Die Dampfmaschine hat im Laufe ihrer Geschichte viele Variationen der Ausführung in Metall gehabt. Eine dieser Inkarnationen war der Dampfkreiskolbenmotor des Maschinenbauingenieurs N.N. Twerskoi. Diese Dampfrotationsmaschine (Dampfmaschine) wurde in verschiedenen Bereichen der Technik und des Verkehrs aktiv eingesetzt. In der russischen technischen Tradition des 19. Jahrhunderts wurde ein solcher Rotationsmotor Rotationsmaschine genannt. Der Motor zeichnete sich durch Langlebigkeit, Effizienz und hohes Drehmoment aus. Aber mit dem Aufkommen von Dampfturbinen geriet es in Vergessenheit. Nachfolgend finden Sie Archivmaterialien, die vom Autor dieser Website erhoben wurden. Die Materialien sind sehr umfangreich, daher wird hier vorerst nur ein Teil davon vorgestellt.
Probelauf mit Druckluft (3,5 atm) eines Dampfrotationsmotors.
Das Modell ist für 10 kW Leistung bei 1500 U / min bei einem Dampfdruck von 28-30 atm ausgelegt.
Ende des 19. Jahrhunderts wurden Dampfmaschinen - "N. Tverskys Rotationsmotoren" - vergessen, weil sich Kolbendampfmaschinen als einfacher und technologisch fortschrittlicher in der Produktion (für die damalige Industrie) herausstellten und Dampfturbinen mehr Leistung lieferten .
Aber die Bemerkung zu Dampfturbinen trifft nur auf ihr großes Gewicht und ihre Gesamtabmessungen zu. In der Tat übertreffen Mehrzylinder-Dampfturbinen mit einer Leistung von mehr als 1,5 bis 2.000 kW Dampfrotationsmotoren in jeder Hinsicht, selbst bei den hohen Turbinenkosten. Und zu Beginn des 20. Jahrhunderts, als Schiffskraftwerke und Kraftwerke von Kraftwerken begannen, eine Leistung von vielen zehntausend Kilowatt zu erreichen, konnten nur Turbinen solche Möglichkeiten bieten.
ABER - Dampfturbinen haben noch einen weiteren Nachteil. Beim Herunterskalieren ihrer massendimensionalen Parameter verschlechtern sich die Leistungseigenschaften von Dampfturbinen stark. Die spezifische Leistung wird deutlich reduziert, der Wirkungsgrad sinkt, während die hohen Herstellungskosten und die hohen Drehzahlen der Hauptwelle (die Notwendigkeit eines Getriebes) bestehen bleiben. Deshalb - im Leistungsbereich von unter 1,5 Tausend kW (1,5 MW) ist es selbst für viel Geld fast unmöglich, eine in allen Belangen effiziente Dampfturbine zu finden ...
Deshalb erschien in dieser Leistungsklasse ein ganzer „Strauß“ an exotischen und wenig bekannten Designs. Aber meistens genauso teuer und ineffizient ... Schraubenturbinen, Tesla-Turbinen, Axialturbinen und so weiter.
Aber aus irgendeinem Grund vergaßen alle die Dampf-"Rotationsmaschinen" - Rotationsdampfmaschinen. Mittlerweile sind diese Dampfmaschinen um ein Vielfaches billiger als alle Schaufel- und Schneckenwerke (das sage ich mit Sachkenntnis, als jemand, der mit seinem eigenen Geld schon mehr als ein Dutzend solcher Maschinen hergestellt hat). Gleichzeitig haben die Dampf-„Rotationsmaschinen von N. Tverskoy“ ein starkes Drehmoment bei kleinsten Umdrehungen und eine durchschnittliche Rotationsfrequenz der Hauptwelle bei vollen Umdrehungen von 1000 bis 3000 U / min. Jene. solche Maschinen, sogar für einen elektrischen Generator, sogar für ein Dampfauto (Autolastwagen, Traktor, Traktor) - benötigen kein Getriebe, keine Kupplung usw., sondern werden direkt mit ihrer Welle mit einem Dynamo, Rädern eines verbunden Dampfwagen usw.
In Form eines Dampfrotationsmotors - des Systems "N. Tverskoy Rotationsmotor" - haben wir also eine universelle Dampfmaschine, die perfekt Strom aus einem Festbrennstoffkessel in einem abgelegenen Forst- oder Taigadorf, in einem Feldlager oder in einem Heizkeller einer ländlichen Siedlung Strom erzeugen oder in einem Ziegel- oder Zementwerk, in einer Gießerei etc.
Alle diese Wärmequellen haben nur eine Leistung von weniger als 1 mW, daher nützen herkömmliche Turbinen hier wenig. Auch andere Maschinen zur Wärmerückgewinnung durch Umwandlung des Drucks des entstehenden Dampfes in den Betrieb sind aus der allgemeinen technischen Praxis noch nicht bekannt. Diese Wärme wird also in keiner Weise genutzt – sie geht einfach dumm und unwiederbringlich verloren.
Ich habe bereits eine "Dampfrotationsmaschine" zum Antrieb eines elektrischen Generators von 3,5 - 5 kW (je nach Druck im Dampf) erstellt, wenn alles nach Plan läuft, wird es bald eine Maschine von 25 und 40 kW geben. Genau das, was benötigt wird, um ein ländliches Anwesen, einen kleinen Bauernhof, ein Feldlager usw. billig mit Strom aus einem Festbrennstoffkessel oder industrieller Abwärme zu versorgen.
Rotationsmotoren lassen sich im Prinzip gut nach oben skalieren, daher ist es durch die Montage vieler Rotorabschnitte auf einer Welle einfach, die Leistung solcher Maschinen zu vervielfachen, indem einfach die Anzahl der Standardrotormodule erhöht wird. Das heißt, es ist durchaus möglich, Dampfrotationsmaschinen mit einer Leistung von 80-160-240-320 kW oder mehr herzustellen ...
Neben mittleren und größeren Dampfkraftwerken werden aber auch in kleinen Kraftwerken Dampfkraftkreisläufe mit kleinen Dampfrotationsmotoren gefragt sein.
Eine meiner Erfindungen ist zum Beispiel „Camping-Touristen-Elektrogenerator mit lokalem Festbrennstoff“.
Unten sehen Sie ein Video, in dem ein vereinfachter Prototyp eines solchen Geräts getestet wird.
Aber die kleine Dampflok dreht schon munter und energisch ihren Stromgenerator und erzeugt aus Holz und anderem Weidebrennstoff Strom.
Die Hauptrichtung der kommerziellen und technischen Anwendung von Dampfrotationsmaschinen (Rotationsdampfmaschinen) ist die Erzeugung von billigem Strom aus billigen festen Brennstoffen und brennbaren Abfällen. Jene. kleine Leistung - verteilte Stromerzeugung auf Dampfrotationsmotoren. Stellen Sie sich vor, wie sich eine Rotationsdampfmaschine perfekt in das Betriebsschema eines Sägewerks einfügt, irgendwo im russischen Norden oder in Sibirien (Fernost), wo es keine zentrale Stromversorgung gibt, wird Strom von einem Dieselgenerator auf einem Diesel bereitgestellt Kraftstoff aus der Ferne importiert. Aber das Sägewerk selbst produziert mindestens eine halbe Tonne Hackschnitzel-Sägemehl pro Tag - Quatsch, der nirgendwo hin kann ...
