Hola,
El tema de la expansión fraccionada ( Varios cilindros escalonados) es sencillo de intuir pero algo más complicado explicar . Trataré de hacerlo sin demasiados tecnicismos. (a estas alturas, aunque quisiera ya no podría razonarlo termodinàmicamente).
Ahi va el peñazo siguiente :
Creo recordar que en algun post anterior comentaba que el Rendimiento total de la máquina depende exclusivamente del salto o diferencia de temperaturas absolutas del fluido que evoluciona en su interior, (en la admisión y en la evacuación) . Es decir cuanto mayor salto de temperaturas más Rto.
Pero por otra parte, cuando el vapor entra en un cilindro, lo hace a una temperatura y presión elevadas, y se trata de obtener el maximo Rto. expansionando al máximo, evitando evacuar a la atmósfera vapor a baja presión (presiones superiores a +- 0.3 bar). Ocurre que el vapor al expansionarse cede calor a las paredes del pistón y cilindro , bajando su temperatura y formándose condensaciones a medida que el pistón en su carrera va aumentando el volumen del cilindro. Al ingresar nuevo vapor, calienta las paredes evaporando el agua condensada , perdiéndose energía en los procesos de calentamieto /enfriamiento y, no produciendo trabajo útil y, por lo tanto, pérdidas de Rto. Cuando las primeras calderas, debido a limitaciones de resistencia de materiales limitaban su presion a 4-6 bar, estas pérdidas no eran significativas, pero al trabajar con vapor a altas presiones 10- 17 kg/cm2, este problema se hizo evidente.
Con el fin de evitar estos problemas, el Sr Woolf y otros ( naturalmente ingleses), inventó un sistema que los resolvía en parte: La expansión fraccionada.
El vapor, en lugar de expansionarse en un solo cilindro, lo hace de forma sucesiva y escalonada, de manera que los saltos de temperatura de un cilindro a otro son de aprox 40 º C., reduciendo las condensaciones y pérdidas. Ello obl¡ga a la construccióm de máquinas con los cilindros acoplados al mismo cigüeñal con la consiguiente complicación mayor longitud, fricciones y rozamientos de cojinetes, guias, crucetas etc. Sin embargo, cuando se trataba de grandes instalaciones la ganancia de Rto. compensaba con creces la mayor inversion . Además al disponerse los cigüeñales calados a ángulos convenientes se obtiene un mejor equilibrado de la máquina que si de un solo cilindro se tratara.
La expansión fraccionada puede tener variantes en funcion de si el vapor va directamenta de un cilindro a otro, o pasa por un recipiente intermedio ( Woolf o Compound) esta última suele se doble, triple o cuádruple, dependiendo de la presión inicial del vapor , necesitando dos tres o cuatro saltos de temperatura en gradientes de +- 40ºC. Y aún más, las etepas de media y baja presión pueden sub dividirse en dos cilindros.
El famoso TITANIC llevaba dos máquinas de triple con cuatro cilindros; uno de alta, uno de media y dos de baja presión . Los diámetros eran A.P. 1,37 m., M.P 2,13 m., y B.P. 2X 2,45 m,; Carrera 1,90 m, ( ademäs a la salida de los cil. de B. P habia una turbina de B.P que accionaba la hélice central.) La presión de trabajo de sus 29 calderas cilindricas de tubos de fuego era de aprox 15 kg/cm2, la potencia total de laplanta era de aprox 50.000 HP.
Y finalmente, refiriéndoma a la maq. de la foto de la pregunta de geonas, es posible que lo que parece un cilindro sea una tapa de la distribucion cilindrica de A.P. En el más cercano (B.P. ) se aprecia claramente espues de éste la caja de distrib. plana. (era comun disponer de distribuciones cilindricas en media y alta y plana en los de baja por razones de estanqueidad y rozamientos a altas presiones de las cilindricas). De todas formas necesitaría más detalles o vistas de la máquina para juzgar con precisión.
Espero no haber aburrido a los foreros...
Salut
Xavier