W tamtych latach, kiedy samochód był dopiero w powijakach, silnik spalinowy leżał tylko na jednym z kierunków myśli projektowej. Samochód z silnikami tego typu z powodzeniem konkurował z parą i elektrycznością. Parowy samochód Francuza Louisa Sorpolleta ustanowił nawet rekord prędkości w 1902 roku. A w kolejnych latach – niepodzielną dominacją silników benzynowych byli indywidualni pasjonaci pary, którzy nie mogli pogodzić się z tym, że tego typu energię wypierano z autostrad. Amerykańscy bracia Stanley budowali samochody parowe od 1897 do 1927 roku. Ich samochody były całkiem doskonałe, ale nieco nieporęczne. Inna spokrewniona para, również Amerykanka - bracia Doble - przetrwała trochę dłużej. Nierówną walkę zakończyli w 1932 r., tworząc kilkadziesiąt parowozów. Jedna z tych maszyn nadal pracuje, nie przechodząc prawie żadnych zmian. Zainstalowano tylko nowy kocioł i dyszę diesla. Ciśnienie pary osiąga 91,4 atm. w temperaturze 400°C. Prędkość maksymalna auta jest bardzo wysoka – około 200 km/h. Ale najbardziej niezwykłą rzeczą jest zdolność do rozwijania ogromnego momentu obrotowego podczas ruszania. Silniki spalinowe nie mają tej właściwości silnika parowego, dlatego tak trudno było w tamtych czasach wprowadzić olej napędowy do lokomotyw. Samochód braci Doble przejechał prosto z miejsca nad umieszczonym pod kołami blokiem o wymiarach 30 na 30 cm Kolejna ciekawa właściwość: w odwrotnej kolejności wjeżdża na wzgórze szybciej niż konwencjonalne samochody z przodu. Para wylotowa służy jedynie do obracania wentylatora i generatora, co ładuje akumulator. Ale ten samochód pozostałby ciekawostką, pretendentem do miejsca w muzeum historii techniki, gdyby oczy dzisiejszych projektantów nie zwróciły się ponownie ku dawnym pomysłom – aucie elektrycznemu i parowemu – pod wpływem zagrożenie stwarzane przez zanieczyszczenie powietrza.
Co pociąga z tego punktu widzenia w wagonie parowym? Niezwykle ważną właściwością jest bardzo niska emisja szkodliwych substancji wraz z produktami spalania. Dzieje się tak dlatego, że paliwo nie spala się błyskawicznie, jak w silniku benzynowym, ale w sposób ciągły proces spalania jest stabilny, czas spalania jest znacznie dłuższy.
Wydaje się, że w ogóle nie ma odkrycia - różnica między silnikiem parowym a silnikiem spalinowym tkwi w samej zasadzie ich działania. Dlaczego samochody parowe nie konkurowały z benzynowymi? Ponieważ ich silniki mają szereg poważnych wad.
Pierwszy jest dobrze znanym faktem: jest tylu kierowców amatorów, ilu chcesz, podczas gdy nie ma jeszcze kierowców amatorów. W tym obszarze ludzkiej działalności zaangażowani są wyłącznie profesjonaliści. Najważniejsze jest to, że szofer amator, siadając za kierownicą, ryzykuje tylko własnym życiem i tymi, którzy dobrowolnie mu zaufali; maszynista - przez tysiące innych. Ale ważne jest też jedno: serwisowanie silnika parowego wymaga wyższych kwalifikacji niż serwisowanie silnika benzynowego. Błąd prowadzi do poważnych awarii, a nawet wybuchu kotła.
Drugi. Któż nie widział parowozu pędzącego po szynach w białej chmurze? Chmura to para uwalniana do atmosfery. Lokomotywa jest potężną maszyną, jest na niej wystarczająco dużo miejsca na duży kocioł wody. A samochód to za mało. I to jest jeden z powodów odrzucenia silników parowych.
Trzecią i najważniejszą rzeczą jest niska sprawność silnika parowego. Nie bez powodu w krajach uprzemysłowionych starają się teraz zastąpić wszystkie lokomotywy parowe na głównych liniach lokomotywami cieplnymi i elektrycznymi, nie bez powodu nieefektywność lokomotyw parowych stała się nawet przysłowiem. 8% - co to za wydajność?
