Паровоздушный манекен
Паровозду'шный манеке'н, см. Гладильно-прессующее оборудование .
Паровоздушный молот
Паровозду'шный мо'лот, молот , в котором энергоносителем, приводящим в действие исполнительные органы, является пар или сжатый воздух. П. м. — одна из наиболее распространённых машин кузнечно-штамповочного производства . Падающие части П. м. связаны штоком с поршнем, совершающим возвратно-поступательное движение в цилиндре под действием пара или сжатого воздуха, подающихся под давлением обычно 0,4—0,7 Мн/м 2 (4—7 кгс/см 2 ) (в больших П. м.—до 1,2 Мн/м 2 ). Энергоноситель подаётся в цилиндр П. м. от внешнего источника: пар — от паровых котлов, сжатый воздух — от компрессора. В зависимости от технологического назначения и особенностей конструкции различают П. м. ковочные и штамповочные простого действия (с односторонним ударом на шабот) и бесшаботные двустороннего действия.
Ковочные П. м. применяют для свободной ковки и штамповки в подкладных штампах, имеют массу падающих частей 3—8 т , развивают скорость 7—8 м/сек и энергию удара до 125 кдж . Станины этих молотов — конструкции арочного или мостового типа.
Штамповочные П. м. применяются для горячей объёмной штамповки и листовой штамповки , имеют массу падающих частей обычно до 5 т, наибольшую скорость удара 5—7 м/сек (горячештамповочные П. м.) и 3 м/сек (листоштамповочные). Уникальный горячештамповочный П. м. (СССР) имеет массу падающих частей 35 т и энергию удара до 630 кдж . Станины штамповочных П. м. — рамные составные или цельнолитые конструкции.
Бесшаботные П. м. служат для горячей штамповки массивных деталей. Такие молоты работают с относительной скоростью удара 5—6 м/сек , энергией удара до 1,6 Мдж с гидромеханической связью подвижных частей и до 0,4 Мдж с ленточной.
Лит. см. при ст. Молот .
Паровой автомобиль
Парово'й автомоби'ль, автомобиль с паросиловой установкой. Первые модели автомобилей были паровыми. С конца 18 в. производились отдельные попытки создания достаточно совершенного П. а., однако громоздкость паросиловой установки и её большая собственная масса, а также сложность эксплуатации послужили препятствием к распространению П. а. Новые попытки (середина 20 в.) сконструировать экономичный П. а. основаны на его преимуществах: больших удельных мощностях двигателя, высоком крутящем моменте, бесшумности, долговечности двигателя, недорогих сортах топлива, низком содержании вредных компонентов в продуктах сгорания.
Паровой котёл
Парово'й котёл, устройство, имеющее топку, обогреваемое газообразными продуктами сжигаемого в топке органического топлива и предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного, используемого вне самого устройства. Рабочим телом подавляющего большинства П. к. является вода. П. к. называют также редко применяемые парогенераторы (электрокотлы), обогреваемые электрической энергией.
Упоминания о П. к. как о парогенераторе, отделённом от топки, встречаются в работах учёных: итальянца Дж. делла Порта (1601), француза С. де Ко (1615), англичанина Э. С. Вустера (1663). Однако промышленное применение П. к. началось на рубеже 17 и 18 вв. в связи с бурным развитием горнозаводской и угледобывающей промышленности. Ранние конструкции П. к. по форме напоминали шар или же котлы для варки пищи (рис. 1 ), сначала их изготовляли из меди, а затем из чугуна. Одним из первых «настоящих» П. к. считают котёл Д. Папена , предложенный им в 1680.
Конструкции современных П. к. сложились в процессе изменения конструктивных форм выпускавшегося до 2-й половины 19 в. простейшего цилиндрического П. к. паропроизводительностью 0,4 mlч ; поверхность нагрева этого П. к. не превышала 25 м 2 , давление пара 1 Мн/м 2 (10 кгс/см 2 ), а кпд 30%. Развитие П. к. шло по двум направлениям: увеличения числа потоков газов (газотрубные П. к.) и увеличения числа потоков воды и пара (водотрубные П. к.). Первые газотрубные П. к. представляли собой цилиндрические сосуды, в которые первоначально вставляли 1, 2 или 3 трубы большого диаметра (жаровые трубы), а впоследствии десятки труб значительно меньшего диаметра (дымогарные трубы), по которым проходил газ.
Увеличение поверхности нагрева газотрубных П. к. происходило в габаритах первоначального цилиндрического котла или даже в меньших габаритах. Следствием этого явились некоторое повышение паропроизводительности котла (при незначительном увеличении суммарной массы), а также улучшение передачи тепла от дымовых газов к поверхности нагрева, приводившее к снижению температуры газов на выходе из П. к., то есть к повышению кпд.
