Jak zrobić turbinę gazową własnymi rękami. Instalacja turbosprężarki

Instrukcje

Mocno przymocuj sam silnik krokowy do stojaka, tak aby jego wał znajdował się w pozycji poziomej.

Podłączyć po dwie diody do każdego z przewodów wychodzących z silnika. Podłącz jedną z diod z anodą do przewodu, a katodę do dodatniej szyny zasilającej. Podłącz drugą diodę z katodą do przewodu, anodę do ujemnej szyny zasilającej. Weź same diody zaprojektowane na prąd co najmniej 2 A.

Wystaw turbinę na wiatr. Zmierz napięcie na wyjściu prostownika. Bocznik z prostownikiem o pojemności elektrolitycznej 200 μF, ocenianej na czterokrotność mierzonego napięcia. Zwróć uwagę na polaryzację podczas podłączania tego kondensatora.

Podłącz stabilizator impulsów wykonany według dowolnego ze znanych obwodów do wyjścia prostownika. Jego napięcie wejściowe powinno być równe napięciu usuniętemu z prostownika, a napięcie wyjściowe powinno być takie, jakie jest wymagane.

Zamontuj turbinę wiatrową i generator w miejscu, w którym będzie wystawiony na zbyt silny wiatr (może go zniszczyć). Upewnij się, że miejsce instalacji jest chronione przez piorunochron. Ponadto w miejscu turbiny nie powinny znajdować się ludzie i zwierzęta, aby nie doznały obrażeń w wyniku jej zniszczenia przy silnym wietrze.

Podłącz obciążenie do wyjścia regulatora przełączania. W swojej pojemności, w zależności od mocy generatora i napięcia na wyjściu stabilizatora, można użyć np. lampy LED, odbiornika radiowego, telefonu komórkowego. Nie używaj jako obciążenia drogich urządzeń, które szkoda zepsuć dostarczając prąd o błędnych parametrach (napięcie, tętnienie). W razie potrzeby podłącz również małą ładowarkę baterii. Dzięki temu będziesz mieć pewną ilość energii, która zostanie wykorzystana w przypadku braku wiatru.

Pierwsze informacje o urządzeniach napędzanych parą pochodzą z początku I wieku p.n.e. Od tego czasu silniki parowe przeszły wiele zmian, stale się doskonaląc. Prostota zasady działania sprawiła, że ​​parowóz stał się niezastąpiony w różnych gałęziach gospodarki. Możesz sam zrobić turbinę parową.

Będziesz potrzebować

• - puszka blaszana;
• - wieczka blaszane z puszek;
• - pasek cyny;
• - metalowe nity;
• - śruba z nakrętką;
• - drut aluminiowy;
• - tabletka suchego paliwa (lampka spirytusowa, świeca);
• - szczypce;
• - lutownica;
• - topnik do lutowania aluminium.

Instrukcje

Za pomocą lutownicy przymocuj dyszę i nakrętkę do pokrywy. Podczas lutowania dyszy aluminiowej należy użyć płynu do lutowania ogólnego zastosowania lub topnika do lutowania aluminium (na przykład F59A). Przylutuj wieczko do korpusu puszki, po uprzednim oczyszczeniu klejonych powierzchni z powłoki polimerowej papierem ściernym.

Zacznij robić turbinę. Najpierw podziel blaszane kółko na cztery równe części, następnie każdą część na pół i ponownie na pół. Powinieneś mieć szesnaście ostrzy. Wytnij powstałe płatki wzdłuż do połowy promienia. Wygnij powstałe łopatki turbiny za pomocą szczypiec. Przylutuj główkę nitu do środka tej konstrukcji.

Wygnij uchwyt turbiny w kształcie litery „P” z paska cyny; uczynić go szerszym niż długość dwóch nitów. Wlutuj turbinę do uchwytu, aby mogła się swobodnie obracać. W tym przypadku oś będzie środkowym prętem nitu.

Przylutuj uchwyt z turbiną do pokrywy nad dyszą, upewniając się, że obracające się części konstrukcji o nic się nie zaczepiają. Z kawałka drutu aluminiowego zrób stojak na powstałą strukturę. Turbina jest teraz gotowa do pracy.

