Máquina de vapor estacionaria

Las máquinas de vapor estacionarias son máquinas de vapor fijas que se utilizan para bombear o accionar molinos y fábricas, así como para la generación de energía. Se diferencian de las locomotoras utilizadas en ferrocarriles , las máquinas de tracción para el transporte pesado por carretera, los automóviles de vapor (y otros vehículos de motor), las máquinas agrícolas utilizadas para arar o trillar, los motores marinos y las turbinas de vapor que se utilizan como mecanismo de generación de energía en la mayoría de las centrales nucleares .

El desarrollo de la máquina de vapor fue gradual. Se introdujeron durante el siglo XVIII y se fabricaron ampliamente durante todo el siglo XIX y la mayor parte de la primera mitad del siglo XX, disminuyendo su producción únicamente a medida que se generalizó el suministro eléctrico y el motor de combustión interna. Con el tiempo, mejoraron en presión, expansión y velocidad. ^{[ 1 ]}

En el siglo I d. C. , "Hero" describió un motor de tipo turbina que utilizaba vapor para generar energía, conocido como eolípila . Desde entonces, se hizo muy poco con la energía de vapor hasta los siglos XVII y XVIII. Fue una invención de James Watt que incorporaría por primera vez todos los aspectos comunes a los motores modernos. ^{[ 1 ]} Utilizaba la expansión del vapor, un condensador separado y regulación de velocidad con un regulador .

Las primeras máquinas de vapor funcionaban muy lentamente. La mayor mejora fue el aumento de la presión a la que podían operar. Se añadieron sobrecalentadores a las calderas para aumentar la temperatura y la eficiencia de la máquina. Las primeras máquinas utilizaban un solo cilindro donde se introducía vapor a baja presión en la parte inferior del pistón y luego se condensaba. ^{[ 1 ]} Se añadieron más cilindros, creando la máquina de vapor compuesta. A medida que aumentaba la presión, se descubrió que el diseño compuesto era más económico.

• El número de cilindros y válvulas determina el tipo de motor. La superficie del cilindro, junto con la velocidad del pistón y la presión del vapor, determina la potencia. Las válvulas se utilizan para la evacuación y el drenaje del vapor.
• Los pistones son la superficie sobre la que se aplica la presión del vapor dentro del cilindro. Para lograr la acumulación de presión, los pistones deben estar sellados a las paredes del cilindro. Esto se consigue mediante anillos de pistón.
• La biela es la encargada de transferir la carga del pistón al muñón o al cigüeñal y está sometida a tensión y compresión.

Existen diferentes modelos de máquinas de vapor estacionarias, que se distinguen por la disposición de los cilindros y el cigüeñal :

• Los motores de balancín cuentan con un balancín que conecta el cilindro vertical con el cigüeñal.
• Los motores de mesa tienen la cruceta encima del cilindro vertical y el cigüeñal debajo.
• Los motores horizontales tienen un cilindro horizontal.
• Los motores verticales tienen un cilindro vertical.
• Los motores inclinados tienen un cilindro inclinado.
• Los motores de tipo inferior se distinguen por tener una caldera de estilo locomotora sobre un motor horizontal.

Los motores estacionarios también pueden clasificarse según características secundarias:

• Los motores de alta velocidad se caracterizan por tener válvulas de acción rápida.
• Los motores Corliss se distinguen por un mecanismo de válvulas rotativo especial .
• Los motores Uniflow tienen válvulas de admisión en las culatas y puertos de escape en el punto medio.

Cuando los motores estacionarios tenían varios cilindros, se podían clasificar de la siguiente manera:

• Motores sencillos, con múltiples cilindros idénticos que funcionan sobre un cigüeñal común.
• Motores compuestos que utilizan los gases de escape de los cilindros de alta presión para alimentar los cilindros de baja presión.

Un motor puede funcionar en modo simple o en modo de condensación:

• El modo simple significaba que los gases de escape salían del cilindro y pasaban directamente a la atmósfera.
• En el modo de condensación, el vapor se enfriaba en un cilindro aparte y se transformaba de vapor a agua líquida, creando un vacío que facilitaba el movimiento. Esto podía lograrse mediante una placa refrigerada por agua que actuaba como disipador de calor o mediante la inyección de un chorro de agua.

Los motores estacionarios también pueden clasificarse según su aplicación:

• Las máquinas de bombeo se encuentran en las estaciones de bombeo .
• Motores para molinos que alimentarán las fábricas textiles.
• Las máquinas de elevación impulsan diversos tipos de polipastos .
• Los motores de refrigeración suelen estar acoplados a compresores de amoníaco.

Los motores estacionarios podrían ser clasificados por el fabricante.

• Boulton y Watt
• George Saxon & Co

En orden de evolución:

• Buchanan, RA, y Watkins, George, La arqueología industrial de la máquina de vapor estacionaria , Londres, 1976, ISBN 0-7139-0604-9
• Fowler, WH (1919). Máquinas de vapor estacionarias, ilustradas con numerosos ejemplos de la práctica real / Ed. por William H. Fowler . The Scientific publishing company, [1907].
• Bowditch, J. (1992). Power from Steam: A History of the Stationary Steam Engine by Richard L. Hills (reseña). Technology and Culture , 33 (4), 821–823. https://doi.org/10.1353/tech.1992.0025
• Hills, Richard Leslie (1993). Power from Steam: A History of the Stationary Steam Engine (  edición de bolsillo). Cambridge University Press. pág.  244. ISBN 9780521458344. Consultado el 13 de mayo de 2009 .
• Roberts, AS (1921). Lista de locomotoras de Arthur Robert . Transcripción de un tipo de Barlick-Book. Archivado del original el 23 de julio de 2011. Recuperado el 11 de enero de 2009 .{{cite book}}: |work=ignorado ( ayuda )
• Watkins, George, Máquinas de vapor estacionarias de Gran Bretaña , Landmark Publishing, varios ISBN

Vol. 1, Yorkshire (2000)

Vol. 2, Escocia y el norte de Inglaterra (2000)

Vols. 3:1, 3:2, Lancashire (2001)

Vol. 4, Gales, Cheshire y Shropshire (2002)

Vol. 5, Midlands del Norte (2002)

Vol. 6, La región de South Midlands (2003)

Vol. 7, El Sur y el Sudoeste (2003)

Vol. 8, Gran Londres y el sureste (2003)

Vol. 9, Anglia Oriental y condados adyacentes (2004)

Vol. 10, Motores Marinos (y notas para los lectores, índices de la serie, etc.) (2005)

Esta serie reproduce unas 1.500 imágenes del Steam Engine Record realizado por George Watkins entre 1930 y 1980, que ahora forma parte de la Colección Watkins en el National Monuments Record de English Heritage en Swindon , Wiltshire .

• Máquina de vapor estacionaria vertical en YouTube
• Máquina de vapor estacionaria vertical en YouTube
• Antigua Casa de Máquinas, Lista de Museos – ejemplos de máquinas de vapor estacionarias conservadas en el Reino Unido (con imágenes y enlaces)
• International Steam.co.uk : cobertura exhaustiva de máquinas de vapor estacionarias en sus ubicaciones originales, en funcionamiento y fuera de funcionamiento, en muchos países.
• Máquinas de vapor estacionarias conservadas : incluye museos menos conocidos que albergan este tipo de máquinas (Reino Unido).
• Foro de máquinas de vapor Steamers : preguntas y respuestas sobre máquinas de vapor antiguas y máquinas de tracción.