一、簡(jiǎn)介
蒸汽機(jī)需要一個(gè)使水沸騰產(chǎn)生高壓蒸汽的鍋爐,這個(gè)鍋爐可以使用木頭、煤、石油或天然氣甚至可燃垃圾作為熱源。蒸汽膨脹推動(dòng)活塞做功
二、優(yōu)點(diǎn)
現(xiàn)代蒸汽機(jī)的最大的優(yōu)點(diǎn)是它幾乎可以利用所有的燃料將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。不像內(nèi)燃機(jī)那樣,它對(duì)其燃料不挑剔。此外沒(méi)有蒸汽機(jī)的話(huà)原子能無(wú)法被使用。原子反應(yīng)堆即不直接產(chǎn)生機(jī)械能,又不直接產(chǎn)生電能,原子反應(yīng)堆實(shí)際上只是加熱水,這個(gè)水被沸騰后的蒸汽通過(guò)蒸汽機(jī)來(lái)轉(zhuǎn)化為有用的功。
另一種有類(lèi)似優(yōu)點(diǎn)的小巧的外燃機(jī)是斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。其缺點(diǎn)是它在許多情況下難以運(yùn)行。
尤其在高山上蒸汽機(jī)機(jī)車(chē)的優(yōu)點(diǎn)顯著,因?yàn)樗鼈円部梢栽诒容^低的氣壓下運(yùn)行。當(dāng)南美洲將用柴油-電力機(jī)車(chē)取代它們的蒸汽機(jī)車(chē)后這一點(diǎn)就被發(fā)現(xiàn)了。在高山上他們不得不放棄使用功率比較高的柴油機(jī)車(chē),取而代之的還是功率雖然不如柴油機(jī)車(chē)但不受海拔限制的蒸汽機(jī)車(chē)。
三、缺點(diǎn)
蒸汽機(jī)的弱點(diǎn)是:離不開(kāi)鍋爐,整個(gè)裝置既笨重又龐大;新蒸汽的壓力和溫度不能過(guò)高,排氣壓力不能過(guò)低,熱效率難以提高;它是一種往復(fù)式機(jī)器,慣性限制了轉(zhuǎn)速的提高;工作過(guò)程是不連續(xù)的,蒸汽的流量受到限制,也就限制了功率的提高。
因此,拋棄了笨重鍋爐的內(nèi)燃機(jī),最終以其重量輕,體積小、熱效率高和操作靈活等優(yōu)點(diǎn),在船舶和機(jī)車(chē)上逐漸取代了蒸汽機(jī)。汽輪機(jī)則以其熱效率高、單機(jī)功率大、轉(zhuǎn)速高、單位功率重量輕和運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn),將蒸汽機(jī)排擠出了電站。
接著電動(dòng)機(jī)又以其使用方便,代替了蒸汽機(jī)在工業(yè)設(shè)備中的應(yīng)用。然而小功率蒸汽機(jī)熱效率比汽輪機(jī)高,所以在產(chǎn)煤區(qū)或只有劣質(zhì)燃料的地區(qū)或某些特殊場(chǎng)合,蒸汽機(jī)仍有發(fā)揮作用的余地。