Wlej wodę do bojlera za pomocą plastikowej butelki. Poziom wody nie może przekraczać połowy objętości kotła. Zamknąć otwór do napełniania wodą za pomocą podkładki uszczelniającej wykonanej z ołowianej osłony kabla. Rozpal ogień (do tego nadaje się zwykła świeca) i poczekaj, aż woda się zagotuje. Para pod ciśnieniem wydostaje się przez dyszę i napędza turbinę.

Jednym z głównych elementów tzw. turbiny parowej jest turbina. Jest to silnik cieplny wyposażony w łopatki, podczas którego energia ogrzanej i sprężonej pary zamieniana jest na energię kinetyczną, która wprawia wał w ruch obrotowy. Model roboczy turbiny parowej można wykonać ręcznie z dostępnych materiałów.

Będziesz potrzebować

• - Móc;
• - arkusz cyny;
• - nity aluminiowe;
• - śruba;
• - śruba;
• - drut;
• - szczypce;
• - nożyczki do cięcia metalu;
• - skryba;
• - szczypce;
• - młotek;
• - papier ścierny;
• - wiertarka;
• - wiertarka;
• - lutownica;
• - płyn lutowniczy;
• - lut.

Instrukcje

Przygotuj puszkę, która będzie działać jak kocioł parowy. Upewnij się, że puszka jest nienaruszona i nieuszkodzona. Użyj szczypiec do obrobienia krawędzi puszki, aby nie pozostały na nich zadziory.

Wywierć dwa otwory w blaszanym wieczku. Pierwszy jest potrzebny do zamocowania dyszy, a drugi do napełnienia płynem. Aby ułatwić montaż konstrukcji, zbliż otwór wlewowy do krawędzi pokrywy.

Jedną z możliwości przedłużenia żywotności starego samochodu, na przykład dowolnego VAZ 2107, 2106, 2114, 2112, jest jego tuning. Oczywiście w tym przypadku nie mówimy o montażu nowych tarcz i osłon, ale przede wszystkim o zwiększeniu mocy silnika. Jedną z najprostszych i najtańszych opcji, aby to zapewnić, jest samodzielne zainstalowanie mechanicznego doładowania silnika.

Doładowanie mechaniczne na VAZ - zalety i wady

Im większy silnik i im więcej cylindrów w nim, tym wyższa jego moc. To pierwszy wniosek, kiedy obserwujemy silniki i maszyny. Lecz nie zawsze tak jest. Im więcej paliwa spala się w cylindrach silnika, tym większą moc jest on w stanie pokazać. Ale objętość cylindrów jest skończona, a moc chce być zwiększona. W takich przypadkach na ratunek przychodzi mechaniczna dmuchawa powietrza.

Jego zasada działania jest niezwykle prosta i działa na wszystkich samochodach, w tym na rodzinach VAZ 2107, 2106, 2114, 2112 - dostarcza dodatkowe powietrze do silnika, w wyniku czego:

• dmuchanie cylindrów wzrasta i są one lepiej uwalniane od resztek spalonego paliwa;
• więcej paliwa dostaje się do cylindrów silnika, co zapewnia większą moc;
• zwiększa się stopień kompresji, co również daje wzrost mocy.

To podejście jest prawie podobne do trybu turbo stosowanego w silnikach wysokoprężnych. Tylko tam wykorzystuje się do tego celu turbosprężarkę napędzaną spalinami, a w tym przypadku mechaniczną sprężarkę powietrza, która jest połączona paskiem z wałem korbowym silnika. To podejście jest znacznie prostsze, dopływ powietrza zależy od prędkości obrotowej silnika, im są wyższe, tym więcej dopływa; a także nie wymaga zapewnienia trybów pracy turbiny i można to zrobić ręcznie w dowolnym samochodzie VAZ.

Warto wziąć pod uwagę, że jeśli na maszynie wtryskowej VAZ zostanie zainstalowana mechaniczna sprężarka, wymagana będzie zmiana oprogramowania układowego. Jednak podobną rewizję można wykonać dla samochodu z gaźnikiem, tylko w tym przypadku najprawdopodobniej będziesz musiał zmienić dysze w gaźniku i wyregulować czas zapłonu.

