स्टीम इंजन कैसे काम करते हैं?

इसके लिए पानी गर्म करें क्वथनांक और यह एक तरल बनने से बदलकर गैस या जल वाष्प बन जाता है जिसे हम भाप के रूप में जानते हैं। जब पानी भाप बन जाता है तो इसकी मात्रा लगभग 1,600 गुना बढ़ जाती है, यह विस्तार ऊर्जा से भरा होता है।

एक इंजन एक मशीन है जो ऊर्जा को यांत्रिक बल या गति में परिवर्तित करता है जो पिस्टन और पहियों को मोड़ सकता है। एक इंजन का उद्देश्य शक्ति प्रदान करना है, एक भाप इंजन भाप की ऊर्जा का उपयोग करके यांत्रिक शक्ति प्रदान करता है।

भाप इंजन पहले सफल इंजनों का आविष्कार किया गया था और इसके पीछे ड्राइविंग बल थे औद्योगिक क्रांति. उनका उपयोग पहले गाड़ियों, जहाजों, कारखानों और बिजली बनाने के लिए किया गया है यहां तक ​​कि कारें. और जब भाप इंजन निश्चित रूप से अतीत में महत्वपूर्ण थे, तो अब हमारे पास भूतापीय ऊर्जा स्रोतों के साथ बिजली की आपूर्ति करने में एक नया भविष्य है।

एक बेसिक स्टीम इंजन को समझने के लिए, आइए एक पुराने स्टीम लोकोमोटिव में पाए गए स्टीम इंजन का उदाहरण लेते हैं, जैसे कि एक दर्शाया गया है। एक लोकोमोटिव में स्टीम इंजन के मूल भाग बॉयलर, स्लाइड वाल्व, सिलेंडर, स्टीम जलाशय, पिस्टन और ड्राइव व्हील होंगे।

बॉयलर में, एक फायरबॉक्स होगा जहां कोयले में फावड़ा होगा। कोयले को बहुत अधिक तापमान पर जलाकर रखा जाता था और बॉयलर को गर्म करने के लिए उच्च दबाव वाली भाप से पानी का उत्पादन किया जाता था। उच्च दबाव वाली भाप भाप के भंडार में भाप पाइप के माध्यम से बॉयलर को फैलती और बाहर निकालती है। पिस्टन को धकेलने के लिए सिलेंडर में जाने के लिए वाष्प वाल्व द्वारा भाप को नियंत्रित किया जाता है। पिस्टन को धक्का देने वाली भाप ऊर्जा का दबाव ड्राइव व्हील को एक सर्कल में बदल देता है, जिससे लोकोमोटिव के लिए गति पैदा होती है।

मनुष्य सदियों से भाप की शक्ति से अवगत है। ग्रीक इंजीनियर, अलेक्जेंड्रिया का हीरो (लगभग 100 ई.पू.), भाप के साथ प्रयोग किया और पहले, लेकिन बहुत कच्चे भाप इंजन वाले एओलिपिप का आविष्कार किया। Aeolipile एक धातु का गोला था जो उबलते पानी की केतली के ऊपर रखा गया था। भाप पाइप के माध्यम से गोले तक जाती थी। गोले के विपरीत किनारों पर दो एल-आकार की ट्यूबों ने भाप को जारी किया, जिससे इस क्षेत्र को एक जोर दिया गया जिससे यह घूमने लगा। हालांकि, हीरो को कभी भी एओपिपिल की क्षमता का एहसास नहीं हुआ था, और एक व्यावहारिक भाप इंजन का आविष्कार होने से पहले सदियां गुजरने वाली थीं।

1698 में, अंग्रेज इंजीनियर, थॉमस सेवरी पहले कच्चे भाप इंजन का पेटेंट कराया। सावरी ने अपने आविष्कार का उपयोग कोयले की खदान से पानी निकालने के लिए किया। 1712 में, अंग्रेज इंजीनियर और लोहार, थॉमस न्यूकमेन वायुमंडलीय भाप इंजन का आविष्कार किया। न्यूकमेन के स्टीम इंजन का उद्देश्य भी खानों से पानी निकालना था। 1765 में, एक स्कॉटिश इंजीनियर, जेम्स वॉट थॉमस न्यूकोमेन के भाप इंजन का अध्ययन करना शुरू किया और एक उन्नत संस्करण का आविष्कार किया। यह वाट का इंजन था जो पहली बार एक रोटरी गति था। जेम्स वाट का डिजाइन सफल हुआ और भाप के इंजन का उपयोग व्यापक हो गया।

भाप के इंजन का परिवहन के इतिहास पर गहरा प्रभाव पड़ा। 1700 के दशक के अंत तक, आविष्कारकों ने महसूस किया कि स्टीम इंजन नावों को चला सकते हैं और पहले व्यावसायिक रूप से सफल स्टीमरशिप का आविष्कार जॉर्ज स्टीफेंसन ने किया था। 1900 के बाद, गैसोलीन और डीजल आंतरिक दहन इंजनों ने स्टीम पिस्टन इंजनों को बदलना शुरू कर दिया। हालांकि, पिछले बीस वर्षों में भाप इंजन फिर से प्रकट हुए हैं।

यह जानकर हैरानी हो सकती है कि 95 प्रतिशत परमाणु ऊर्जा बिजली पैदा करने के लिए संयंत्र भाप इंजन का उपयोग करते हैं। हां, परमाणु ऊर्जा संयंत्र में रेडियोधर्मी ईंधन की छड़ें पानी को उबालने और भाप ऊर्जा बनाने के लिए भाप इंजन में कोयले की तरह इस्तेमाल की जाती हैं। हालांकि, खर्च किए गए रेडियोधर्मी ईंधन की छड़ का निपटान, भूकंप और अन्य मुद्दों के लिए परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की भेद्यता जनता और पर्यावरण को बहुत जोखिम में छोड़ देती है।

भूतापीय शक्ति पृथ्वी की पिघली हुई कोर से निकलने वाली ऊष्मा द्वारा निर्मित भाप का उपयोग कर उत्पन्न होने वाली शक्ति है। भूतापीय विद्युत संयंत्र अपेक्षाकृत हैं हरित प्रौद्योगिकी. कलर्डा ग्रीन एनर्जी, जो कि भू-तापीय विद्युत उत्पादन उपकरण की एक नार्वे / आइसलैंड की निर्माता कंपनी है, इस क्षेत्र में प्रमुख प्रर्वतक है।

सौर तापीय ऊर्जा संयंत्र भी अपनी शक्ति उत्पन्न करने के लिए भाप टरबाइन का उपयोग कर सकते हैं।