Parní stroje, parní turbíny, parní kotle

Schmidtův stroj na přehřátou páru

Schmidtův stroj na přehřátou páru (obr. 97.) užívá páry ve zvláštním přehřívači nad obyčejný stupeň vyhřáté a vody zbavené.

Theoreticky jest vyhřívání páry v přehřívai možné do velmi značné výše, ale praktického použití jsou vykázány jisté meze, za něž nelze konstrukteru jíti, aniž by porušil účinnost troucích ploch šoupátkových, pružných kroužků a ucpávek, neboť přílišným teplem pozbývá olej, který tyto součástky maže, svých dobrých vlastností a rozkládá se. Za příčinou značného tlaku přehřáté páry dlužno k rozvodu parnímu užíti ústrojí, které tlaku tomu snadněji čelí. Užívá se šoupátek, musí tato býti úplně odlehčená, nejlépe vyhovují ventily a zvlášť zařízená válčitá šoupátka. Pokud se týče třecích ploch pístů, prodloužil Schmidt píst na způsob pístnic, kroužky pružné na pístu uložil značně do předu na chladnější místo a vybavil je z přímého styku s přehřatou párou. Pára působí obyčejně na válec pouze jednostranně, odpadá tudíž ucpávka na pístnici. Konstrukcí strojů na přehřátou páru dle Schmidtova systému jest značné množství, každá strojírna, výrobou těchto strojů se zabývající, provádí základní myšlénku vynálezcovu jiným způsobem. Naše vyobrazení znázorňuje v řezu sloučený stroj na přehřátou páru, u něhož sestaveny jsou parní válce za sebou v tandem. Spojení parních válců děje se šrouby, ucpávky mezi nimi není. Píst sestává ze dvou pístů o nestejném průměru, převod hybné síly z něho na hřídel děje se pomocí pístnice, křížové hlavy, ojnice a kliky. Menší prostor H za pístem tvoří válec vysokotlaký, přední větší prostor R i s dutinou v pístu jest receiver, jehož obsah se mezi chodem stroje mění, prostor N uprostřed jest válec nízkotlaký. Působení přehřáté páry ve stroji jest dosti složité. Pára vniká parním ventilem, umístěným na opáčné, na obraze neviditelné straně, a napájecím ventilem b do válce vysokotlakého H a působí na píst jednak přímo, jednak expansí. Krátce před úvratí pístu nastává otevřením ventilu vypouštěcího c předstih vypouštěcí, takže do většího válce vchází pára o napjetí atmosférickém. Při zpětném chodu pístu vytlačuje se pára před pístem ventilem c do receiveru R. Vpouštěcí ventil d nízkotlakého válce N zůstává při tomto zdvihu uzavřen a krátce před úvratí pístu uzavírá se vypouštěcí ventil c ve válci vysokotlakém. Přechodem páry z menšího prostoru do většího zvětšuje se její objem, čímž napjetí její se zmenšuje. Opětným pohybem pístu směrem ke klice proudí pára otevřeným vpouštěcím ventilem d z receiveru R do nízkotlakého válce N, objem její se poněkud zmenší a tím napjetí její o něco zvětší. Válec nízkotlaký nenaplňuje se celý parou, jeho ventil vpouštěcí d uzavírá se před úplným naplněním, následkem čehož se část páry v receiveru stlačuje a pára ve válci nízkotlakém expanduje. Než se octne píst v úvrati, otevírá se ventil b a spojuje receiver s válcem vysokotlakým, v němž nastává předstih vpouštěcí, na druhé straně otevírá se vypouštěcí ventil e válce nízkotlakého a uvolňuje cestu páře do kondensatoru. Dalším chodem pístu zpět vytlačuje se pára z válce nízkotlakého do kondensatoru, pokud se ventil e neuzavře, čímž zbývající ve válci pára se stlačuje. Bez receiveru byl by výkon obou válců pouze jednostranný, pára by působila vždy pouze na jednu stranu pístu, působením receiveru však rozděluje se účinek páry také na opačnou stranu pístu, následkem čehož účinkuje stroj jako každý jiný stroj dvojčinný, ač se mu dostává čerstvé páry pouze každým dvojzdvihem. Upotřebení přehřáté páry poskytuje četné výhody, jmenovitě parní válec nepotřebuje ochranného pláště se zvláštním vyhříváním, dostačí ku zamezení ztrát tepla obyčejná isolace. Potřebného tepla dostává se receiveru a nízkotlakému válci přehřátou parou a vyhřátím stěn isolační hmotou obloženého válce vysokotlakého. Dutý píst téhož válce stýká se vnitřní plochou s poměrně chladnější parou receiveru a jest chráněn před nepříznivým účinkem přímé páry. Za obyčejných poměrů stačí pouze jediná ucpávka v místě poměrně chladnějším, rovněž množství připouštěcího a vypouštěcího ústrojí obnáší pouze polovici, jakého se užívá u obyčejných strojů tandemových. Spotřeba páry u sloučených těchto strojů obnáší za 1 HP a hodinu 4.5 kg u strojů až do 10 HP, 4 kg u strojů od 76 HP do 250 HP a asi 3.8 kg u strojů přes 250 HP, při tlaku 10 až 11 atmosfér a při páře vyhřáté na 350 stupňů Celsiových. Úspora vůči strojům bez přehřáté páry účinkujícím obnáší 40 až 46 %. Rozvod parní ovládán jest regulátorem.