Nie zapominaj, że zmuszasz silnik VAZ, czy to którykolwiek z jego modeli 2107, 2106, 2114, 2112, praca musi być wykonana w sposób kompleksowy i dopiero wtedy możliwe jest uzyskanie oczekiwanego rezultatu. Nie jest to jednak tak duża cena za wzrost mocy.

Jak zainstalować dmuchawę powietrza DIY?

Istnieje kilka podejść, które pozwalają własnymi rękami zainstalować mechaniczną dmuchawę powietrza w samochodach z rodziny VAZ. Jest to produkcja samego takiego urządzenia, zapewniająca tryb turbo lub doładowanie silnika lub użycie gotowego zestawu.

Domowa sprężarka do VAZ

Przy takim podejściu decydująca będzie mechaniczna dmuchawa powietrza. To od niego zależy cały przyszły projekt. Najważniejsze jest, aby znaleźć dmuchawę powietrza z importowanego samochodu, która spełnia wymagania, lub będziesz musiał użyć domowej roboty. Jest to również możliwe i w tym przypadku stosuje się odpowiednie części i zespoły z zupełnie nieoczekiwanych urządzeń, na przykład odkurzacza.

Przy wykonywaniu takiej domowej dmuchawy powietrza należy wziąć pod uwagę dosłownie wszystko - wymiary, wagę, umieszczenie w komorze silnika, sposób i miejsce umieszczenia koła pasowego i paska napędowego, wydajność tego urządzenia, tryby pracy (krótkoterminowe lub długoterminowe), możliwość smarowania i wiele, wiele więcej.
Po uzyskaniu jasności ze sprężarką konieczne jest obliczenie implementacji trybu turbo dla silnika.

Tutaj należy wziąć pod uwagę, w jaki sposób zostanie zmieniony układ paliwowy i chłodzący samochodu, jakie zmiany należy wprowadzić w jego kontroli i jak to zrobić, jakie ciśnienie będzie akceptowalne dla bezpiecznej pracy silnika, kiedy za pomocą trybu turbo z takim urządzeniem.

Nawet powyższa lista pytań, która nie jest kompletna, pokazuje, że wykonanie domowej dmuchawy powietrza dla VAZ dowolnej rodziny, co najmniej 2107.2106, co najmniej 2114, 2112, jest dość trudne, ale możliwe. Przykładem może być zdjęcie pokazujące, że taka praca została pomyślnie zakończona. To prawda, że ​​nie jest to VAZ, ale sam fakt jest ważny - możliwe jest wykonanie domowej roboty sprężarki powietrza, w której jej jednostka napędowa jest połączona z wałem korbowym silnika.

Dmuchawa do samodzielnego montażu - z zestawu KIT

Tak, w sprzedaży są takie zestawy, które pozwalają własnymi rękami wdrożyć tryb turbo w samochodach VAZ 2107, 2106, 2114, 2112. Z reguły zawiera wszystko, czego potrzebujesz do montażu i instalacji takiego urządzenia w samochodzie - samą sprężarkę, paski, jednostkę napędową, wsporniki i kanały powietrzne. Czym jest taki zestaw, pozwala zrozumieć dane zdjęcie.

Główną zaletą takiego podejścia do wdrożenia trybu turbo w samochodzie jest prostota i pełne dostosowanie rozwiązań technicznych do konkretnej opcji - 2107, 2106, 2114, 2112. Z reguły producentami zestawów KIT ​​są chińscy producenci, którzy zapewnia ich dość rozsądną cenę.

Jako zalety wdrożenia trybu turbo w ten sposób warto zauważyć jego ostrzenie specjalnie dla samochodów VAZ określonego modelu (2107, 2106, 2114, 2112). Do zalet takiego podejścia należy również zaliczyć fakt, że w pewnych warunkach, gdy poziom wytworzonego dodatkowego ciśnienia nie przekracza pół bara, nie jest wymagana ingerencja w układ paliwowy pojazdu.