Solche Holzabfälle haben einen direkten Weg zum Kesselofen, der Kessel erzeugt Hochdruckdampf, der Dampf treibt eine Rotationsdampfmaschine an, die einen elektrischen Generator antreibt.
Auf die gleiche Weise ist es möglich, Millionen Tonnen Ernteabfälle aus der Landwirtschaft zu verbrennen, deren Menge unbegrenzt ist, und so weiter. Und es gibt auch billigen Torf, billige Kraftwerkskohle und so weiter. Der Autor der Website hat berechnet, dass die Brennstoffkosten für die Stromerzeugung durch ein kleines Dampfkraftwerk (Dampfmaschine) mit einem 500-kW-Dampfrotationsmotor zwischen 0,8 und 1 liegen werden.
2 Rubel pro Kilowatt.
Eine weitere interessante Anwendung eines Dampfkreiskolbenmotors ist der Einbau einer solchen Dampfmaschine in einen Dampfwagen. Der LKW ist ein Traktor-Dampfwagen mit starkem Drehmoment und billigem Festbrennstoff - eine sehr notwendige Dampfmaschine in der Land- und Forstwirtschaft. Mit dem Einsatz moderner Technologien und Materialien sowie der Nutzung des „Organic Rankine Cycle“ im thermodynamischen Kreislauf wird es möglich sein, den effektiven Wirkungsgrad auf 26–28 % auf billige feste Brennstoffe (oder billige flüssige, wie "Heizbrennstoff" oder gebrauchtes Motoröl). Jene. LKW - Traktor mit Dampfmaschine
und eine Rotationsdampfmaschine mit einer Leistung von etwa 100 kW verbraucht etwa 25-28 kg Kraftwerkskohle pro 100 km (Kosten 5-6 Rubel pro kg) oder etwa 40-45 kg Holzspäne-Sägemehl (der Preis von was im Norden kostenlos ist) ...
Es gibt noch viele weitere interessante und vielversprechende Anwendungen der Rotationsdampfmaschine, aber der Umfang dieser Seite erlaubt es uns nicht, alle im Detail zu betrachten. Dadurch kann die Dampfmaschine in vielen Bereichen der modernen Technik und in vielen Zweigen der Volkswirtschaft auch heute noch einen sehr prominenten Platz einnehmen.
EINFÜHRUNG DES EXPERIMENTELLEN MODELLS EINES DAMPFGETRIEBENEN ELEKTRISCHEN GENERATORS MIT EINER DAMPFMASCHINE
Mai -2018 Nach langwierigen Experimenten und Prototypen wurde ein kleiner Hochdruckkessel hergestellt. Der Kessel wird mit einem Druck von 80 atm beaufschlagt, sodass der Betriebsdruck problemlos bei 40-60 atm gehalten werden kann. Sie wurde mit einem selbst konstruierten Versuchsmodell einer Axialkolben-Dampfmaschine in Betrieb genommen. Funktioniert super - schau dir das Video an. In 12-14 Minuten nach der Zündung auf Holz ist es bereit, Hochdruckdampf abzugeben.
Jetzt fange ich an, die Stückfertigung solcher Anlagen vorzubereiten - eines Hochdruckkessels, einer Dampfmaschine (Rotations- oder Axialkolben), eines Kondensators. Die Geräte werden in einem geschlossenen Kreislauf mit einer Zirkulation von „Wasser-Dampf-Kondensat“ betrieben.
Die Nachfrage nach solchen Generatoren ist sehr hoch, da 60% des Territoriums Russlands keine zentrale Stromversorgung haben und auf Dieselerzeugung sitzen. Und der Preis für Dieselkraftstoff steigt ständig und hat bereits 41-42 Rubel pro Liter erreicht. Ja, und wo es Strom gibt, erhöhen die Energiekonzerne die Tarife und verlangen viel Geld, um neue Kapazitäten anzuschließen.
Die Erfindung bezieht sich auf den Motorenbau und kann in der Energietechnik, im Lokomotivenbau, im Schiffsbau, in der Luftfahrt, in der Traktoren- und in der Automobilindustrie verwendet werden. Der Motor enthält einen feststehenden Hohlkörper 1, einen Rotor 3 mit vier Radialnuten 4, vier Schaufeln 5, Dampfzuführungselemente 6, Lavaldüsen 7, Dampfabführungselemente 8, sowie in Reihe geschaltete Dampfkondensatoren 9, Wasserbehälter 10, Hochdruckdampfgenerator 11 , einen Behälter 12 und einen Dampfverteiler 13 , der von einer Steuerung 14 gesteuert wird. Die Innenfläche 2 des Körpers 1 ist zylindrisch ausgebildet. Der Rotor 3 ist in Form eines geraden Kreiszylinders ausgebildet. Die Schaufeln 5 sind in den Rillen 4 mit der Fähigkeit installiert, sich in diesen Rillen zu bewegen und ihre Arbeitskanten entlang der Innenfläche 2 des Gehäuses 1 zu gleiten. Die Dampfzufuhrelemente 6 sind in dem Gehäuse so installiert, dass der Dampf durch sie zugeführt wird keinen Turbineneffekt erzeugen. Die Lavaldüsen 7 sind schräg zum Radius des Rotors in das Gehäuse eingebaut, so dass die Achse jeder Lavaldüse in Richtung der entsprechenden Tangente an die Zylinderfläche des Rotors orientiert ist. Die Eingänge des Kondensators 9 sind mit den Ausgängen der Entdampfungselemente 8 verbunden. Die Ausgänge des Dampfverteilers 13 sind mit den Eingängen der Dampfzufuhrelemente 6 und den Eingängen der Lavaldüsen 7 verbunden. Die Erfindung zielt darauf ab, die Motorleistung bei hohen Rotordrehzahlen zu erhöhen. 6 Wp. Fliege, 6 krank.
Zeichnungen zum RF-Patent 2491425
Das Gebiet der Technik, zu dem die Erfindung gehört
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Motorenbaus, nämlich auf Drehschiebermotoren, und kann in der Energietechnik, im Lokomotivenbau, im Schiffsbau, in der Luftfahrt sowie in der Traktoren- und Automobilindustrie verwendet werden.
Der letzte Stand der Technik
Bekannte Drehschieber-Brennkraftmaschine, enthaltend ein Gehäuse, dessen innere Arbeitsfläche in Form eines geraden Kreiszylinders mit zwei Endkappen ausgebildet ist, einen exzentrisch im Gehäuse gelagerten Rotor mit radialen Nuten, in denen die Schaufeln eingebaut sind mit der Fähigkeit, sich in diesen Rillen zu bewegen und mit ihren eigenen Arbeitskanten entlang der inneren Arbeitsfläche des Gehäuses während der Drehung des Rotors zu gleiten, sowie das Kraftstoffversorgungs- und Gasaustauschsystem, während der Rotor und das Gehäuse massiv hergestellt sind ein faseriger Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundstoff oder eine hitzebeständige Keramik, die Schaufeln haben die Form eines Plattenpakets aus einer Kohlenstoff-Graphit-Zusammensetzung, und im Rotorkörper zwischen den Rillen sind Brennkammern in Form von Zylindern oder Kugeln hergestellt Aussparungen (Patent RU Nr. 2011866 C1, M. Klasse F02B 53/00, veröffentlicht am 30.04.1990).
