Chuyên đề Lịch sử phát triển thiết bị năng lượng

Các nhà phất minh đầu tiên Vào khoảng năm 1700, Newcomen đã chế ra chiếc máy “không khí” nhưng loại máy này còn quá yếu và nặng nề, không thể áp dụng cho tàu thủy. Cũng vào thời kỳ này Denis Papin đã tìm cách áp dụng phát minh về máy hơi nước của ông ta vào tàu thủy, nhưng chiếc tàu làm mẫu của Papin bị các thủy thủ ganh tị phá vỡ vào năm 1707 và Denis Papin từ bỏ việc chế tạo Mô hình cỗ máy hơi nước Newcome Chiếc máy hơi nước thực sự được James Watt chế tạo vào khoảng năm 1770. Và tại nước Pháp, nhiều người đã tìm cách áp dụng máy hơi nước vào việc vận chuyển trên mặt nước. Các bá tước Ausiron và Follennay đã làm các tàu thủy nhưng các con tàu nầy đều bị chìm trên sông Seine. Tới năm 1783, bá tước Jouffroy d’Abbans đã thành công trong việc cho tàu thủy Pyroscaphe và cho tàu chạy trên sông Saone trong 15 phút trước sự chứng kiến của hàng ngàn người. Bá tước d’Abbans đã xin trợ giúp của cính phủ nhưng dự án bị viện Hàn Lâm Viện Pháp bác bỏ vì Viện đang tài trợ các thí nghiệm về kinh khí cầu của Montgolfier. Vì thế công trình đành bỏ dở. James Watt TUABIN Năm 1883 Gustaf de Laval(kỹ sư người Thủy Điển) đã chế tạo ra tuabin đầu tiên. Đây là tuabin xung lực một tầng, công suất 3,7kW, số vòng quay rất lớn, lên đến 32.000 vòng / phút được nối qua hộp giảm tốc với máy phát điện. Hơi đi qua ống phun dày(ống phun Laval), tăng tốc, có động năng lớn sau đó đi vào cánh quạt được gắn trên đỉnh tuabin. Tại đây động năng biến thành cơ năng làm quay trục tuabin. Năm 1884 charles Parsons(Anh quốc) đã chế tạo ra tuabin phản lực đầu tiên. Tuabin có công suất 5kW, số vòng quay 18.000vòng/phút, được nối trực tiếp với máy phát điện một chiều, áp suất hơi mới 0,7Mpa. Đây là tuabin nhiều tầng (mỗi tầng gồm một dãy ống phun và dãy cánh đông liền nhau) được gắn trực tiếp lên trục hình tang trống Tuabin xung lực thiết kế bới Gustaf de Laval Gustaf de Laval 1875  năm 1896 Chales Curtis(Mỹ) đưa vào vận hành tuabin có tầng tốc độ. Trong tầng tốc độ này các cánh quạt được gắn lên cùng một đỉnh có nhiều dãy kề nhau. Nhờ đó giảm được số vòng quay và đơn giản trong truyền động Curtis Steam Turbine Năm 1900 ra đời tuabin xung lực đàu tiên của kỹ sư người pháp Rateau với công suất 735kW. Năm 1903 nhà bác học người Thụy Sỹ Aurel Stodola lần đầu tiên trình bày về lý thuyết tuabin hơi. Năm 1904 tuabin xung lực nhiều tầng và ống phun có miền cắt vát của Heinrich Zoelly (Thụy Sỹ), công suất 1100kW. Năm 1907 hãng BBC(Thụy Sỹ) chế tạo tuabin hơi công suất 5000kW đầu tiên với số vòng quay là 1000 vòng/phút có tầng tốc độ và tầng phản lực. Năm 1912 tuabin hướng trục đầu tiên của hai anh em Ljungs Trons người Thủy Điển ra đời. Loại tuabin hướng trục này về sau ít được phổ biên do hạn chế về công suất. Năm 1925 hãng AEG ( Đức) và BBC ( Thụy Điển) nâng thông số hơi lên đến P=3,5 – 5,5Mpa, nhiệt độ t=450o C. Năm 1930 tuabin cao áp đầu tiên của thế giướ ra đời do hãng BBC chế tạo với áp suất P=19,5Mpa, t=5000C, đây là tuabin thử nghiệm nen công suất chỉ mới đạt 4MW. Năm 1930 tuabin hai trục với công suất 160MW của hãng BBC và 210MW của hãng GE, Westinghouse. Năm 1931 tuabin một trục với cong suất 160MW cảu hãng GE. Năm 1954 nhà máy điện nguyên tử đầu tiên ra đời ở Dbnisk (Liên Xô cũ) với tuabin hơi ẩm Năm 1956 tuabin siêu tốc với thông số hơi P = 24Mpa, t= 560o C của hãng Siemens (Đức) và GE (Mỹ) Năm 1960 các tuabin công suất 500MW đầu tiên ra đời (Anh , Mỹ, Thụy Sỹ) Năm 1970 tổ hợp tuabin – máy phát 1000MW đầu tiên và 1300MW, tuabin hai trục của hãng BBC ra đời. Song song với việc tăng công suất các tổ máy, thông số hơi và hiệu suất của các tuabin này ngày một tăng. Trên hình sau biểu thị quá trình phát triển của thông số hơi, hiệu suất cảu tổ hợp tuabin – máy phát gần một thế kỷ nay Qúa trình phát triển thông số hơi, hiệu suất và công suất tuabin hơi Động cơ đốt trong. động cơ đốt trong được Lenoir (Pháp) chế tạo năm 1860, chạy bằng nhiên liệu khí. Đó là động cơ hai kỳ không có quá trình nén. Năm 1877, động cơ đốt trong 4 kỳ ra đời (do Oto và Lănghen chế tạo, chạy bằng nhiên liệu khí). Năm 1855 Dămle (Áo) chế tạo thành công động cơ đốt trong chạy bằng nhiên liệu lỏng. Người ta bắt đầu chế tạo động cơ chạy bằng xăng trang bị trên oto , sau đó là máy baytrong năm này. 1897 Diezel chế tạo thành công động cơ Diêzel, và nhân loại bắt đầu sử dụng chúng trên tàu thủy. Năm 1909, động cơ đốt trong đảo chiều Ruxki Diezel được trang bị trên tàu. Thiết bị năng lượng Nguyên tử: Năm 1954, tàu ngầm nguyên tử Nautilus (USA) được đưa vào sử dụng. Tàu phá băng Lenin (USSR) được hạ thủy năm 1957. Tàu sân bay nguyên tử đầu tiên (USA) được đưa vào sử dụng năng 1961. Tàu hàng nguyên tử đầu tiên là tàu NS Savanah (Đức) dài 182m được đưa vào sử dụng, có tua bin hơi dùng năng lượng hạt nhân Ngoài ra, còn có năng lượng mặt trời, tàu điện siêu dẫn, tàu năng lượng pin nhiên liệu, tàu năng lượng ion. Về thiết bị đây chân vịt được sử dụng đầu tiên năm 1844. TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang bị động lưc – Th.s Nguyễn Đình Long