Niepraktyczne jest opisywanie kolejności realizacji trybu turbo z takiego zestawu, każdy z nich posiada własną instrukcję montażu. Wady to kraj pochodzenia, ale tutaj masz szczęście. Jak wygląda auto po rewizji i jak to zrobić, film dodatkowo pomoże Ci zrozumieć

Jednym ze sposobów dostępnych dla kierowców na zwiększenie mocy silnika starego samochodu i nadanie mu nowego życia jest zainstalowanie dmuchawy powietrza. Tę pracę można wykonać własnymi rękami, jeśli używasz dostępnych na rynku zestawów KIT ​​do samochodów VAZ.

Turbina parowa to silnik cieplny, który zamienia energię cieplną z pary na energię mechaniczną do obrotu wału. Rurociągiem parowym podgrzana para świeża pochodząca z kotła trafia do turbiny parowej, po czym znaczna część uwolnionej energii cieplnej zamieniana jest na pracę mechaniczną.

Działanie turbiny parowej

W turbinie umieszczonej w kotle trzy media: woda, para i kondensat tworzą taki obieg zamknięty. Podczas procesu konwersji tracona jest tylko niewielka ilość pary i wody. Ta ilość wody jest stale uzupełniana poprzez dodawanie do instalacji wody surowej, która przechodzi przez oczyszczacz wody. Tam woda jest uzdatniana związkami chemicznymi niezbędnymi do usunięcia zbędnych zanieczyszczeń zawartych w wodzie.

Zasada działania:

• Para odlotowa o raczej obniżonym ciśnieniu i temperaturze wpływa do skraplacza z turbiny.
• Tam spotyka po drodze układ różnych rurek, przez które woda chłodząca jest w sposób ciągły pompowana za pomocą pompy obiegowej. Pobierają go głównie z rzek, jezior lub stawów.
• Kiedy rura skraplacza styka się z zimną powierzchnią, odprowadzona para skrapla się, zamieniając się w wodę (kondensat).
• W sposób ciągły wypompowując ze skraplacza specjalną pompę, kondensat przepływa przez grzałkę do odgazowywacza.
• Stamtąd pompa przenosi go do kotła parowego.

Jednostka posiada również turbosprężarkę i grzałkę. Jego funkcją jest dogrzewanie kondensatu. Nowoczesne elektrownie z turbinami parowymi są w większości wyposażone w kilka nagrzewnic. Dodatkowo do podgrzania cieczy zasilającej potrzebne jest głównie ciepło z pary, która jest pobierana z etapów pośrednich samej turbiny w zakresie 15-30% całkowitego zużycia pary. Daje to dobry wzrost wydajności instalacji.

Nowoczesna elektrownia parowa w akcji

Ciepło wydalane w turbinie parowej dostaje się do skraplacza przez rury. Ilość wydzielanego ciepła jest duża i dlatego woda chłodząca musi być lekko podgrzana. W związku z tym zużycie potężnych jednostek turbin parowych jest bardzo wysokie. Czasami osiąga nawet 20 000 m3/godz. Zwłaszcza jeśli moc stacji wynosi 100 000 kW. W tych przypadkach woda chłodząca jest dostarczana do pomp obiegowych z rzeki i po spełnieniu swojej funkcji jest odprowadzana z powrotem do rzeki, tylko poniżej punktu ujęcia.

W turbinach parowych konstrukcja jest taka, że ​​energia potencjalna pary po przejściu przez proces rozprężania w dyszach jest zamieniana na energię kinetyczną zdolną do poruszania się z dużą prędkością. Silny strumień pary dostarczany jest do zakrzywionych łopatek, które są zamocowane na obwodzie tarczy, która jest zamontowana na wale. Uderzenie silnego strumienia pary na łopatki wprawia wał w ruch obrotowy.

Aby przekształcić energię pary w energię kinetyczną, konieczne jest zapewnienie jej niezakłóconego wyjścia z wytwornicy pary, w której się znajduje, poprzez dyszę w przestrzeń. Przy tym wszystkim ciśnienie pary jest konieczne, aby było wyższe niż ciśnienie tej samej przestrzeni. Należy pamiętać, że para będzie ulatniała się z bardzo dużą szybkością.

Szybkość, z jaką para opuszcza dyszę, zależy od następujących czynników:

• Od temperatury i ciśnienia do ekspansji;
• Jakie ciśnienie jest obecne w przestrzeni, do której wpływa;
• Na prędkość wpływa również kształt dyszy, przez którą przepływa para.

