Como funciona una maquina de vapor

La maquina de vapor comenzó a utilizarse masivamente durante la revolución industrial en donde eran utilizadas para mover maquinas de gran porte (bombas, locomotoras,  motores marinos, etc). Hoy en día estas maquinas son muy utilizadas para la generación de energía eléctrica.

partes y funcionamiento maquina de vapor

Que es una maquina de vapor?

Una maquina de vapor es un motor de combustión externa. Esto quiere decir que convierte energía calórica en energía mecánica transformando agua en vapor a través de un proceso de combustión que es realizado fuera del motor. Luego el vapor de agua es encargado de realizar el trabajo de mover generalmente una turbina.

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Quien invento la maquina de vapor?

La primer maquina de vapor conceptual fue creada por Heron de Alejandria en el siglo I. Esta maquina se denominaba Eolipila. Estaba formada por una cámara y dos tubos. El vapor entraba a la cámara y era despedido por los tubos, generando un movimiento de rotación.

La primer máquina de vapor de uso práctico fue creada por el herrero Thomas Newcomen en 1712 con la finalidad de mejorar el rendimiento de las bombas de agua en las minas, y así generar mayor rentabilidad.

Como funciona una maquina de vapor?

La maquina de vapor transforma la energía calorica de una determinada cantidad de agua en energía mecánica, y para continuar con el ciclo de funcionamiento de la maquina de vapor,  este se genera calentando agua en una caldera, la cual esta cerrada herméticamente.

El vapor comienza a expandirse a medida que aumenta su temperatura generando presión que empuja un pistón. Este pistón comienza a realizar un movimiento lineal, el cual a través de un sistema de biela-manivela se transforma en un movimiento circular, capaz de mover las ruedas de un ferrocarril o el rotor de un generador de energía eléctrica.

Para controlar la potencia que la maquina de vapor entrega se utilizan válvulas que regulan el flujo de vapor que hace mover al pistón, evitando así excesos de presión, como también un control sobre la potencia que se le quiere aplicar.

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Video de como funciona una maquina de vapor

Este video nos muestra a través de imágenes animadas el funcionamiento de la maquina de vapor.

Partes de la maquina de vapor

Para que una maquina de vapor pueda realizar el funcionamiento que explicamos en los párrafos anteriores es necesario que esta cuente obligatoriamente con los siguientes componentes.

  • CALDERA – Donde el agua se transforma en vapor
  • VÁLVULA DE ENTRADA – Donde ingresa el vapor a la maquina, justamente regulando la cantidad de vapor que circula por el sistema.
  • CILINDRO – El cual contiene el pistón con dos tubos para la entrada y salida del vapor.
  • SISTEMA Biela-Manivela – Que permite transformar el movimiento lineal del pistón en un movimiento circular.
  • PISTON – Sobre su cabeza se ejercerá la presión (del vapor), y su movimiento se verá conectado al sistema de la biela-manivela.

Evolucion de las maquinas de vapor

  1. La primer maquina de vapor fue la maquina de vapor Eolipila creada por Heron de Alejandria
  2. Luego fue Jerónimo de Ayanz y Beaumont quien patento por primera vez una maquina de vapor.
  3. Thomas Savery a fin de siglo XVII fue quien le dio a la maquina de vapor una aplicacion industrial.
  4. Newcomen mejoro la idea presentada por Thomas Savery haciendo que entregue mas potencia.
  5. La ultima modificacion fue la realizada por James Watt en 1769 y es la que se sigue utilizando hasta el dia de hoy.

Aplicaciones de la maquina de vapor

A la maquina de vapor se le atribuyeron muchas aplicaciones a lo largo de toda su existencia pero tuvo su BOOM en la época de la revolución industrial debido a las características básicas de la misma.

Las aplicaciones mas comunes de esta maquina fueron:

  • Industria Textil
  • Barcos de vapor
  • Ferrocarriles
  • Bombas de vapor

Todas fueron siempre con fines de aumentar significativamente la potencia y expandir las fronteras. Antes del ferrocarril no habia forma barata y rápida de llevar cientos de toneladas de cargamento en distancias de tierra con gran extensión; tampoco por agua hasta la aplicación a los barcos de vapor.

Con respecto a las bombas de vapor, su función era atribuirle enorme cantidad de potencia a la maquinaria, con suficiente capacidad para aumentar el rendimiento y la eficiencia en la producción.