Aby go zwiększyć, musisz zwiększyć temperaturę i ciśnienie pary. Tak więc sprawność silnika parowego o mocy 150KM. Z. i powyżej równym 30% należy utrzymać ciśnienie robocze 210 kg/cm2, co wymaga temperatury 370 °. Jest to technicznie wykonalne, ale generalnie jest niezwykle niebezpieczne, ponieważ nawet niewielki wyciek pary w silniku lub kotle może doprowadzić do katastrofy. A od wysokiego ciśnienia do wybuchu - odległość jest bardzo mała.
To są główne trudności. Są też mniejsze (choć trzeba zaznaczyć, że w technologii nie ma drobiazgów). Smarowanie cylindrów jest utrudnione, ponieważ olej tworzy z gorącą wodą emulsję, dostaje się do rur kotła, gdzie osadza się na ścianach. Pogarsza to przewodność cieplną i powoduje silne miejscowe przegrzanie. Kolejną „drobiazgą” jest trudność w uruchomieniu silnika parowego w porównaniu ze zwykłym.
A mimo to projektanci zajęli się dla nich bardzo starym i zupełnie nowym biznesem. Dwa samochody o niesamowitym designie wyjechały na ulice amerykańskich miast. Zewnętrznie nie różniły się od zwykłych samochodów, jeden nawet przypominał samochód sportowy o opływowym kształcie. Były to samochody parowe. Obaj zaczęli się poruszać w mniej niż 30 sekund. po włączeniu silnika rozwinęli prędkość do 160 km / h, pracowali na dowolnym paliwie, w tym nafty i zużywali 10 galonów wody przez 800 kilometrów.
W 1966 roku Ford przetestował czterosuwowy, szybki silnik parowy o pojemności 600 cm3 do samochodu. Testy wykazały, że spaliny zawierają tylko 20 cząstek węglowodoru na 1 milion (27 cząstek dopuszcza instrukcje Senackiej Komisji Kontroli Zanieczyszczeń Powietrza), tlenek węgla zawierał 0,05% całkowitej masy spalin, czyli 30 razy mniej niż dopuszczalna ilość ...
Eksperymentalny samochód parowy firmy General Motors pod oznaczeniem E-101 został pokazany na wystawie samochodów z nietypowymi silnikami. Zewnętrznie nie różnił się niczym od maszyny, na podstawie której powstał - Pontiaca - ale silnik wraz z kotłem, skraplaczem i innymi jednostkami układu parowego ważył o 204 kg więcej. Kierowca usiadł na swoim miejscu, przekręcił kluczyk i odczekał 30-45 sekund, aż zapaliło się światło. Oznaczało to, że ciśnienie pary osiągnęło wymaganą wartość i można było jechać. Tak krótki okres czasu można podzielić na takie etapy.
Kocioł jest pełny - włącza się pompa paliwa, paliwo dostaje się do komory spalania, miesza się z powietrzem.
Zapłon.
Temperatura i ciśnienie pary osiągnęły wymagany poziom, para trafia do cylindrów. Silnik pracuje na biegu jałowym.
Kierowca naciska pedał; zwiększa się ilość pary trafiającej do silnika, samochód zaczyna się poruszać. Każde paliwo - olej napędowy, nafta, benzyna.
Wszystkie te eksperymenty umożliwiły Robertowi Ayresowi z Washington Advanced Development Center stwierdzenie, że wady silnika parowego zostały przezwyciężone. Wysokie koszty produkcji przy produkcji seryjnej z pewnością spadną. Kocioł składający się z rur eliminuje ryzyko wybuchu, ponieważ w każdej chwili do pracy jest zaangażowana tylko niewielka ilość wody. Jeśli rury będą ciaśniejsze, rozmiar silnika zmniejszy się. Środek przeciw zamarzaniu wyeliminuje niebezpieczeństwo zamarznięcia. Silnik parowy nie potrzebuje skrzyni biegów, skrzyni biegów, rozrusznika, gaźnika, tłumika, układu chłodzenia, dystrybucji gazu i zapłonu. To jego wielka zaleta. Tryb pracy maszyny można regulować, dostarczając mniej lub więcej pary do cylindrów. Jeśli zamiast wody zastosuje się freon, który zamarza w bardzo niskich temperaturach, a nawet ma właściwości smarne, korzyści wzrosną jeszcze bardziej. Silniki parowe konkurują z silnikami konwencjonalnymi pod względem reakcji przepustnicy, zużycia paliwa i mocy na jednostkę masy.