Wał turbiny musi być połączony z wałem samej maszyny napędzanej. To, co to będzie, zależy od obszaru, w którym używana jest pracująca maszyna. Może to być energetyka, metalurgia, napędy turbogeneratorów, dmuchawy, sprężarki, pompy, transport wodny i kolejowy.

Urządzenie turbiny parowej

Elektrownia parowa – to główny typ silników w nowoczesnych elektrowniach cieplnych i jądrowych, które wytwarzają 85 – 90% energii elektrycznej zużywanej na całym świecie.

Turbiny parowe są bardzo szybkie. Jest to głównie 3000 obj. min., a przy tym mają stosunkowo niewielkie rozmiary i wagę. W dzisiejszym nowoczesnym przemyśle produkuje się turbiny o różnych mocach, nawet takie, w których w jednej jednostce, o wysokiej wydajności, przekracza się tysiąc megawatów.

Ta jednostka została wynaleziona bardzo dawno temu. W jego tworzeniu brało udział wielu naukowców. W Rosji za twórcę budowy turbin parowych uważa się Polikarpa Zalesowa, który wprowadził te konstrukcje w Ałtaju na początku XIX wieku.

Turbiny parowe dzielą się na:

• Kondensacja;
• Ogrzewanie;
• Specjalny cel;
• Aktywny;
• Reaktywny;
• Aktywnie racjonalnie.

Najpowszechniejsza – turbina kondensacyjna – pracuje z odprowadzeniem pary odlotowej do skraplacza z głęboką próżnią. Pewna ilość pary jest zwykle pobierana z pośrednich stopni turbin do celów regeneracji. Głównym celem agregatów kondensacyjnych jest wytwarzanie energii elektrycznej.

Struktura turbiny parowej

Turbiny parowe budowane są jako konstrukcje stacjonarne, które znajdują zastosowanie głównie w elektrowniach zakładowych lub elektrowniach oraz transportowe niezbędne do eksploatacji kotłów okrętowych.

Niezależnie od zasady działania istota zachodzących działań pozostanie niezmieniona – strumień pary wypływający z dyszy zostanie skierowany na łopatki tarczy na wale i zostanie aktywowany.

Turbiny parowe wyróżniają się następującymi cechami:

• Obrót;
• Liczba budynków;
• Kierunek ruchu strumienia pary;
• Liczba szybów;
• Lokalizacja agregatu skraplającego;
• Funkcjonalność.

Turbiny parowe zapewniają długotrwałe wytwarzanie energii mechanicznej w temperaturach ich wody chłodzącej do 330 C Celsjusza. Ponadto turbiny muszą pracować długotrwale, niezawodnie przy obciążeniu nominalnym od 30 do 100%. Co jest potrzebne do regulacji dystrybucji obciążenia elektrycznego. Najczęściej spotykane turbiny kondensacyjne są wymagane do zapewnienia długotrwałej pracy przy temperaturach spalin do 700 C.

Elektrownia parowa: cechy instalacji

Układ regulacji pracy turbiny przy gwałtownym spadku mocy i odłączeniu TG od sieci powinien ograniczać gwałtowne przeregulowanie jej prędkości obrotowej wirnika i nie dopuszczać do zadziałania czujnika bezpieczeństwa. Praca turbiny daje możliwość natychmiastowego zerowania napięcia. Ponadto turbiny powinny umożliwiać przywrócenie obciążenia do pierwotnego lub dowolnej innej wartości w zakresie regulacji z prędkością co najmniej 10% mocy znamionowej na sekundę.

Obowiązkowe tryby pracy:

• Przy wyłączonej grzałce wysokociśnieniowej;
• Z ładunkiem w ramach potrzeb własnych w ciągu 40 minut po rozładowaniu;
• Na biegu jałowym przez 15 minut po wyłączeniu;
• Do testowania na biegu jałowym 20 godzin po uruchomieniu turbiny;
• Żywotność pracujących turbin między remontami musi wynosić co najmniej 4 lata;
• Nowe jednostki są objęte 5-letnią gwarancją;
• Okres eksploatacji w przypadku awarii turbiny parowej wynosi nie mniej niż 6000 godzin;
• Współczynnik dyspozycyjności zakładu wynosi nie mniej niż 0,98.

