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一,、英國(guó)船用蒸汽輪機(jī)發(fā)展史,？

蒸汽輪船是用蒸汽機(jī)作動(dòng)力的機(jī)械推進(jìn)船舶。蒸汽機(jī)的出現(xiàn)使船舶動(dòng)力發(fā)生了革命性變化,，從而完成了船舶動(dòng)力的革命,。船舶的推動(dòng)力從人力、自然力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械力,，船舶用蒸汽機(jī)提供的巨大動(dòng)力,，使人類有可能建造越來(lái)越大的船，運(yùn)載更多的貨物,。

真正解決船用蒸汽機(jī)的是詹姆斯·瓦特,。他在1765年發(fā)明了雙缸蒸汽機(jī)。1768年他與英國(guó)伯明翰輪機(jī)廠的老板馬修·博爾頓合作,，專門(mén)研制了一臺(tái)用于船舶推進(jìn)的特殊用途的蒸汽機(jī),，這就是世界上早期蒸汽機(jī)船上普遍使用的博爾頓--瓦特發(fā)動(dòng)機(jī)，船舶用上了蒸汽機(jī),，出現(xiàn)了蒸汽機(jī)輪船,，從而完成了船舶動(dòng)力的第三次革命,。

世界上第一艘蒸汽機(jī)輪船是由美國(guó)發(fā)明家富爾頓制造的。"皮羅斯卡皮"號(hào)是第一艘完全使用蒸汽動(dòng)力推進(jìn)的輪船,，它是法國(guó)人馬奎斯建造的,。“黃鵠”號(hào)是中國(guó)第一艘蒸汽機(jī)輪船,，它于1865年由徐壽設(shè)計(jì),、安慶制造局建造。

1938年4月4日,，英國(guó)的“西留斯”號(hào)蒸汽船從英國(guó)的昆市鎮(zhèn)出發(fā),，以每小時(shí)17千米 的速度，歷時(shí)442個(gè)小時(shí)到達(dá)了美國(guó)新澤西州

的山迪岬,，實(shí)現(xiàn)了以蒸汽機(jī)提供的不間斷動(dòng) 力橫渡大西洋的航行,。

二、船用蒸汽機(jī)重量,？

大約300公斤500公斤700公斤1噸2噸重,。蒸汽機(jī)按照產(chǎn)品體型可以分為臥式燃?xì)庹羝l(fā)生器和立式燃?xì)庹羝l(fā)生器；按照額定蒸發(fā)量可以分為300公斤（0.3噸）,、500公斤（0.5噸）,、700公斤（0.7噸）、1噸,、1.5噸和2噸等,。這里的額定蒸發(fā)量是指每小時(shí)可以產(chǎn)出的蒸汽量，如300公斤蒸汽發(fā)生器每小時(shí)可以產(chǎn)出300公斤的蒸汽,，并不是說(shuō)產(chǎn)品的重量為300公斤,。

三、蒸汽機(jī)的工作原理以及它的能量轉(zhuǎn)化,？

蒸汽機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的往復(fù)式動(dòng)力機(jī)械,。蒸汽機(jī)的出現(xiàn)曾引起了18世紀(jì)的工業(yè)革命。直到20世紀(jì)初,，它仍然是世界上最重要的原動(dòng)機(jī),，后來(lái)才逐漸讓位于內(nèi)燃機(jī)和汽輪機(jī)等。

16世紀(jì)末到17世紀(jì)后期,，英國(guó)的采礦業(yè),，特別是煤礦，已發(fā)展到相當(dāng)?shù)囊?guī)模,，單靠人力,、畜力已難以滿足排除礦井地下水的要求，而現(xiàn)場(chǎng)又有豐富而廉價(jià)的煤作為燃料?，F(xiàn)實(shí)的需要促使許多人,，如英國(guó)的帕潘,、薩弗里、紐科門(mén)等就致力于“以火力提水”的探索和試驗(yàn),。

薩弗里制成的世界上第一臺(tái)實(shí)用的蒸汽提水機(jī),，在1698年取得標(biāo)名為“礦工之友”的英國(guó)專利。他將一個(gè)蛋形容器先充滿蒸汽,，然后關(guān)閉進(jìn)汽閥，在容器外噴淋冷水使容器內(nèi)蒸汽冷凝而形成真空,。打開(kāi)進(jìn)水閥,，礦井底的水受大氣壓力作用經(jīng)進(jìn)水管吸入容器中；關(guān)閉進(jìn)水閥,，重開(kāi)進(jìn)汽閥,，靠蒸汽壓力將容器中的水經(jīng)排水閥壓出。待容器中的水被排空而充滿蒸汽時(shí),，關(guān)閉進(jìn)汽閥和排水閥,，重新噴水使蒸汽冷凝。如此反復(fù)循環(huán),，用兩個(gè)蛋形容器交替工作,，可連續(xù)排水。

薩弗里的提水機(jī)依靠真空的吸力汲水,，汲水深度不能超過(guò)六米,。為了從幾十米深的礦井汲水，須將提水機(jī)裝在礦井深處,，用較高的蒸汽壓力才能將水壓到地面上,，這在當(dāng)時(shí)無(wú)疑是困難而又危險(xiǎn)的。