Die den bekannten und beanspruchten Lösungen gemeinsamen Merkmale sind das Vorhandensein eines zylindrischen Gehäuses, eines Rotors mit radialen Schlitzen, die in dem Gehäuse mit der Möglichkeit zur Rotation installiert sind, und Schaufeln, die in den radialen Schlitzen des Rotors mit der Fähigkeit zur Bewegung installiert sind diese Schlitze und gleiten mit ihren Arbeitsflächen entlang der inneren Arbeitsfläche des Gehäuses während der Drehung des Rotors sowie in Anwesenheit von Elementen zum Zuführen des Arbeitsfluids und Elementen zum Gasaustausch, die sich in der Wand des Gehäuses befinden.
Der Grund, der das Erreichen des erforderlichen technischen Ergebnisses bei der bekannten technischen Lösung verhindert, besteht darin, dass die innere Arbeitsfläche des Gehäuses in Form eines geraden kreisförmigen Zylinders hergestellt ist und der Rotor mit einer Exzentrizität relativ zu der Symmetrieachse des Inneren installiert ist Arbeitsfläche des Gehäuses, was zu einem erheblichen Ungleichgewicht der inneren Kräfte des Motors führt.
Das nächste Analogon (Prototyp) ist ein Dampfdrehschiebermotor, der einen feststehenden Hohlkörper enthält, dessen innere Arbeitsfläche zylindrisch ausgeführt ist, während ein Rotor mit radialen Schlitzen koaxial zur inneren Arbeitsfläche des Körpers im Körper installiert ist der Rotor hat Rillen, die gleichmäßig um den Umfang des Rotors herum angeordnet sind, wobei die Schaufeln in den radialen Rillen des Rotors installiert sind, mit der Fähigkeit, sich in diesen Rillen zu bewegen und ihre Arbeitskanten entlang der inneren Arbeitsfläche des Gehäuses während der Drehung des zu gleiten Rotor, sowie in der Gehäusewand befindliche Dampfzuführungs- und Dampfabführungselemente (Erfindungsbeschreibung zum Patent RU Nr. 2361089 C1, M. Klasse F01C 1/32, F02B 53/02, F02B 55/08, F02B 55/16, veröffentlicht am 10.07.2009).
Die den bekannten und beanspruchten Lösungen gemeinsamen Merkmale sind das Vorhandensein eines Gehäuses, dessen innere Arbeitsfläche zylindrisch ausgeführt ist, das in dem Rotorgehäuse installiert ist, in dem radiale Nuten angebracht sind, die gleichmäßig um den Umfang des Rotors beabstandet sind, in den Nuten installierte Schaufeln mit der Fähigkeit, sich in diesen Nuten zu bewegen und ihre Arbeitskanten entlang der inneren Arbeitsfläche des Gehäuses während der Drehung des Rotors, der Dampfquelle sowie der in der Gehäusewand befindlichen Dampfzufuhrelemente zu gleiten, mit der Dampfquelle verbunden sind, und im Gehäuse angeordnete Dampfabführelemente.
Der Grund, der das Erreichen des gewünschten technischen Ergebnisses bei der bekannten technischen Lösung verhindert, besteht darin, dass die Dampfzufuhrelemente radial installiert sind, wodurch der durch sie zugeführte Dampf keinen Turbineneffekt erzeugt.
Das Wesen der Erfindung
Das durch die Erfindung zu lösende Problem besteht darin, die Motorleistung bei hohen Rotordrehzahlen zu erhöhen.
Das technische Ergebnis, das die Lösung dieses Problems vermittelt, besteht darin, zusätzlichen Dampf mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit in Richtung der Tangente an die zylindrische Oberfläche des Rotors zuzuführen.
Das technische Ergebnis wird dadurch erreicht, dass der Drehschiebermotor einen feststehenden Hohlkörper enthält, dessen innere Arbeitsfläche zylindrisch ausgebildet ist, einen in den Körper eingebauten Rotor, in den gleichmäßig umlaufend radiale Nuten eingebracht sind Umfang des Rotors, in diesen Nuten installierte Schaufeln mit der Möglichkeit, sich in diesen Nuten zu bewegen und ihre Arbeitsflächen entlang der inneren Arbeitsfläche des Gehäuses während der Rotation des Rotors zu gleiten, die Dampfquelle, die im Gehäuse befindlichen Dampfzufuhrelemente Wand und verbunden mit der Dampfquelle, die im Gehäuse befindlichen Dampfabführelemente, sowie mindestens eine Lavaldüse, die mit einer Dampfquelle verbunden und in einem Winkel zum Radius des Rotors in der Gehäusewand eingebaut ist Möglichkeit, einen Turbineneffekt zu erzeugen.
Das technische Ergebnis wird auch dadurch erreicht, dass die Dampfquelle in Form eines in Reihe geschalteten Kondensators, eines Wassertanks, eines Hochdruckdampferzeugers, eines Sammlers und eines von der Steuerung gesteuerten Verteilerventils bei gleichzeitiger Dampfzufuhr ausgeführt ist Elemente und Laval-Düsen sind mit den Ausgängen des Verteilerventils und Dampfauslasselementen verbunden.
Das technische Ergebnis wird auch dadurch erreicht, dass der Hochdruckdampferzeuger ein Gehäuse mit mindestens einer Brennkammer, mindestens einem in der Brennkammer angeordneten Wassererhitzer und mindestens einer eingebauten Brennereinrichtung mit der Möglichkeit zum Erhitzen von Wasser umfasst im Warmwasserbereiter, während die Brennervorrichtung eine Laval-Düse ist, die mit Wasserbrennstoff betrieben wird.
Das technische Ergebnis wird auch dadurch erreicht, dass am Einlass der Brennervorrichtung eine Düse zum Zuführen von Wasser oder Dampf und Elektroden zum Erzeugen eines elektrischen Lichtbogens vorhanden sind, der dazu bestimmt ist, dieses Wasser zu dissoziieren.
Das technische Ergebnis wird auch dadurch erreicht, dass die Brennervorrichtung mindestens eine zusätzliche Lavaldüse enthält, die mit der erwähnten Düse, die die Hauptdüse ist, eine lineare Kette von Lavaldüsen bildet, bei der die Hauptdüse die erste ist und bei dem der Auslass der vorherigen Düse der Kette mit dem Einlass einer nachfolgenden Düsenkette verbunden ist, so dass die geometrischen Abmessungen der nachfolgenden Kettendüse die geometrischen Abmessungen der vorherigen Kettendüse überschreiten.
Das technische Ergebnis wird auch dadurch erreicht, dass die Brennervorrichtung mindestens zwei weitere Lavaldüsen enthält, die mit der erwähnten Düse, die die Hauptdüse ist, eine verzweigte Kette von Lavaldüsen bilden, bei der die Hauptdüse die erste ist und bei dem der Ausgang der vorherigen Düse der Kette mit den Eingängen zweier nachfolgender Düsenketten verbunden ist.