Turbina parowa ma żywotność ponad 30 lat. Jedynymi wyjątkami są części eksploatacyjne i komponenty.

Turbina parowa (wideo)

Turbina parowa „zrób to sam” to jednostka będąca sercem niemal każdej elektrowni, działająca na zasadzie zamiany energii z pary na mechaniczną. Jednak taki samochód można zrobić również w domu. Oczywiście będzie to mini urządzenie, a najprawdopodobniej twoja domowa turbina będzie gazem lub powietrzem, ale taki model jest tak samo przydatny w życiu codziennym, jak turbina parowa do CHP. Odpowiednio zaprojektowany schemat, rysunek i rysunek pomogą Ci osiągnąć pozytywny wynik z domowych produktów.

Nagłówek> Turbina parowa. Pierwsze wzmianki o maszynach parowych pochodzą z początku I wieku p.n.e. Stosunkowo prosta zasada działania uczyniła ten silnik parowy przez setki lat głównym dla ludzkości. Spróbujmy zrobić najprostszy model turbiny parowej własnymi rękami.

Potrzebujemy:

• Cyna. Wziąłem mały z pasty pomidorowej.
• Pokrywki blaszane z puszek o większej średnicy.
• Pasek cyny. Można go wyciąć z boku puszki.
• Nity o średnicy 3mm i długości 7 i 14mm.
• Śruba z nakrętką M5.
• Drut aluminiowy.
• Świeca. Lepiej jest użyć suchej tabletki paliwowej lub lampki alkoholowej zamiast świecy.

Wytnij dwa kółka z powiek. Dopasowujemy jedną do wielkości puszki, która będzie kotłem parowym. Drugi będzie turbiną. Jego wielkość dobieramy według własnego uznania, w zależności od wielkości całej konstrukcji. Długi nit, który zostanie wbity młotkiem z dyszą z jednej strony i zmniejszy średnicę do 0,6-0,7mm.

W pokrywie wykonujemy dwa otwory: na dyszę i na otwór wlewowy. Otwór wlewowy umieszczamy nieco z boku, aby turbina nie kolidowała ze śrubą.

Do pokrywy lutujemy nakrętkę i końcówkę nitu. Te nity są wykonane z aluminium, więc do lutowania aluminium będziesz musiał użyć uniwersalnego płynu lub specjalnego topnika. Użyłem F59A.

Przylutowujemy pokrywkę do słoika. Należy zauważyć, że prawie wszystkie nowoczesne puszki są wykonane z dodatkową powłoką polimerową, dlatego wszystkie części należy przeszlifować przed lutowaniem.

Wykonujemy turbinę. Aby to zrobić, najpierw dzielimy blaszane kółko na 4 części, następnie każdą ćwiartkę na 2 części, a na końcu każdy plasterek na pół. Kroimy plastry mniej więcej do połowy promienia. Łopatki turbiny wyginamy szczypcami. Przylutuj główkę nitu do środka.

Uchwyt turbiny wyginamy z blaszanej listwy w kształcie litery P. Szerokość dobieramy nieco więcej niż długość dwóch nitów.

Turbinę wlutowujemy do uchwytu tak aby swobodnie się obracała. Jako oś przyjmujemy odcięty pręt środkowy nitu.

Do pokrywy nad dyszą lutujemy uchwyt z turbiną. Upewnij się, że nie czepia się niczego.

Opcje stojaka mogą być dowolne. Najprostszą rzeczą jest wygięcie go z drutu aluminiowego.

Turbina jest gotowa do uruchomienia. Dużo łatwiej będzie napełnić wodę za pomocą plastikowej butelki spod kropli z zimna. Nie zalewać wodą więcej niż połowy objętości naszego bojlera. Idealnym rozwiązaniem jest użycie podkładki wyciętej z ołowianej osłony kabla jako podkładki uszczelniającej. Możesz użyć skóry. Jeśli nie ma ani jednego, ani drugiego, wystarczy wziąć standardowy i napromieniować.