Jak dotąd nie ma mowy o powszechnym użyciu wagonów parowych. Ani jeden samochód nie został doprowadzony do wzornictwa przemysłowego i nikt nie zamierza odbudować motoryzacji. Ale projektanci-amatorzy nie mają nic wspólnego z technologią przemysłową. I jeden po drugim tworzą oryginalne modele samochodów z silnikami parowymi.
Dwóch wynalazców, Peterson i Smith, przeprojektowało silnik zaburtowy. Dostarczali parę do cylindrów przez otwory na świece. Ważący 12 kg silnik rozwijał moc 220 KM. Z. przy 5600 obr./min. Inżynier mechanik Peter Barrett i jego syn Philip poszli w ich ślady. Używając starego podwozia, zbudowali samochód parowy. Smith podzielił się z nimi swoim doświadczeniem. Ojciec i syn używali czterocylindrowego silnika zaburtowego połączonego z turbiną parową Smitha.
Para została wyprodukowana w specjalnie zaprojektowanym kotle, który zawiera około 400 stóp miedzianych i stalowych rur połączonych w spiralne wiązki biegnące jedna nad drugą. To zwiększa krążenie. Do kotła pompowana jest woda ze zbiornika. Paliwo miesza się z powietrzem w komorze spalania, a gorące płomienie stykają się z rurami. Po 10-15 sekundach. woda zamienia się w sprężoną parę wodną o temperaturze ok. 350°C i ciśnieniu 44 kg/cm. Jest wyrzucany z przeciwległego końca wytwornicy pary i kierowany do wlotu silnika.
Para wchodzi do cylindra przez obracające się łopatki, wzdłuż których przechodzą kanały o stałym przekroju.
Zewnętrzne sprzęgło wału korbowego jest sztywno połączone z napędem łańcuchowym i kołami napędowymi.
Wreszcie przegrzana para wykonała swoją użyteczną pracę i musi teraz zamienić się w wodę, aby była gotowa do ponownego rozpoczęcia cyklu. Dzięki temu kondensator wygląda jak konwencjonalna chłodnica samochodowa. Znajduje się z przodu - dla lepszego chłodzenia przeciwprądami powietrza.
Największe trudności dla inżynierów polegają na tym, że często, aby osiągnąć przynajmniej względną prostotę konstrukcji, konieczne jest obniżenie i tak już niskiej sprawności samochodu. Dwóm projektantom-amatorom bardzo pomogły rady Smitha i Petersona. To właśnie w wyniku wspólnej pracy do projektu wprowadzono wiele cennych nowości. Zacznij od powietrza do spalania. Zanim trafi bezpośrednio do palnika, jest podgrzewany przepuszczając go między gorącymi ścianami kotła. Zapewnia to pełniejsze spalanie paliwa, skraca czas uwalniania, a także podnosi temperaturę spalania mieszanki, a tym samym wydajność.
Prosta świeca służy do zapalenia mieszanki palnej w konwencjonalnym kotle parowym. Peter Barrett zaprojektował bardziej wydajny elektroniczny układ zapłonowy. Alkohol rektyfikowany był używany jako mieszanina palna, ponieważ jest tani i ma wysoką liczbę oktanową. Oczywiście nafta, olej napędowy i inne płynne gatunki również będą działać.
Ale najciekawszą rzeczą jest kondensator. Za główny problem nowoczesnych elektrowni parowych uważa się kondensację dużych ilości pary. Smith zaprojektował grzejnik do używania mgły. Konstrukcja działa idealnie, system kondensuje wilgoć o 99%. Prawie nie zużywa się wody - poza tą niewielką ilością, która wciąż przesącza się przez foki.
Kolejną ciekawą nowością jest system smarowania. Cylindry silników parowych są zwykle smarowane za pomocą złożonego i nieporęcznego urządzenia, które rozpyla ciężki pył olejowy w parze. Olej osadza się na ściankach cylindra, a następnie jest odprowadzany wraz z parą wylotową. Później olej należy oddzielić od skroplonej wody i zawrócić do układu smarowania.