Neu an der beanspruchten technischen Lösung ist, dass das Triebwerk mindestens eine mit einer Dampfquelle verbundene und schräg zum Rotorradius in die Gehäusewand eingebaute Lavaldüse mit der Möglichkeit zur Erzeugung eines Turbineneffekts enthält.
Neu ist auch, dass diese Dampfquelle einen in Reihe geschalteten Kondensator, einen Wassertank, einen Hochdruckdampferzeuger, einen Sammler und ein von der Steuerung gesteuertes Regelventil enthält, an dessen Ausgängen Dampfzuführungselemente und Lavaldüsen angeschlossen sind angeschlossen sind und die Entdampfungselemente mit den Kondensatoreinlässen verbunden sind.
Neu ist auch, dass der Hochdruckdampferzeuger ein Gehäuse mit mindestens einer Brennkammer, mindestens einem in der Brennkammer angeordneten Wassererhitzer und mindestens einer eingebauten Brennereinrichtung mit der Möglichkeit, darin Wasser zu erhitzen, enthält Wassererhitzer, wenn In diesem Fall ist die Brennervorrichtung eine Laval-Düse, die mit Wasserbrennstoff betrieben wird und eine am Einlass installierte Düse zum Zuführen von Wasser oder Dampf und Elektroden zum Erzeugen eines elektrischen Lichtbogens enthält, der dazu bestimmt ist, dieses Wasser zu dissoziieren.
Neu ist auch, dass die Brennervorrichtung mindestens eine zusätzliche Lavaldüse enthält, die mit der genannten Hauptdüse eine lineare Kette von Lavaldüsen bildet, in der die Hauptdüse die erste ist und in der der Auslass der vorherigen Kettendüse ist mit dem Einlass einer nachfolgenden Kettendüse verbunden, so dass die geometrischen Abmessungen der nachfolgenden Kettendüse die geometrischen Abmessungen der vorherigen Kettendüse übersteigen.
Neu ist auch, dass die Brennervorrichtung mindestens zwei weitere Lavaldüsen enthält, die mit der genannten Hauptdüse eine verzweigte Kette von Lavaldüsen bilden, in der die Hauptdüse die erste ist und in der der Ausgang der vorherigen Düse der Kette ist mit den Eingängen der nächsten zwei Kettendüsen verbunden.
Liste der Zeichnungsfiguren
1 schematisch den beanspruchten Dampfdrehschiebermotor zeigt; Fig. 2, 3 - Ausführungsformen des Hochdruckdampfgenerators; Fig. 4, 5, 6 - Ausführungsformen des im Dampfgenerator verwendeten Brenners.
Informationen, die die Möglichkeit der Ausführung der Erfindung bestätigen
Der Motor enthält: einen stationären Hohlkörper 1, dessen Innenfläche 2 zylindrisch ausgebildet ist (der Körper ist an den Enden mit Dächern geschlossen); Rotor 3, der in Form eines geraden Kreiszylinders mit vier radialen Rillen 4 hergestellt ist; vier Klingen 5, die in den Nuten 4 installiert sind und sich in diesen Nuten bewegen können und mit ihren Arbeitskanten auf der Innenfläche 2 des Körpers 1 gleiten; zwei im Gehäuse eingebaute Dampfzufuhrelemente 6, damit der durch sie zugeführte Dampf keine Turbinenwirkung erzeugt (radial montiert); zwei Lavaldüsen 7, die schräg zum Radius des Rotors in das Gehäuse eingebaut sind, so dass die Achse jeder Lavaldüse in Richtung der entsprechenden Tangente an die zylindrische Oberfläche des Rotors orientiert ist; Dampfabzugselemente 8. Außerdem enthält der Motor einen in Reihe geschalteten Dampfkondensator 9, einen Wassertank 10, einen Hochdruckdampferzeuger 11, einen Sammler 12 und einen von der Steuerung 14 gesteuerten Dampfverteiler 13. Die Eingänge des Kondensators 9 wiederum sind mit den Ausgängen der Dampfabführelemente 8 und die Ausgänge des Dampfverteilers 13 mit den Eingängen der Dampfzuführelemente 6 und den Eingängen der Lavaldüsen 7 verbunden.
In dem in der beigefügten Figur gezeigten Beispiel ist der Rotor 3 in dem Gehäuse 1 koaxial mit seiner zylindrischen Innenfläche 2 eingebaut. Die Nuten 4 und dementsprechend die Schaufeln 5 sind gleichmäßig um den Umfang des Querschnitts des Rotors 3 herum beabstandet Die Mindestanzahl der Klingen beträgt vier. In diesem Fall beträgt der Winkel zwischen zwei beliebigen benachbarten Schaufeln 90° und der Winkel zwischen gegenüberliegenden Schaufeln 180°. Die Dampfzufuhrelemente 6 sind in dem Gehäuse 1 an den Scheitelpunkten der kleinen Achse der Ellipse der Arbeitsfläche 2 installiert. Die Lavaldüsen 7 sind in dem Gehäuse 1 mit einem Versatz von den Elementen 6 in einem Winkel von nicht mehr als 45 installiert ° in Drehrichtung des Rotors 3. Die Dampfabführelemente 8 sind im Gehäuse 1 mit einem Versatz von den Elementen 6 in einem Winkel von nicht mehr als 45 ° in der der Drehung des Rotors 3 entgegengesetzten Richtung (der Richtung der Drehung ist in Abb. bogenförmiger Pfeil dargestellt). Außerdem sind die Dampfzufuhrelemente 6 radial montiert, d.h. mit der Möglichkeit der radialen Dampfzufuhr, damit der zugeführte Dampf keine dynamische (Turbinen-) Wirkung erzeugt, und die Lavaldüsen 7 mit ihren Achsen schräg zu den Rotorradien eingebaut sind, so dass die Achse jeder Lavaldüse nach innen gerichtet ist die der Richtung entsprechende Tangente an die zylindrische Oberfläche des Rotors 3, um einen dynamischen (Turbinen-) Effekt zu erzeugen. Die Anzahl der Schaufeln 5 kann mehr als vier betragen, muss aber gerade sein. Die Schaufeln 5 sollten gleichmäßig um den Umfang des Querschnitts des Rotors 3 herum beabstandet sein. In diesem Fall werden die Schaufeln 5 in den Nuten 4 mit Federn in der Richtung von der Achse des Rotors installiert. Diese Federung wird durch den Einbau geeigneter Federn (nicht gezeigt) in die Nuten 4 und/oder durch die Zufuhr von Druckgas zu den Nuten 4 sichergestellt.