Idea praktycznego wykorzystania energii parowej jest daleka od nowości, wykorzystanie turbin parowych na skalę przemysłową od dawna jest częścią naszego życia. To właśnie te jednostki zainstalowane w różnych elektrowniach i elektrociepłowniach zaopatrują w energię elektryczną 99% naszych domów. Jednak niektórym rzemieślnikom udaje się wdrożyć zasadę zamiany energii cieplnej na energię elektryczną w domu. W tym celu stosuje się domową turbinę parową o minimalnych rozmiarach i mocy. Jak złożyć go w domu, zostanie omówione w tym artykule.

Jak działa turbina parowa?

Zasadniczo turbiny parowe są częścią złożonego systemu zaprojektowanego do przekształcania energii paliwa w energię elektryczną, czasem ciepło.

W chwili obecnej ta metoda jest uważana za opłacalną ekonomicznie. Z technologicznego punktu widzenia dzieje się to w następujący sposób:

• W kotłowni parowej spalane są paliwa stałe lub płynne. W rezultacie płyn roboczy (woda) zamienia się w parę;
• uzyskana para jest dodatkowo przegrzewana i osiąga temperaturę 435 ºС przy ciśnieniu 3,43 MPa. Jest to konieczne, aby osiągnąć maksymalną wydajność całego systemu;
• przez rurociągi płyn roboczy jest dostarczany do turbiny, gdzie jest równomiernie rozprowadzany po dyszach za pomocą specjalnych jednostek;
• dysze doprowadzają parę żywą do zakrzywionych łopatek zamontowanych na wale i powodują jego obrót. Tak więc energia kinetyczna rozprężającej się pary zamienia się w ruch mechaniczny, jest to zasada działania turbiny parowej;
• wał generatora, który jest „rewersyjnym silnikiem elektrycznym”, obraca się przez wirnik turbiny, w wyniku czego wytwarzana jest energia elektryczna;
• Para spalinowa wchodzi do skraplacza, gdzie po zetknięciu się z ochłodzoną wodą w wymienniku ciepła przechodzi w stan ciekły i jest pompowana z powrotem do kotła w celu podgrzania przez pompę.

Notatka. W najlepszym przypadku sprawność turbiny parowej sięga 60%, a całego układu nie więcej niż 47%. Znaczna część energii paliwowej odchodzi wraz z utratą ciepła i jest zużywana na pokonanie siły tarcia podczas obrotu wałów.

Poniższy schemat funkcjonalny przedstawia zasadę działania turbiny parowej w połączeniu z kotłownią, generatorem elektrycznym i innymi elementami systemu:

Aby zapobiec spadkowi wydajności pracy, maksymalna konstrukcyjna liczba łopatek znajduje się na wale wirnika. Jednocześnie zapewniona jest najmniejsza szczelina między nimi a obudową stojana za pomocą specjalnych uszczelek. W prostych słowach wszystkie szczeliny są zminimalizowane, aby para nie „wirowała na sucho” wewnątrz obudowy. Ostrze zaprojektowano w taki sposób, aby rozprężanie pary następowało nie tylko na wylocie dyszy, ale również w jej wnęce. Jak to się dzieje, widać na schemacie roboczym turbiny parowej:

Należy zauważyć, że płyn roboczy, którego ciśnienie spada po uderzeniu w łopatki, nie dostaje się od razu do skraplacza po cyklu roboczym w pierwszym bloku. Mimo wszystko ma jeszcze dostateczny dopływ energii cieplnej, dlatego para jest przesyłana rurociągami do drugiej jednostki niskociśnieniowej, gdzie ponownie oddziałuje na wał za pomocą łopatek o innej konstrukcji. Jak pokazano na rysunku, turbina parowa może zawierać kilka takich jednostek:

1 - dostawa pary przegrzanej; 2 - blokowa przestrzeń robocza; 3 - wirnik z ostrzami; 4 - wał; 5 - wylot pary odlotowej do skraplacza.

Na przykład. Prędkość wirnika generatora może osiągnąć 30 000 obr/min, a moc turbiny parowej – do 1500 MW.

Jak zrobić turbinę parową w domu?