Barrets używał chemicznego emulgatora, który pochłania zarówno wodę, jak i olej, a następnie je oddziela, eliminując w ten sposób potrzebę stosowania nieporęcznego wtryskiwacza lub mechanicznego separatora. Testy pokazują, że podczas pracy emulgatora chemicznego nie tworzą się osady ani w kotle parowym, ani w skraplaczu.
Innym ciekawym mechanizmem jest sprzęgło, które bezpośrednio łączy silnik z wałem napędowym i przekładnią Cardana. Samochód nie posiada skrzyni biegów, prędkość regulowana jest poprzez zmianę wlotu pary do cylindrów. Układ dolotowo-wylotowy umożliwia bezproblemowe przestawienie silnika na luz. Para może być kierowana do silnika, podgrzewać go i jednocześnie doprowadzać kocioł parowy do pozycji gotowej do aktywnej pracy, utrzymując ją na stałym poziomie zbliżonym do ciśnienia roboczego. Silnik parowy rozwija moc 30-50 litrów. s, a galon paliwa wystarczy, aby przejechać samochodem 15-20 mil, co jest dość porównywalne ze zużyciem paliwa w samochodach z silnikiem spalinowym. System sterowania jest dość złożony, ale w pełni zautomatyzowany; musisz tylko monitorować mechanizm kierowniczy i wybrać wymaganą prędkość. W testach samochód osiągnął prędkość około 50 mil na godzinę, ale jest to granica, ponieważ podwozie auta nie pasowało do mocy silnika.
To jest wynik. Wszystko to jest tylko eksperymentem. Ale kto wie, czy nie będziemy świadkami nowej dominacji pary na drogach – już nie kolejach, ale autostradach.
R. YAROV, inżynier
Konstruktor modeli 1971.
SILNIK OBROTOWY PAROWY i SILNIK OSIOWY Z TŁOKIEM OSIOWYM
Obrotowy silnik parowy (obrotowy silnik parowy) to wyjątkowa maszyna energetyczna, której rozwój do produkcji nie został jeszcze należycie rozwinięty.
Z jednej strony w ostatniej trzeciej połowie XIX wieku istniały różne konstrukcje silników rotacyjnych, które nawet dobrze się sprawdzały, m.in. do napędzania maszyn dynamometrycznych w celu wytwarzania energii elektrycznej i zasilania dowolnych obiektów. Ale jakość i dokładność wykonania takich silników parowych (silników parowych) była bardzo prymitywna, więc miały niską sprawność i małą moc. Od tego czasu małe lokomotywy parowe odeszły w przeszłość, ale wraz z naprawdę nieefektywnymi i mało obiecującymi maszynami parowymi tłokowymi, które mają dobre perspektywy, również odeszły w przeszłość.
Głównym powodem jest to, że na poziomie technologicznym końca XIX wieku nie było możliwe wykonanie naprawdę wysokiej jakości, mocnego i trwałego silnika obrotowego.
Dlatego z całej gamy silników parowych i silników parowych do naszych czasów bezpiecznie i aktywnie przetrwały tylko turbiny parowe o ogromnych mocach (od 20 MW wzwyż), które dziś odpowiadają za około 75% produkcji energii elektrycznej w naszym kraju. Turbiny parowe dużej mocy dostarczają również energię z reaktorów jądrowych w bojowych okrętach podwodnych przewożących pociski oraz na dużych lodołamaczach arktycznych. Ale to wszystko są ogromne maszyny. Turbiny parowe szybko tracą całą swoją sprawność, gdy ich rozmiar jest zmniejszony.
…. Dlatego nie istnieją silniki parowe o dużej mocy i parowozy o mocy poniżej 2000 - 1500 kW (2 - 1,5 MW), które wydajnie pracowałyby na parze uzyskanej ze spalania taniego paliwa stałego i różnych darmowych odpadów palnych.
To właśnie w tej dzisiejszej pustej dziedzinie techniki (i absolutnie gołej, ale bardzo potrzebującej oferty produktowej w komercyjnej niszy), w tej rynkowej niszy maszyn małej mocy, parowe silniki obrotowe mogą i powinny zająć bardzo godne miejsce. A potrzeba ich tylko w naszym kraju - dziesiątki i dziesiątki tysięcy ... Szczególnie takie małe i średnie maszyny energetyczne do autonomicznego wytwarzania energii i niezależnego zasilania są potrzebne małym i średnim przedsiębiorstwom na obszarach odległych od dużych miast oraz duże elektrownie: - w małych tartakach, odległych kopalniach, w obozach polowych i na działkach leśnych itp., itp.