Das obige Beispiel eines Dampf-Drehschiebermotors ist dadurch gekennzeichnet, dass die innere Arbeitsfläche des Gehäuses zylindrisch mit einer Mantellinie in Form einer Ellipse ausgeführt ist. In diesem Fall ist der Rotor koaxial zum Körper eingebaut, was für einen Kräfteausgleich sorgt. Diese Version des Motors ist jedoch nicht die einzig mögliche im Umfang der beanspruchten Formel. Denkbar ist beispielsweise eine Variante, bei der die innere Arbeitsfläche des Gehäuses (Stators) kreiszylindrisch ausgebildet ist und der Rotor achsversetzt zur Gehäuseachse eingebaut ist. Es ist auch möglich, die innere Arbeitsfläche des Gehäuses mit einer komplexen Führung herzustellen, wie in der Beschreibung der Erfindung gemäß dem oben erwähnten Patent RU Nr. 2361089 dargestellt.
Der Motor verwendet einen Hochdruckdampfgenerator 11, der ein Gehäuse 15 und zwei Verbrennungskammern 16 und 17 (Fig. 2) enthält. In der Brennkammer 16 ist ein Warmwasserbereiter 18 in Form einer Spule, eine Brennervorrichtung 19 und ein Sicherheitsventil 20 installiert. Ein Warmwasserbereiter 21 in Form eines Tanks und ein Brenner 22 sind installiert in der Verbrennungskammer 17. In diesem Fall ist der Auslass des Wassererhitzers 21 mit dem Einlass der Rohrschlange durch eine Rohrleitung 18 verbunden, die dafür ausgelegt ist, Hochdruckdampf zu erzeugen.
Der in Fig. 3 gezeigte Generator unterscheidet sich von dem Generator in Fig. 2 dadurch, dass er einen Kanal 23 enthält, der die Brennkammern 16 und 17 miteinander verbindet; während der Generator nur eine Brennervorrichtung 19 enthält.
Jede Brennervorrichtung (19 und 22) hat drei Versionen.
In der ersten Ausführungsform (Fig. 4) ist die Brennervorrichtung eine Laval-Düse 24 (Hauptdüse), die mit Wasserbrennstoff betrieben wird. Gleichzeitig sind am Einlass (am Einlassende) der Düse 24 eine Düse 25 zum Zuführen von Wasser oder Wasserdampf und Elektroden 26 (Kathode, Anode) installiert, die dazu bestimmt sind, an eine Hochspannung angeschlossen zu werden Stromquelle (die Stromquelle wird nicht angezeigt).
In der zweiten Ausführungsform (Fig. 5) umfasst die Brennervorrichtung die Hauptdüse 24 und mindestens eine zusätzliche Lavaldüse 27, die mit der Hauptdüse 24 eine lineare Kette von Lavaldüsen bildet. In dieser Kette ist die Hauptdüse 24 die erste, und der Auslass der vorherigen Düse (in diesem Fall Düse 24) ist mit dem Einlass einer nachfolgenden Düse (in diesem Fall Düse 27) verbunden, so dass die geometrischen Abmessungen der nachfolgenden Düse die geometrischen Abmessungen der vorherigen Düse überschreiten. In diesem Fall enthält die zusätzliche Düse 27 eine Düse 28, um ihr zusätzliches Wasser oder Dampf zuzuführen.
In der dritten Ausführungsform (Fig. 6) enthält die Brennervorrichtung die Hauptdüse 24 mit einer Trennvorrichtung 29 zum Aufteilen der Ausgabe dieser Düse in zwei Auslasskanäle und mindestens zwei zusätzliche Laval-Düsen 27(1) und 27(2), die bilden mit der Hauptdüse 24 eine verzweigte Kette von Lavaldüsen, bei der die Hauptdüse 24 die erste ist und bei der die Austrittskanäle der vorhergehenden Düse (hier Düsen 24) mit den Eingängen zweier nachfolgender Düsen (in in diesem Fall die Düsen 27(1) und 27(2)). In diesem Fall enthalten die zusätzlichen Düsen 27(1) und 27(2) die entsprechenden Düsen 28(1) bis 28(2) zum Zuführen von zusätzlichem Wasser oder Dampf zu den zusätzlichen Düsen.
Der Betrieb des Motors ist wie folgt.
In der Ausgangsposition des Rotors 3 (wie in Fig. gezeigt) sollten sich seine entgegengesetzt gerichteten Schaufeln zwischen den jeweiligen Dampfzufuhrelementen 6 und den entsprechenden Dampfabfuhrelementen 8 befinden, so dass die Elemente 6 zwischen den jeweiligen benachbarten Schaufeln 5 angeordnet sind , und die Dampfentfernungselemente 8 müssen sich nicht zwischen den gleichen entsprechenden benachbarten Schaufeln befinden. In diesem Fall bildet der Raum zwischen benachbarten Schaufeln 5 eine Arbeitskammer (nennen wir sie die erste), und der Raum zwischen anderen benachbarten Schaufeln 5 bildet eine weitere Arbeitskammer. Wenn die spezifizierte Bedingung für die anfängliche Anordnung der Schaufeln zum Zeitpunkt des Startens des Motors nicht erfüllt ist, sorgt der Starter (nicht gezeigt) für eine erzwungene Drehung des Rotors 3, um die besagte Anordnung der Schaufeln sicherzustellen. In dieser Position des Rotors 3 wird mittels der Elemente 6 Dampf radial in den inneren Hohlraum des Gehäuses 1 von beiden Seiten dieses Gehäuses in zwei Arbeitsräume zugeführt.
Dampf unter hohem Druck in der ersten und zweiten Arbeitskammer übt aufgrund der elliptischen Form der Oberfläche 2 in ihrem Querschnitt und aus diesem Grund der unterschiedlichen Auskragung der benachbarten Schaufeln einen unterschiedlichen Druck auf die benachbarten Schaufeln jeder Arbeitskammer aus. Die resultierenden Druckunterschiede bewirken, dass sich der Rotor im Uhrzeigersinn dreht. Wenn sich der Rotor 3 um einen Winkel von 90° dreht, passiert die erste Schaufel jeder Arbeitskammer im Laufe der Drehung die Stelle des entsprechenden Dampfabführelements 8, wodurch Dampf aus jeder Arbeitskammer durch die Entfernung frei austritt Elemente 8 und tritt in den Kondensator 9 ein. Dann wiederholt sich der Zyklus. Dabei kondensiert der Dampf im Kondensator und das so gebildete Wasser gelangt in den Wassertank 10, in dem es sich ansammelt. Aus dem Tank 10 tritt Wasser in den Hochdruckdampferzeuger 11 ein, aus dem der dort gebildete Dampf in den Auffangbehälter 12 eintritt, wo er sich unter hohem Druck ansammelt. Aus dem Empfänger tritt Dampf in den Dampfverteiler 13 ein, der von der Steuerung 14 gesteuert wird, deren Ausgänge mit den entsprechenden Zufuhrelementen 6 und Lavaldüsen 7 verbunden sind. Je nach erforderlicher Motorbetriebsart liefert die Steuerung 14 entweder nur Dampf zu den Versorgungselementen 6 (zur Bereitstellung der erforderlichen Motorleistung während des Betriebs bei niedrigen Drehzahlen) oder nur zu den Laval-Düsen 7 (zur Bereitstellung der erforderlichen Motorleistung bei Betrieb mit hohen Drehzahlen aufgrund des Turbineneffekts) oder gleichzeitig zu den Schlagspeiseelementen der Lavaldüse 7 zur weiteren Steigerung der Triebwerksleistung.
