Steam Engine คืออะไร

เครื่องยนต์ไอน้ำเป็นเครื่องยนต์ที่ใช้พลังไอน้ำเพื่อขับเคลื่อนตัวมันเอง มันเป็นหนึ่งในเครื่องยนต์ที่เก่าแก่ที่สุดย้อนหลังไป 2,000 ปี เครื่องยนต์มีบทบาทสำคัญในการปฏิวัติอุตสาหกรรมและในโลกสมัยใหม่มันมีสัดส่วนมากกว่าครึ่งหนึ่งของกระแสไฟฟ้าทั่วโลก

โดยทั่วไปมีสองส่วนสำหรับเครื่องยนต์ไอน้ำ: มอเตอร์และเครื่องกำเนิดไอน้ำ เครื่องยนต์อาจรวมถึงคอนเดนเซอร์เพื่อเก็บไอน้ำและส่งคืนเป็นน้ำสู่ระบบ superheaters เพื่อให้ไอน้ำถึงอุณหภูมิที่ไม่สามารถทำได้ตามธรรมชาติและปั๊มเพื่อให้การไหลของน้ำสอดคล้องกัน ตามเนื้อผ้าความร้อนจากการเผาไหม้อะไรบางอย่างมักจะเป็นไม้หรือถ่านหินในกล่องไอน้ำ ในยุคปัจจุบันความร้อนนี้อาจถูกแทนที่ด้วยการแตะความร้อนใต้พิภพหรือโดยการสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์และจับความร้อนจากกระบวนการนั้น

ฮีโร่แห่งอเล็กซานเดรียเล่าถึงเครื่องจักรไอน้ำที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักในศตวรรษที่ 1 ประเภทนี้ไม่ได้ใช้สำหรับการผลิตพลังงานที่แท้จริงใด ๆ แต่ทำหน้าที่เป็นแบบจำลองเพื่อค้นหาคุณสมบัติของไอน้ำเอง การทดลองเชิงลึกที่เกี่ยวข้องกับไอน้ำมากที่สุดได้กระทำโดย Giovanni Brance ในช่วงต้นศตวรรษที่ 17 และ Taqi al-Din ในช่วงกลางศตวรรษที่ 16

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 17 Thomas Savery ได้สร้างเครื่องจักรไอน้ำที่ใช้งานได้จริงอย่างแรก เขาใช้มันเพื่อปั๊มน้ำพลังงานซึ่งแม้จะมีข้อบกพร่องบางอย่างถูกนำมาใช้ในความจุที่ จำกัด ในการดำเนินการทำเหมือง ในเวลาน้อยกว่าสองทศวรรษ Thomas Newcomen คิดค้นเวอร์ชันที่มีประโยชน์มากยิ่งขึ้นซึ่งเห็นเหมืองที่ใช้งานได้กว้างกว่า ไม่นานหลังจากนั้น James Watt ได้ปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ Newcomen อย่างมากโดยสร้างหนึ่งที่ทำงานได้มากกว่า 400% สำหรับถ่านหินในปริมาณเดียวกัน

เครื่องจักรไอน้ำของ Watt นั้นเป็นก้าวย่างที่ยิ่งใหญ่ในความก้าวหน้าของการปฏิวัติอุตสาหกรรม ก่อนหน้านี้โรงงานจะต้องสร้างขึ้นถัดจากแม่น้ำที่ไหลไปสู่กังหันน้ำ การประดิษฐ์ของวัตหมายความว่าโรงงานสามารถสร้างได้ทุกที่ดังนั้นหลักของการปฏิวัติอุตสาหกรรมจึงสามารถแพร่กระจายไปอย่างกว้างขวางและรวดเร็ว

ในศตวรรษที่ 19 เครื่องยนต์ไอน้ำนั้นหดตัวลงอย่างมากและทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น นี่หมายความว่ามันสามารถนำไปวางบนยานพาหนะซึ่งนำไปสู่การขนส่งด้วยไอน้ำที่ไม่ปกติในช่วงเวลาสั้น ๆ ในยุควิกตอเรีย

เครื่องยนต์ไอน้ำที่โดดเด่นที่สุดน่าจะเป็นไอน้ำบนหัวรถจักรไอน้ำ นี่เป็นเครื่องยนต์ที่ค่อนข้างไม่มีประสิทธิภาพเนื่องจากความร้อนทิ้งส่วนใหญ่จะถูกระบายออกสู่ชั้นบรรยากาศและมีการสะสมของน้ำเพียงเล็กน้อย แต่ก็เป็นการใช้พลังงานไอน้ำเป็นเวลาหลายปี ในยุคปัจจุบันผู้คนมีแนวโน้มที่จะพบหนึ่งในโรงไฟฟ้ามากขึ้น พลังงานถูกสร้างขึ้นบ่อยครั้งโดยการเผาไหม้ของถ่านหินหรือปฏิกิริยานิวเคลียร์และพลังงานความร้อนนั้นจะไหลผ่านน้ำซึ่งกลายเป็นไอน้ำร้อนยวดยิ่ง ไอน้ำนี้จะเปลี่ยนกังหันซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้า แม้ว่าหลายคนคิดว่าเครื่องจักรไอน้ำเป็นเรื่องของอดีต แต่จริงๆแล้วมันเป็นกลไกสำคัญของโลกสมัยใหม่และมีงานจำนวนมากที่นำไปสู่การพัฒนาความก้าวหน้าและการปรับปรุงประสิทธิภาพใหม่ ๆ