…..
..
Przyjrzyjmy się wskaźnikom, które czynią parowozy obrotowe lepszymi niż ich najbliżsi kuzyni – parowozy w postaci silników parowych tłokowych i turbin parowych.
…
— 1)
— 2) Obrotowe silniki parowe posiadają ramię przykładania działających sił gazu (ramię momentu obrotowego) znacznie (kilkakrotnie) więcej niż tłokowe silniki parowe. Dlatego moc, którą uzyskują, jest znacznie wyższa niż w przypadku silników tłokowych parowych.
— 3) Obrotowe silniki parowe mają znacznie większy skok niż tłokowe silniki parowe, tj. mają zdolność zamiany większości energii wewnętrznej pary na użyteczną pracę.
— 4) Obrotowe silniki parowe mogą wydajnie pracować na parze nasyconej (mokrej), bez trudności pozwalając na kondensację znacznej części pary z jej przejściem do wody bezpośrednio w sekcjach roboczych parowego silnika rotacyjnego. Zwiększa to również sprawność elektrowni parowej wykorzystującej parowy silnik rotacyjny.
— 5 ) Obrotowe silniki parowe pracują z prędkością 2-3 tys. obr./min, co jest optymalną prędkością do wytwarzania energii elektrycznej, w przeciwieństwie do zbyt wolnoobrotowych silników tłokowych (200-600 obr./min) tradycyjnych parowozów typu parowóz, lub z zbyt szybkoobrotowe turbiny (10-20 tys. obr./min).
Jednocześnie technologicznie obrotowe silniki parowe są stosunkowo łatwe w produkcji, co sprawia, że ich koszty wytwarzania są stosunkowo niskie. W przeciwieństwie do turbin parowych, które są niezwykle drogie w produkcji.
KRÓTKIE PODSUMOWANIE TEGO ARTYKUŁU - Obrotowy silnik parowy to wysoce wydajna maszyna parowa do przetwarzania ciśnienia pary z ciepła spalania paliwa stałego i odpadów palnych na moc mechaniczną i energię elektryczną.
Autor tej strony otrzymał już ponad 5 patentów na wynalazki dotyczące różnych aspektów konstrukcji obrotowych silników parowych. A także wyprodukował szereg małych silników obrotowych o mocy od 3 do 7 kW. Obecnie trwają prace projektowe obrotowych silników parowych o mocy od 100 do 200 kW.
Silniki rotacyjne mają jednak „ogólną wadę” – złożony system uszczelnień, który w przypadku małych silników okazuje się zbyt skomplikowany, miniaturowy i drogi w produkcji.
Jednocześnie autor strony opracowuje parowe osiowe silniki tłokowe z przeciwbieżnym – przeciwbieżnym ruchem tłoków. Ten układ jest najbardziej energooszczędny pod względem zmienności mocy ze wszystkich możliwych schematów stosowania systemu tłokowego.
Silniki te w małych rozmiarach są nieco tańsze i prostsze niż silniki obrotowe i stosuje się w nich najbardziej tradycyjne i najprostsze uszczelnienia.
Poniżej znajduje się film przedstawiający zastosowanie małego silnika bokser z przeciwbieżnymi tłokami osiowymi.
Obecnie produkowany jest taki osiowo-tłokowy silnik bokserski o mocy 30 kW. Zasób silnika ma wynieść kilkaset tysięcy godzin pracy, ponieważ obroty silnika parowego są 3-4 razy mniejsze niż obroty silnika spalinowego, w parze tarcia „tłok-cylinder” – poddany działaniu jonów- azotowanie plazmowe w środowisku próżniowym, a twardość powierzchni ciernych wynosi 62-64 jednostek na HRC. Szczegółowe informacje na temat procesu utwardzania powierzchni przez azotowanie, patrz.
Oto animacja zasady działania takiego osiowo-tłokowego silnika bokser z przeciwbieżnym ruchem tłoków, podobnym w układzie.
Silnik parowy to silnik cieplny, w którym energia potencjalna rozprężającej się pary jest zamieniana na energię mechaniczną przekazywaną konsumentowi.
Zapoznajmy się z zasadą działania maszyny za pomocą uproszczonego schematu z ryc. jeden.