紐科門(mén)及其助手卡利在1705年發(fā)明了大氣式蒸汽機(jī),，用以驅(qū)動(dòng)獨(dú)立的提水泵,，被稱為紐科門(mén)大氣式蒸汽機(jī)。這種蒸汽機(jī)先在英國(guó),，后來(lái)在歐洲大陸得到迅速推廣,，它的改型產(chǎn)品直到19世紀(jì)初還在制造。紐科門(mén)大氣式蒸汽機(jī)的熱效率很低,，這主要是由于蒸汽進(jìn)入汽缸時(shí),，在剛被水冷卻過(guò)的汽缸壁上冷凝而損失掉大量熱量，只在煤價(jià)低廉的產(chǎn)煤區(qū)才得到推廣,。

1764年,，英國(guó)的儀器修理工瓦特為格拉斯哥大學(xué)修理紐科門(mén)蒸汽機(jī)模型時(shí)，注意到了這一缺點(diǎn),，并于1765年發(fā)明了設(shè)有與汽缸壁分開(kāi)的凝汽器的蒸汽機(jī),，并于1769年取得了英國(guó)的專利,。初期的瓦特蒸汽機(jī)仍用平衡杠桿和拉桿機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)提水泵，為了從凝汽器中抽除凝結(jié)水和空氣,，瓦特裝設(shè)了抽氣泵,。他還在汽缸外壁加裝夾層，用蒸汽加熱汽缸壁,，以減少冷凝損失,。

1782年前后，瓦特將機(jī)器進(jìn)一步改進(jìn),，完成了兩項(xiàng)重要發(fā)明：在活寒工作行程的中途,，關(guān)閉進(jìn)汽閥，使蒸汽膨脹作功以提高熱效率,；使蒸汽在活塞兩面都作功(雙作用式),，以提高輸出功率。這時(shí)的活塞既要向下拉動(dòng)杠桿又要向上推動(dòng)杠桿,，扇形平衡杠桿和拉鏈已不再適用,，瓦特使發(fā)明了平行四邊形機(jī)構(gòu)。瓦特還于18世紀(jì)末將曲柄連桿機(jī)構(gòu)用在蒸汽機(jī)上,。

瓦特的創(chuàng)造性工作使蒸汽機(jī)迅速地發(fā)展,，他使原來(lái)只能提水的機(jī)械，成為了可以普遍應(yīng)用的蒸汽機(jī),，并使蒸汽機(jī)的熱效率成倍提高,，煤耗大大下降。因此瓦特是蒸汽機(jī)最主要的發(fā)明人,。

自18世紀(jì)晚期起,，蒸汽機(jī)不僅在采礦業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，在冶煉,、紡織,、機(jī)器制造等行業(yè)中也都獲得迅速推廣。它使英國(guó)的紡織品產(chǎn)量在20多年內(nèi)(從1766年到1789年)增長(zhǎng)了5倍,，為市場(chǎng)提供了大量消費(fèi)商品,，加速了資金的積累，并對(duì)運(yùn)輸業(yè)提出了迫切要求,。

在船舶上采用蒸汽機(jī)作為推進(jìn)動(dòng)力的實(shí)驗(yàn)始于1776年,經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn),，至1807年，美國(guó)的富爾頓制成了第一艘實(shí)用的明輪推進(jìn)的蒸汽機(jī)船“克萊蒙脫”號(hào),。此后,，蒸汽機(jī)在船舶上作為推進(jìn)動(dòng)力歷百余年之久。

1801年,，英國(guó)的特里維西克提出了可移動(dòng)的蒸汽機(jī)的概念,，1803年,，這種利用軌道的可移動(dòng)蒸汽機(jī)首先在煤礦區(qū)出現(xiàn)，這就是機(jī)車的雛型,。英國(guó)的斯蒂芬森將機(jī)車不斷改進(jìn),，于1829年創(chuàng)造了“火箭”號(hào)蒸汽機(jī)車，該機(jī)車拖帶一節(jié)載有30位乘客的車廂,，時(shí)速達(dá)46公里/時(shí),，引起了各國(guó)的重視，開(kāi)創(chuàng)了鐵路時(shí)代,。

19世紀(jì)末,，隨著電力應(yīng)用的興起，蒸汽機(jī)曾一度作為電站中的主要?jiǎng)恿C(jī)械,。1900年，美國(guó)紐約曾有單機(jī)功率達(dá)五兆瓦的蒸汽機(jī)電站,。

蒸汽機(jī)的發(fā)展在20世紀(jì)初達(dá)到了頂峰,。它具有恒扭矩、可變速,、可逆轉(zhuǎn),、運(yùn)行可靠、制造和維修方便等優(yōu)點(diǎn),，因此曾被廣泛用于電站,、工廠、機(jī)車和船舶等各個(gè)領(lǐng)域中,，特別在軍艦上成了當(dāng)時(shí)唯一的原動(dòng)機(jī),。

