飽和式蒸汽機車

蒸汽火車是利用炭火加熱鍋爐，產生高溫的水蒸氣推動活塞，帶動車輪使機車前進。所以水蒸氣的膨脹力，便關係到蒸汽機車推進的能力。

基本介紹

• 中文名：飽和式蒸汽機車
• 利用：炭火加熱鍋爐
• 產生：高溫的水蒸氣推動活塞
• 關係：水蒸氣的膨脹力

簡介

一般而言,鍋爐的水燒開了以後，蒸汽不停地湧出。這時火箱的火仍持續加熱，會使鍋爐的壓力持續上升，直到鍋爐的水和水蒸氣達到平衡為止。這時的水蒸氣稱為飽和水蒸汽。

飽和水蒸氣的壓力與溫度有關，溫度愈高壓力愈大。例如溫度99.1℃時壓力僅有1公斤/平方公分，若加熱至200.4℃時壓力就高達16公斤/平方公分。這種依賴飽和水蒸氣推進的火車，稱為飽和蒸汽機車。

發展

飽和式蒸汽機車最大的缺點是必須維持鍋爐的溫度, 水蒸氣才能維持其膨脹力。一旦溫度降低，飽和水蒸氣立刻冷凝成水，壓力立即降低。然而不可能將鍋爐加熱熱水至200℃以達飽和極限，十分耗費燃料。實際上飽和式蒸汽機車最多僅達11.3公斤/平方公分，溫度181.2℃已經十分不容易了。

為了解決這個問題,提高蒸汽壓力，所以發明改良的過熱式水蒸氣。它的原理是將水蒸氣和完全分離，維持原有的壓力再加熱，使溫度超過原有的飽和溫度而獲得更高的膨脹力。這種再加熱的蒸氣稱為乾蒸氣，膨脹力極強，而且乾燥富流動性。機車僅須利用過熱管去烤乾水蒸氣，便可使壓力大幅回升，不但經濟又有效率。

過熱式蒸氣機車的壓力可達16公斤/平方公分，過熱溫度超過400℃以上, 蒸汽機車的推力大幅增強。