Газотрубные П. к. отличались от цилиндрических относительно малыми размерами и высоким кпд (60%), однако паропроизводительность их, ограничиваемая габаритами, не превышала нескольких т/ч , а конструкционные особенности ограничивали давление пара в котле 1,5—1,8 Мн/м 2 . Поэтому газотрубные П. к. сохранились только на транспортных установках (паровозы, пароходы), а из стационарных установок они полностью вытеснены водотрубными котлами.
Создание водотрубных П. к. шло путём увеличения числа цилиндров, составлявших котёл, сначала до 3—9 относительно больших диаметров (батарейные котлы), а затем до десятков и сотен цилиндров небольших диаметров, превратившихся в кипятильные, а в дальнейшем и в экранные трубы (рис. 2 ).
Увеличение поверхности нагрева водотрубных П. к. сопровождалось увеличением их габаритов, и в первую очередь высоты, но вместе с тем во много раз возрастала паропроизводительность, уменьшался удельный расход металла, всё больше повышались параметры пара и кпд.
Со 2-й половины 19 в. выпускались камерные и секционные горизонтально-водотрубные П. к. с естественной циркуляцией, у которых кипятильные трубы были расположены с наклоном в 10—12° к горизонту. Камерный П. к. состоял из одного или нескольких барабанов, подсоединённых к ним сборных камер и пучков кипятильных труб, ввальцованных в камеры. Его поверхность нагрева 350 м 2 , паропроизводительность 10 т/ч при давлении 1,5 Мн/м 2 . Замена плоских камер отдельными секциями, в которые ввальцовывали по одному ряду труб, позволила повысить давление пара, а с увеличением числа секций, из которых собирался котёл, поверхность нагрева достигла 1400 м 2 .
В 1893 русский инженер В. Г. Шухов создал водотрубный П. к., который состоял из продольного барабана и трубчатых батарей, представляющих собой 2 пучка труб, ввальцованных в плоские стенки коротких цилиндрических камер; в зависимости от числа батарей (от 1 до 5) поверхность нагрева котла могла изменяться от 62 до 310 м 2 , а паропроизводительность от 1 до 7 т/ч при давлении пара до 1,3 Мн/м 2 . Конструкцией котла Шухова была разрешена задача унификации отдельных элементов и их размеров.
В начале 20 в. появились вертикально-водотрубные котлы, которые за очень короткое время были доведены до высокой степени совершенства. В 1913 паропроизводительность этих котлов не превышала 15 т/ч , а давление пара 1,8 Мн/м 2 , к 1974 в СССР паропроизводительность их достигла 2500 т/ч при давлении 24 Мн/м 2 , а в США 4400 т/ч при том же давлении. Вначале вертикально-водотрубные П. к. состояли из одного верхнего и одного нижнего барабанов, соединённых пучком прямых труб. Но уже в 20-х гг. 20 в. они были полностью вытеснены более надёжными котлами с изогнутыми трубами. Типовой конструкцией в этой группе П. к. являлся трёхбарабанный котёл Ленинградского металлического завода (ЛМЗ), выпускавшийся в 30-х гг. 20 в. Поверхность нагрева этих П. к. была от 650 до 2500 м 2 , паропроизводительность от 50 до 180 т/ч . П. к. был оборудован камерной топкой для сжигания угольной пыли., Пылеугольные топки , внедрявшиеся в те же годы, очень быстро получили чрезвычайно широкое распространение и, с одной стороны, сильно повлияли на развитие конструкций П. к., значительно повысив их паропроизводительность, а с другой — позволили весьма эффективно использовать любые низкосортные местные угли. Внедрение камерных топок привело к созданию топочных экранов, которые представляют собой испарительные трубы, расположенные на стенах топочной камеры. Первоначально экраны закрывали только часть стен и предназначались для защиты обмуровки от непосредственного воздействия пламени, которое приводило к шлакованию топки и разрушению обмуровки. Постепенно экраны стали закрывать всё большую часть стен топок, а современные П. к. имеют полностью экранированные топки. Экраны, воспринимающие тепло, излучаемое пламенем и горячими дымовыми газами (радиационные поверхности нагрева), работают более интенсивно, чем кипятильные трубы, находящиеся в зоне более низких температур (конвективные поверхности нагрева). Поэтому поверхность нагрева экранированных котлов значительно меньше, чем у неэкранированных такой же паропроизводительности; в котлах со сплошным экранированием топочной камеры, называемых радиационными котлами, кипятильный пучок почти отсутствует. В 30-е гг. в СССР Л. К. Рамзиным были сконструированы водотрубные котлы с принудительной циркуляцией (см. Прямоточный котёл ). Об устройстве современных П. к. см. в ст. Котлоагрегат .