蒸汽機(jī)按蒸汽在活塞一側(cè)或兩側(cè)工作，可分為單作用和雙作用式,；按汽缸布置方式,，可分為立和臥式；按蒸汽是在一個(gè)汽缸中膨脹或依次連續(xù)在多個(gè)汽缸中膨脹,，可分為單脹式和多脹式,；按蒸汽在汽缸中的流向，可分為回流式和單流式,；按排汽方式和排汽壓力可分為凝汽式,、大氣式和背壓式。

簡(jiǎn)單蒸汽機(jī)主要由汽缸,、底座,、活塞、曲柄連桿機(jī)構(gòu),、滑閥配汽機(jī)構(gòu),、調(diào)速機(jī)構(gòu)和飛輪等部分組成,，汽缸和底座是靜止部分。從鍋爐來(lái)的新蒸汽,，經(jīng)主汽閥和節(jié)流閥進(jìn)入滑閥室,，受滑閥控制交替地進(jìn)入汽缸的左側(cè)或右側(cè)，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng),。

蒸汽機(jī)的發(fā)展首先體現(xiàn)在功率和效率的提高,，而這又主要取決于蒸汽參數(shù)的提高。初期蒸汽機(jī)的蒸汽壓力僅為0.11～0.13兆帕,，19世紀(jì)初才達(dá)到0.35～0.7兆帕,，20世紀(jì)20年代曾用到6～10兆帕。在蒸汽溫度上,，19世紀(jì)末還不超過(guò)250℃,，而到20世紀(jì)30年代曾用到450～480℃。

至于效率,，瓦特初期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的蒸汽機(jī),，按燃料熱值計(jì)總效率不超過(guò)3％；到1840年,，最好的凝汽式蒸汽機(jī)總效率可達(dá)8％,；到20世紀(jì)，蒸汽機(jī)最高效率可達(dá)到20％以上,。

在轉(zhuǎn)速方面,，18世紀(jì)末瓦特蒸汽機(jī)僅40～50轉(zhuǎn)/分；20世紀(jì)初轉(zhuǎn)速達(dá)到100～300轉(zhuǎn)/分,，個(gè)別蒸汽機(jī)曾達(dá)到2500轉(zhuǎn)/分,。在功率方面，最初單機(jī)功率僅幾馬力,，20世紀(jì)初的一臺(tái)船用蒸汽機(jī)的功率可達(dá)25000馬力,。

隨著蒸汽參數(shù)和功率的提高，蒸汽已不可能在一個(gè)汽缸中繼續(xù)膨脹,，還必須在相連接的汽缸中繼續(xù)膨脹,，于是出現(xiàn)了多級(jí)膨脹的蒸汽機(jī)。蒸汽機(jī)因受到潤(rùn)滑油閃點(diǎn)的限制,，所用蒸汽的最高溫度一般都不超過(guò)400℃,，機(jī)車，船用等移動(dòng)式蒸汽機(jī)還略低一些,，多數(shù)不高于350℃,。考慮到膨脹的可能性和結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性，常用壓力在2.5兆帕以下,。蒸汽參數(shù)受到限制,，從而也限制了蒸汽機(jī)功率的進(jìn)一步提高。

蒸汽機(jī)的出現(xiàn)和改進(jìn)促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,，但同時(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展反過(guò)來(lái)又向蒸汽機(jī)提出了更高的要求,，如要求蒸汽機(jī)功率大、效率高,、重量輕,、尺寸小等。盡管人們對(duì)蒸汽機(jī)作過(guò)許多改進(jìn),，不斷擴(kuò)大它的使用范圍和改善它的性能,，但是隨著汽輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展，蒸汽機(jī)因存在不可克服的弱點(diǎn)而逐漸衰落,。

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,，慣性力限制了轉(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。

蒸汽機(jī)有很大的歷史作用,，它曾推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)甚至社會(huì)的發(fā)展,。隨著它的發(fā)展而建立的熱力學(xué)和機(jī)構(gòu)學(xué)為汽輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)；汽輪機(jī)繼承了蒸汽機(jī)以蒸汽為工質(zhì)的特點(diǎn),，和采用凝汽器以降低排汽壓力的優(yōu)點(diǎn),，摒棄了往復(fù)運(yùn)動(dòng)和間斷進(jìn)汽的缺點(diǎn)；內(nèi)燃機(jī)繼承了蒸汽機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)形式,，采用了將燃油直接輸入汽缸內(nèi)燃燒的方式,，形成了熱效率高得多的熱力循環(huán)；同時(shí),，蒸汽機(jī)所采用的汽缸,、活塞、飛輪,、飛錘調(diào)速器,，閥門(mén)和密封件等，均是構(gòu)成多種現(xiàn)代機(jī)械的基本元件,。

四,、世界上功率最大的蒸汽輪機(jī)？

世界最大功率燃?xì)廨啓C(jī),，是英國(guó)著名的羅爾斯羅伊斯公司制造的MT30燃?xì)廨啓C(jī),，MT30燃?xì)廨啓C(jī)的功率達(dá)到了36兆瓦（大約5萬(wàn)馬力），最大功率為40MW,，這是目前世界上功率最大的船用燃?xì)廨啓C(jī),。