Wewnątrz cylindra 2 znajduje się tłok 10, który może poruszać się tam iz powrotem pod ciśnieniem pary; cylinder ma cztery kanały, które można otwierać i zamykać. Dwa górne kanały doprowadzające parę1 oraz3 połączony rurociągiem z kotłem parowym, a przez nie świeża para może dostać się do cylindra. Przez dwa dolne kroplówki z cylindra odprowadza się 9 i 11 par, które już zakończyły pracę.
Wykres pokazuje moment, w którym kanały 1 i 9 są otwarte, kanały 3 i11 Zamknięte. Dlatego świeża para z kotła przez kanał1 wchodzi do lewej wnęki cylindra i przesuwa tłok w prawo swoim ciśnieniem; w tym czasie para wylotowa jest usuwana przez kanał 9 z prawej wnęki cylindra. W skrajnym prawym położeniu tłoka kanały1 oraz9 zamknięte, a 3 dla wlotu świeżej pary i 11 dla wylotu pary są otwarte, w wyniku czego tłok przesunie się w lewo. Gdy tłok znajduje się w skrajnym lewym położeniu, kanały otwierają się1 a 9 i kanały 3 i 11 są zamknięte i proces jest powtarzany. W ten sposób powstaje prostoliniowy ruch posuwisto-zwrotny tłoka.
Do przekształcenia tego ruchu w ruch obrotowy stosuje się tzw. mechanizm korbowy. Składa się z tłoczyska-4, połączonego jednym końcem z tłokiem, a drugim obrotowo za pomocą suwaka (poprzeczki) 5 przesuwającego się pomiędzy prowadnicami równoległymi, z korbowodem 6, który przenosi ruch na wał główny 7 przez kolanko lub korbę 8.
Wielkość momentu obrotowego na wale głównym nie jest stała. Rzeczywiście, siłar skierowane wzdłuż łodygi (ryc. 2) można rozłożyć na dwa składniki:DO skierowane wzdłuż korbowodu, orazn , prostopadłe do płaszczyzny równoleżników prowadzących. Siła N nie ma wpływu na ruch, a jedynie dociska suwak do równoległych prowadnic. MocDO jest przenoszony wzdłuż korbowodu i działa na korbę. Tutaj można go ponownie rozłożyć na dwa składniki: wytrzymałośćZ , skierowana wzdłuż promienia korby i dociskająca wał do łożysk, a siłaT prostopadle do korby i powodując obrót wału. Wielkość siły T określa się, biorąc pod uwagę trójkąt AKZ. Ponieważ kąt ZAK =? +? wtedy
T = K grzech (? + ?).
Ale z siły trójkąta OCD
K = P / sałata ?
Dlatego
T = Psin ( ? + ?) / sałata ? ,
Gdy maszyna pracuje przez jeden obrót wału, kąty? oraz? i siłar stale się zmieniają, a zatem wielkość siły skręcającej (stycznej)T jest również zmienna. Aby wytworzyć równomierny obrót wału głównego podczas jednego obrotu, umieszcza się na nim ciężkie koło zamachowe, dzięki czemu bezwładność utrzymuje stałą prędkość kątową obrotu wału. W tych chwilach, kiedy siłaT wzrasta, nie może natychmiast zwiększyć prędkości obrotowej wału, dopóki ruch koła zamachowego nie przyspieszy, co nie następuje natychmiast, ponieważ koło zamachowe ma dużą masę. W tych momentach, kiedy praca wykonywana przez moment obrotowyT , praca sił oporu wytwarzanych przez konsumenta staje się mniejsza, koło zamachowe ponownie, ze względu na swoją bezwładność, nie może natychmiast zmniejszyć swojej prędkości, a oddając energię otrzymywaną podczas jego przyspieszania, pomaga tłokowi pokonać obciążenie.
W skrajnych położeniach tłoka kąty? +? = 0, zatem sin (? +?) = 0, a zatem T = 0. Ponieważ w tych pozycjach nie ma siły obrotowej, gdyby maszyna była bez koła zamachowego, sen musiałby się zatrzymać. Te skrajne położenia tłoka nazywane są pozycjami martwymi lub martwymi punktami. Korba również przechodzi przez nie dzięki bezwładności koła zamachowego.