Der Betrieb des Dampfgenerators ist wie folgt.
Wasser (Kondensat) tritt kontinuierlich in den Warmwasserbereiter (Tank) 21 ein, wo es durch die Brennervorrichtung 22 erhitzt wird. Als nächstes tritt das Wasser durch die interne Rohrleitung des Dampfgenerators in die Spule 18 ein, wo es durch die Brennervorrichtung 19 erhitzt wird , wodurch Dampf entsteht (Abb. .2). Bei der in Fig. 3 gezeigten Variante des Dampfgenerators wird das Erhitzen von Wasser im Tank 21 und in der Schlange 18 unter Verwendung eines einzelnen Brenners 19 ausgeführt.
Jede Brennereinrichtung (19 und 22) ist in Form einer Lavaldüse ausgeführt. Gleichzeitig wird jeder Düse 24 unter Verwendung einer Düse 25 (Fig. 4) Wasser oder Wasserdampf zugeführt. Die Elektroden 26 sind mit einer Hochspannungsstromquelle (nicht gezeigt) verbunden. Als Folge des Stromdurchgangs in der Düse 24 wird Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zersetzt und der Wasserstoff anschließend unter Bildung eines Plasmas verbrannt, dessen Temperatur 6000ºC erreicht. Das in der Düse 24 gebildete Plasma tritt in die entsprechende Brennkammer 16 und 17 ein, wo der Wassererhitzer (Tank) 21 sowie der Wassererhitzer (Spule) 18 durch dieses Plasma erhitzt werden, wodurch Wasserdampf entsteht am Ausgang der Spule 18. Das Ventil 20 baut den Überdruck aus den Brennkammern ab.
Zur Leistungssteigerung kann die Brennervorrichtung (Position 19, 22 in Figur 2 und 3) in Form einer linearen (Figur 5) oder verzweigten (Figur 6) Kette von Laval-Düsen ausgeführt werden.
Der Betrieb der Brennervorrichtung in den in Fig. 5 und 6 gezeigten Varianten ist wie folgt.
Das in der Laval-Düse 24 erzeugte Plasma tritt in die nächste Düse 27 der Düsenkette (Fig. 5) oder, durch den Separator 29 (Fig. 6) in zwei Ströme aufgeteilt, gleichzeitig in die nächsten beiden Düsen 27(1) und 27 ein (2).
Diese nächste Düse (oder zwei Düsen) erhält mit Hilfe der Düse 28 (oder der Düsen 28(1) und 28(2)) zusätzliches Wasser (oder Dampf), das sich unter Einwirkung des Plasmas aus der Düse 24 in Wasserstoff zersetzt und Sauerstoff; dabei verbrennt auch der neu gebildete Wasserstoff. Dadurch wird in der zweiten Düse zusätzliches Plasma gebildet, wodurch das Gesamtvolumen des erzeugten Plasmas erhöht wird. Somit ermöglicht die Brennervorrichtung bei kleinen Abmessungen die Erzeugung einer beträchtlichen thermischen Leistung auf der Basis von Wasser.
BEANSPRUCHEN
1. Ein Dampf-Drehschiebermotor, der einen feststehenden Hohlkörper enthält, dessen innere Arbeitsfläche zylindrisch ist, einen Rotor, der in den Körper eingebaut ist und in den radiale Nuten eingebracht sind, die gleichmäßig um den Umfang des Rotors beabstandet sind, und darin montierte Schaufeln diese Rillen mit der Fähigkeit, sich in diesen Rillen zu bewegen und ihre Arbeitsflächen entlang der inneren Arbeitsfläche des Gehäuses während der Drehung des Rotors zu gleiten, eine Dampfquelle, Dampfzufuhrelemente, die in der Gehäusewand angeordnet und mit der Dampfquelle verbunden sind, und im Gehäuse angeordnete Dampfabführelemente, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Lavaldüse enthält, die mit der Dampfquelle verbunden und schräg zum Radius des Rotors mit Turbinenbildungsmöglichkeit in die Gehäusewand eingebaut ist Wirkung, und die Dampfquelle besteht in Form eines Kondensators, eines Wassertanks, eines Hochdruckdampfgenerators, eines Empfängers und eines Verteilerventils, das von der Steuerung gesteuert wird, die in Reihe geschaltet sind usw und gleichzeitig sind Dampfzufuhrelemente und Lavaldüsen mit den Auslässen des Verteilerventils und Auslasselemente mit den Kondensatoreinlässen verbunden.
2. Dampf-Drehschiebermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruck-Dampferzeuger ein Gehäuse mit mindestens einer Brennkammer, mindestens einem in der Brennkammer befindlichen Wassererhitzer und mindestens einer mit eingebauten Brennereinrichtung umfasst Möglichkeit, Wasser im Warmwasserbereiter zu erhitzen, während der Brenner eine Laval-Düse ist, die mit Wasserbrennstoff betrieben wird.
3. Dampfdrehschiebermotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Einlass der Brennervorrichtung eine Düse zum Zuführen von Wasser oder Dampf in diese und Elektroden zum Erzeugen eines elektrischen Lichtbogens installiert sind, der dazu bestimmt ist, dieses Wasser zu dissoziieren.
4. Dampfdrehschiebermotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennereinrichtung mindestens eine zusätzliche Lavaldüse enthält, die mit der genannten Düse, die die Hauptdüse ist, eine lineare Kette von Lavaldüsen bildet, in der die Hauptdüse liegt zuerst und bei dem der Auslass der vorherigen Düse der Kette mit dem Einlass einer nachfolgenden Düse der Kette verbunden ist, so dass die geometrischen Abmessungen der nachfolgenden Düse der Kette größer sind als die geometrischen Abmessungen der vorherigen Düse der Kette.
5. Dampfdrehschiebermotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Einlass der Hauptdüse des Kreislaufs eine Düse zum Zuführen von Wasser oder Dampf darin und Elektroden zum Erzeugen eines elektrischen Lichtbogens vorhanden sind, der dazu bestimmt ist, dieses Wasser zu dissoziieren, und jeder eine zusätzliche Düse des Kreislaufs enthält eine Düse, um ihm zusätzliches Wasser oder Wasserdampf zuzuführen.
6. Dampfdrehschiebermotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennereinrichtung mindestens zwei zusätzliche Lavaldüsen enthält, die mit der besagten Düse, die die Hauptdüse ist, eine verzweigte Kette von Lavaldüsen bilden, bei der die Hauptdüse ist ersten und bei dem der Ausgang der vorherigen Düse der Kette mit den Eingängen der nächsten beiden Düsen der Kette verbunden ist.
7. Dampfdrehschiebermotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Einlass der Hauptdüse des Kreislaufs eine Düse zum Zuführen von Wasser oder Dampf darin und Elektroden zum Erzeugen eines elektrischen Lichtbogens vorhanden sind, der dazu bestimmt ist, dieses Wasser zu dissoziieren, und jede zusätzliche Düse des Kreislaufs enthält eine Düse, um ihr zusätzliches Wasser oder Wasserdampf zuzuführen.