Wiele zasobów internetowych publikuje algorytm, zgodnie z którym mini turbina parowa jest wykonana z puszki w domu i przy użyciu niewielkiej liczby narzędzi. Oprócz samej puszki potrzebny będzie drut aluminiowy, mały kawałek cyny do przecięcia paska i wirnika, a także elementy mocujące.

W wieczku puszki wykonane są 2 otwory i wlutowane w jeden kawałek tuby. Wirnik turbiny jest wycinany z kawałka blachy, przymocowany do listwy wygiętej w kształt litery P. Następnie listwę przykręca się do drugiego otworu, ustawiając wirnik tak, aby łopatki znajdowały się naprzeciw rury. Wszystkie otwory technologiczne wykonane podczas eksploatacji są również uszczelniane. Produkt należy zainstalować na drucianym stojaku, napełnionym wodą ze strzykawki, a od dołu należy zapalić suche paliwo. Zaimprowizowany wirnik turbiny parowej zacznie się obracać ze strumienia pary wydobywającej się z rury.

Oczywiste jest, że taki projekt może służyć tylko jako prototyp, zabawka, ponieważ ta ręcznie robiona turbina parowa nie może być używana do żadnego celu. Moc jest za mała i nie ma mowy o jakiejkolwiek wydajności. Chyba że można na jej przykładzie pokazać zasadę działania silnika cieplnego.

Mini generator prądu może być wykonany ze starego metalowego czajnika. Do tego oprócz samego czajnika potrzebna będzie rura miedziana lub ze stali nierdzewnej o cienkich ściankach, chłodnica komputerowa i mały kawałek blachy aluminiowej. Z tego ostatniego wycięto okrągły wirnik z łopatkami, z którego zostanie wykonana turbina parowa małej mocy.

Silnik elektryczny jest wyjmowany z chłodnicy i instalowany na tej samej osi z wirnikiem. Powstałe urządzenie jest zamontowane w okrągłej aluminiowej obudowie, powinno pasować do rozmiaru zamiast pokrywy czajnika. W dolnej części tego ostatniego zrobiony jest otwór, w którym lutowana jest rurka, a na zewnątrz jest z niej wykonana cewka. Jak widać, konstrukcja turbiny parowej jest bardzo zbliżona do rzeczywistości, ponieważ cewka pełni rolę przegrzewacza. Drugi koniec rury, jak można się domyślić, jest doprowadzony do improwizowanych łopatek wirnika.

Notatka. Najtrudniejszą i czasochłonną częścią urządzenia jest cewka. Łatwiej jest zrobić go z rurki miedzianej niż ze stali nierdzewnej, ale nie wytrzyma długo. W kontakcie z otwartym ogniem miedziany przegrzewacz szybko się wypali, więc lepiej zrobić go samemu z rury ze stali nierdzewnej.

Zastosowanie turbiny parowej

Wlewając wodę do czajnika i kładąc go na włączonym gazie, możesz mieć pewność, że gdy energia pary wychodzącej z rurki się zagotuje, będzie wystarczająco dużo energii, aby na wyjściu silnika elektrycznego pojawiło się pole elektromagnetyczne. W tym celu należy podłączyć do niego latarkę LED. Oprócz zasilania żarówek możliwe są inne zastosowania turbiny parowej, na przykład do ładowania baterii telefonu komórkowego.

W mieszkaniu lub prywatnym domu taka minielektrownia może wydawać się prostą zabawką. Ale będąc na wycieczce i zabierając ze sobą czajnik z turbodoładowaniem z generatorem elektrycznym, możesz docenić jego funkcjonalność. Być może przy okazji uda Ci się znaleźć inne przeznaczenie turbiny. Więcej informacji na temat tworzenia chodzącego generatora z czajnika można znaleźć oglądając wideo:

Wniosek

Niestety silniki parowe są dość skomplikowane konstrukcyjnie i bardzo trudno jest zrobić w domu turbinę, której moc sięgała co najmniej 500 W. Jeśli starasz się zapewnić przestrzeganie schematu pracy turbiny, koszt komponentów i poświęcony czas będą nieuzasadnione, wydajność samodzielnie wykonanej instalacji nie przekroczy 20%. Prawdopodobnie łatwiej jest kupić gotowy generator diesla.