie. Nietemin word dit nog dikwels as kragbron in walse, skepe, myne en lokomotiewe gebruik. Die doeltreffendheid van die stoomenjin is 15 tot 20 %, in vergelyking met die ongeveer 40 % van die binnebrandenjin. 'n Moderne hoësnelheidstoomenjin kan tot 6 silinders hê, en by ʼn'n druk van tot 4 000 kPa werk. Omdat die kleppe [[Hidrouliese kapasitansie|hidroulies]] gekoppel is, kan toeretalle van tot 1 000 r/ min verkry word terwyl die enjin byna trillingvryvibrasievry werk. Die kraglewering per silinder is ongeveer 70 kW.
 
== Die stoomturbine ==
In 'n stoomturbine word die potensiële energie (druk) van die stoom omgesit in die kinetiese energie ([[Draaias|rotasie]]) van ʼn'n turbinewiel. Die stoom word ingelaat deur staalpype wat so gevorm is dat die stoomdruk afneem terwyl die vloeisnelheid toeneem. Die stoom word dan via toevoerkanale op die vinne van die turbinewiel gerig, waardeur die [[turbinewiel]] roteer. By die gelykdrukturbine verander die snelheid van die lug nie tussen die vinne nie en die druk bly heeltemal konstant.
 
By die oordrukturbine sit die stoom uit en word die snelheid verhoog. In moderne stoomturbines word die stoom dikwels na agtereenvolgende turbinewiele gelei (meertrapturbine) om die turbine se vermoë te verhoog. Die verskillende wiele kan of in een turbinehuls, of in verskillende hulse geplaas word. Die stoomturbine is vroeg in die [[19de eeu|19e eeu]] ontwikkel en was ʼn'n uitvloeisel van die [[waterturbine]].
 
Die eerste industriële stoomturbine is in 1831 deur die Amerikaner [[William Avery]] gebou en is veral in houtsaagmeulens en houtbewerkingsmasjinerie gebruik. Die prototipe van die moderne stoomturbine is in die tagtigerjare van die vorige eeu ontwikkel deur die Brit [[Charles A. Parsons]] (1854- 1931) en die Sweed [[Carl Gustav de Laval]] (1845-1913). Vroeg in die [[20ste eeu|20e eeu]] het die stoomturbine die suierstoomenjin begin verdring. Vandag is die [[stoomturbine]] een van die belangrikste kragbronne, onder meer vir elektrisiteitsontwikkeling. Die toeretal is gewoonlik in die omgewing van 3000 r/min en die doeltreffendheid is ongeveer 30 %.
 
== Bronnelys ==