DAMPF-ROTATIONSMOTOR und DAMPF-AXIALKOLBENMOTOR
Die Rotationsdampfmaschine (Rotationsdampfmaschine) ist eine einzigartige Kraftmaschine, deren Entwicklung noch nicht ausreichend weit fortgeschritten ist.
Einerseits existierten bereits im letzten Drittel des 19. Jahrhunderts verschiedene Bauarten von Wankelmotoren, die sich sogar gut bewährten, unter anderem zum Antrieb von Dynamos zur Erzeugung elektrischer Energie und zur Versorgung von Gegenständen aller Art. Die Qualität und Genauigkeit der Herstellung solcher Dampfmaschinen (Dampfmaschinen) war jedoch sehr primitiv, sodass sie einen geringen Wirkungsgrad und eine geringe Leistung aufwiesen. Seitdem gehören kleine Dampfmaschinen der Vergangenheit an, aber neben wirklich ineffizienten und aussichtslosen Kolbendampfmaschinen gehören auch aussichtsreiche Rotationsdampfmaschinen der Vergangenheit an.
Der Hauptgrund ist, dass es auf dem Stand der Technik des späten 19. Jahrhunderts nicht möglich war, einen wirklich hochwertigen, leistungsstarken und langlebigen Wankelmotor herzustellen.
Daher haben von der ganzen Vielfalt der Dampfmaschinen und Dampfmaschinen bis heute nur Dampfturbinen mit enormer Leistung (ab 20 MW) erfolgreich und aktiv überlebt, die heute etwa 75% der Stromerzeugung in unserem Land ausmachen. Hochleistungs-Dampfturbinen liefern auch Energie aus Kernreaktoren in Kampf-U-Booten mit Raketen und auf großen arktischen Eisbrechern. Aber es sind alles tolle Autos. Dampfturbinen verlieren dramatisch ihren gesamten Wirkungsgrad, wenn sie verkleinert werden.
…. Aus diesem Grund gibt es derzeit keine Kraftdampfmaschinen und Dampfmaschinen mit einer Leistung unter 2000 - 1500 kW (2 - 1,5 MW), die effektiv mit Dampf betrieben würden, der aus der Verbrennung billiger fester Brennstoffe und verschiedener frei brennbarer Abfälle gewonnen wird.
In diesem leeren Technologiefeld von heute (und einer absolut kahlen, aber sehr bedürftigen kommerziellen Nische), in dieser Marktnische von Maschinen mit geringer Leistung, können und sollten Dampfrotationsmotoren ihren sehr würdigen Platz einnehmen. Und der Bedarf an ihnen allein in unserem Land beträgt Zehn- und Zehntausende ... Besonders kleine und mittlere Kraftmaschinen zur autonomen Stromerzeugung und unabhängigen Stromversorgung werden von kleinen und mittleren Unternehmen in Gebieten entfernt von Großstädten und benötigt große Kraftwerke: - in kleinen Sägewerken, abgelegenen Minen, in Feldlagern und Waldparzellen usw. usw.
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Werfen wir einen Blick auf die Faktoren, die Rotationsdampfmaschinen besser machen als ihre nächsten Verwandten, Dampfmaschinen in Form von Kolbendampfmaschinen und Dampfturbinen.
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— 1)
— 2) Rotationsdampfmaschinen haben eine Schulter zum Aufbringen der wirkenden Gaskräfte (Drehmomentschulter) wesentlich (um ein Vielfaches) mehr als Kolbendampfmaschinen. Daher ist die von ihnen entwickelte Leistung viel höher als die von Dampfkolbenmaschinen.
— 3) Dampfrotationsmaschinen haben einen viel größeren Arbeitshub als Hubkolbendampfmaschinen, d.h. haben die Fähigkeit, den größten Teil der inneren Energie des Dampfes in nützliche Arbeit umzuwandeln.
— 4) Dampfrotationsmotoren können effizient mit gesättigtem (nassem) Dampf betrieben werden, ohne dass die Kondensation eines wesentlichen Teils des Dampfes mit seinem Übergang zu Wasser direkt in den Arbeitsabschnitten des Dampfrotationsmotors problemlos möglich ist. Dadurch wird auch der Wirkungsgrad des Dampfkraftwerks mit Dampfkreiskolbenmotor erhöht.
— 5 ) Dampfrotationsmotoren arbeiten mit einer Geschwindigkeit von 2-3.000 Umdrehungen pro Minute, was die optimale Geschwindigkeit für die Stromerzeugung ist, im Gegensatz zu den zu langsam laufenden Kolbenmotoren (200-600 Umdrehungen pro Minute) herkömmlicher Dampflokomotiven Motoren oder von zu schnell laufenden Turbinen (10-20.000 Umdrehungen pro Minute).
Gleichzeitig sind Dampfkreiskolbenmaschinen technologisch relativ einfach herzustellen, was ihre Herstellungskosten relativ gering macht. Im Gegensatz zu den extrem teuer herzustellenden Dampfturbinen.
SO, ZUSAMMENFASSUNG DIESES ARTIKELS - Ein Dampfrotationsmotor ist eine sehr effiziente Dampfkraftmaschine zur Umwandlung von Dampfdruck aus der Verbrennungswärme fester Brennstoffe und brennbarer Abfälle in mechanische Leistung und in elektrische Energie.
Der Autor dieser Website hat bereits mehr als 5 Patente für Erfindungen zu verschiedenen Aspekten der Konstruktion von Dampfrotationsmotoren erhalten. Es wurden auch eine Reihe kleiner Kreiskolbenmotoren mit einer Leistung von 3 bis 7 kW hergestellt. Jetzt konstruieren wir Dampfrotationsmotoren mit einer Leistung von 100 bis 200 kW.
Aber Rotationsmotoren haben einen "allgemeinen Fehler" - ein komplexes Dichtungssystem, das sich für kleine Motoren als zu komplex, klein und teuer in der Herstellung herausstellt.
Gleichzeitig entwickelt der Autor der Website Dampf-Axialkolbenmotoren mit entgegengesetzter entgegenkommender Kolbenbewegung. Diese Anordnung ist die leistungsmäßig energieeffizienteste Variante aller möglichen Schemata für den Einsatz eines Kolbensystems.
Diese Motoren in kleinen Größen sind etwas billiger und einfacher als Rotationsmotoren und die Dichtungen in ihnen werden am traditionellsten und einfachsten verwendet.
Unten sehen Sie ein Video eines kleinen gegenläufigen Axialkolbenmotors im Einsatz.
Derzeit wird ein solcher 30-kW-Axialkolben-Boxermotor gefertigt. Die Motorressource wird voraussichtlich mehrere hunderttausend Stunden betragen, da die Dampfmaschinendrehzahl 3-4 mal niedriger ist als die Drehzahl des Verbrennungsmotors, das Kolben-Zylinder-Reibungspaar einer Ionen-Plasma-Nitrierung in einer Vakuumumgebung und der Reibung unterzogen wird Die Oberflächenhärte beträgt 62-64 Einheiten HRC. Einzelheiten zum Prozess der Oberflächenhärtung durch Nitrieren siehe.
Hier ist eine Animation des Funktionsprinzips eines solchen Axialkolben-Boxermotors, ähnlich im Layout, mit einer entgegenkommenden Kolbenbewegung
Foto, Video, viele Briefe:
Schema der Dampfrotationsmaschine N. Tverskoy:
Probelauf mit Druckluft (3,5 atm) eines Dampfrotationsmotors.
Das Modell ist für 10 kW Leistung bei 1500 U / min bei einem Dampfdruck von 28-30 atm ausgelegt.
Ende des 19. Jahrhunderts gerieten die "Rotationsmaschinen von N. Tverskoy" in Vergessenheit, weil sich Kolbendampfmaschinen als einfacher und technologisch fortschrittlicher in der Produktion (für die damalige Industrie) herausstellten und Dampfturbinen mehr Leistung lieferten.
Aber die Bemerkung zu Turbinen gilt nur in Bezug auf ihr großes Gewicht und ihre Gesamtabmessungen. In der Tat übertreffen Mehrzylinder-Dampfturbinen mit einer Leistung von mehr als 1,5 bis 2.000 kW Dampfrotationsmotoren in jeder Hinsicht, selbst bei den hohen Turbinenkosten. Und zu Beginn des 20. Jahrhunderts, als Schiffskraftwerke und Kraftwerke von Kraftwerken begannen, eine Leistung von vielen zehntausend Kilowatt zu erreichen, konnten nur Turbinen solche Möglichkeiten bieten.
ABER - Turbinen haben einen weiteren Nachteil. Beim Herunterskalieren ihrer Gewichts- und Größenparameter verschlechtern sich die Leistungseigenschaften von Dampfturbinen stark. Die spezifische Leistung wird deutlich reduziert, der Wirkungsgrad sinkt, während die hohen Herstellungskosten und die hohen Drehzahlen der Hauptwelle (die Notwendigkeit eines Getriebes) bestehen bleiben. Deshalb - im Leistungsbereich von unter 1 Tausend kW (1 MW) ist es fast unmöglich, selbst für viel Geld eine rundum effiziente Dampfturbine zu finden ...
Deshalb erschien in dieser Leistungsklasse ein ganzer „Strauß“ an exotischen und wenig bekannten Designs. Aber vor allem sind sie genauso teuer und ineffizient ... Schraubenturbinen, Tesla-Turbinen, Axialturbinen und so weiter.
Aber aus irgendeinem Grund hat jeder die Dampf-"Rotationsmaschinen" vergessen. Mittlerweile sind diese Maschinen um ein Vielfaches billiger als irgendwelche Klingen- und Schraubmechanismen (das sage ich mit Sachkenntnis, als jemand, der mit seinem eigenen Geld schon mehr als ein Dutzend solcher Maschinen hergestellt hat). Gleichzeitig haben die Dampf-"Rotationsmaschinen von N. Tverskoy" ein starkes Drehmoment ab den kleinsten Umdrehungen, eine niedrige Rotationsfrequenz der Hauptwelle bei vollen Umdrehungen von 800 bis 1500 U / min. Jene. solche Maschinen, sogar für einen elektrischen Generator, sogar für ein Dampfauto (Traktor, Traktor) - benötigen kein Getriebe, keine Kupplung usw., sondern sind direkt mit ihrer Welle mit einem Dynamo, Autorädern usw. verbunden.
Also - in Form einer Dampfrotationsmaschine - das System der "Rotationsmaschine von N. Twerskoj" haben wir eine universelle Dampfmaschine, die perfekt Strom aus einem Festbrennstoffkessel in einem abgelegenen Forst- oder Taigadorf, auf einem Feldlager oder Strom in einem Heizraum einer ländlichen Siedlung erzeugen oder die Verschwendung von Prozesswärme (heiße Luft) in einem Ziegel- oder Zementwerk, in einer Gießerei usw. usw. „verdrehen“. Alle diese Wärmequellen haben eine Leistung von weniger als 1 MW, daher nützen konventionelle Turbinen hier wenig. Auch andere Maschinen zur Wärmerückgewinnung durch Umwandlung des Drucks des entstehenden Dampfes in den Betrieb sind aus der allgemeinen technischen Praxis noch nicht bekannt. Diese Wärme wird also in keiner Weise genutzt – sie geht einfach dumm und unwiederbringlich verloren.
Ich habe bereits eine "Dampfrotationsmaschine" zum Antrieb eines elektrischen Generators mit 10 kW erstellt, wenn alles nach Plan läuft, wird es bald eine Maschine mit 25 und 40 kW geben. Genau das, was benötigt wird, um ein ländliches Anwesen, einen kleinen Bauernhof, ein Feldlager usw. billig mit Strom aus einem Festbrennstoffkessel oder industrieller Abwärme zu versorgen.
Rotationsmotoren sind im Prinzip gut nach oben skaliert, daher ist es durch die Montage vieler Rotorabschnitte auf einer Welle einfach, die Leistung solcher Maschinen zu vervielfachen, indem einfach die Anzahl der Standardrotormodule erhöht wird, d.h. Es ist durchaus möglich, Dampfrotationsmaschinen mit einer Leistung von 80-160-240-320 kW oder mehr herzustellen ...
Ich bin im Internet auf einen interessanten Artikel gestoßen.
"Der amerikanische Erfinder Robert Green hat eine völlig neue Technologie entwickelt, die kinetische Energie durch Umwandlung von Restenergie (sowie anderer Brennstoffe) erzeugt. Die Dampfmaschinen von Green sind kolbenverstärkt und für eine Vielzahl praktischer Zwecke ausgelegt."
Das ist es, nicht mehr und nicht weniger: eine völlig neue Technologie. Nun, natürlich fing an zu schauen und versuchte einzudringen. Überall steht geschrieben Einer der einzigartigsten Vorteile dieses Motors ist die Fähigkeit, Strom aus der Restenergie der Motoren zu erzeugen. Genauer gesagt kann die restliche Abgasenergie des Motors in Energie umgewandelt werden, die zu den Pumpen und Kühlsystemen der Einheit fließt. Nun, was ist damit, wie ich es verstehe, Abgase verwenden, um Wasser zum Kochen zu bringen und dann Dampf in Bewegung umzuwandeln. Wie notwendig und kostengünstig, denn ... obwohl dieser Motor, wie man so schön sagt, aus wenigen Einzelteilen speziell konstruiert ist, kostet er dennoch viel und macht es Sinn, einen Garten einzuzäunen, umso mehr grundlegend neu in dieser Erfindung sehe ich nicht. Und viele Mechanismen zum Umwandeln einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung wurden bereits erfunden. Auf der Website des Autors steht ein Zweizylindermodell im Prinzip nicht teuer zum Verkauf 
nur 46 Dollar.
Auf der Website des Autors gibt es ein Video, das Solarenergie verwendet, und ein Foto, auf dem jemand auf einem Boot diesen Motor verwendet. 
Aber in beiden Fällen handelt es sich eindeutig nicht um Restwärme. Kurz gesagt, ich bezweifle die Zuverlässigkeit eines solchen Motors: „Die Kugellager sind gleichzeitig Hohlkanäle, durch die der Dampf den Zylindern zugeführt wird.“ Was ist Ihre Meinung, liebe Benutzer der Website?
Artikel auf Russisch