W martwych pozycjach tłok nie styka się z pokrywami cylindrów, między tłokiem a pokrywą pozostaje tak zwana szkodliwa przestrzeń. Objętość szkodliwej przestrzeni obejmuje również objętość kanałów parowych od rozprowadzających parę do cylindra.
Skok tłokaS nazywana jest ścieżką pokonywaną przez tłok podczas przemieszczania się z jednej skrajnej pozycji do drugiej. Jeżeli odległość od środka wału głównego do środka czopa korby - promień korby - jest oznaczona przez R, to S = 2R.
Objętość robocza cylindra V h nazwany objętością opisaną przez tłok.
Zazwyczaj silniki parowe mają działanie dwustronne (dwustronne) (patrz rys. 1). Czasami stosuje się maszyny jednostronnego działania, w których para wywiera nacisk na tłok tylko od strony pokrywy; druga strona cylindra pozostaje otwarta w takich maszynach.
W zależności od ciśnienia, z jakim para opuszcza cylinder, maszyny dzielą się na wylotowe, jeśli para jest wypuszczana do atmosfery, kondensacyjna, jeśli para wychodzi do skraplacza (chłodziarki, gdzie utrzymywane jest obniżone ciśnienie), oraz ogrzewanie, w którym para zużyta w maszynie jest wykorzystywana do dowolnego celu (ogrzewanie, suszenie itp.)
Model statku napędzany jest parowo-wodnym silnikiem odrzutowym. Statek z tym silnikiem nie jest postępowym odkryciem (jego system został opatentowany 125 lat temu przez Brytyjczyka Perkinsa), ale pod innymi względami wyraźnie pokazuje działanie prostego silnika odrzutowego.
Ryż. 1 Statek z silnikiem parowym. 1 - silnik parowo-wodny, 2 - płyta z miki lub azbestu; 3 - palenisko; 4 - wylot dyszy o średnicy 0,5 mm.
Zamiast łodzi można by użyć modelu samochodu. Wybór padł na łódź ze względu na większą ochronę przed ogniem. Eksperyment przeprowadza się mając pod ręką naczynie z wodą, na przykład wannę lub umywalkę.
Korpus może być wykonany z drewna (np. sosna) lub z tworzywa sztucznego (styropian), użyj gotowego korpusu zabawkowej plastikowej łódki. Silnik będzie małą puszką wypełnioną wodą w 1/4 jego objętości.
Na pokładzie, pod silnikiem, trzeba zmieścić palenisko. Wiadomo, że podgrzana woda zamienia się w parę, która rozprężając się, naciska na ścianki obudowy silnika i wypływa z dużą prędkością z otworu dyszy, w wyniku czego pojawia się ciąg potrzebny do ruchu. Na tylnej ścianie puszki silnika należy wywiercić otwór nie większy niż 0,5 mm. Jeśli otwór jest większy, czas pracy silnika będzie raczej krótki, a natężenie przepływu małe.
Optymalną średnicę otworu dyszy można określić empirycznie. Będzie odpowiadał najszybszemu ruchowi modelu. W takim przypadku siła ciągu będzie największa. Jako palenisko można zastosować duraluminiową lub żelazną osłonę puszki (na przykład z puszki maści, kremu lub pasty do butów).
Jako paliwo możemy użyć „suchy spirytus” w tabletkach.
Aby uchronić statek przed ogniem, do pokładu mocujemy warstwę azbestu (1,5-2 mm). Jeżeli kadłub łodzi jest drewniany, należy go dobrze wyszlifować i kilkakrotnie pokryć lakierem nitro. Gładka powierzchnia zmniejsza opór w wodzie, a Twoja łódź na pewno będzie pływać. Model łodzi powinien być jak najlżejszy. Konstrukcja i wymiary są pokazane na rysunku.
Po napełnieniu zbiornika wodą należy podpalić alkohol umieszczony w pokrywie paleniska (należy to zrobić, gdy łódź znajduje się na powierzchni wody). Po kilkudziesięciu sekundach woda w zbiorniku zabrzęczy, a z dyszy zacznie wydobywać się cienka strużka pary. Teraz ster można ustawić tak, aby łódź poruszała się po okręgu i przez kilka minut (od 2 do 4) będziesz obserwować pracę prostego silnika odrzutowego.
W całej swojej historii silnik parowy miał wiele odmian wcielenia w metalu. Jednym z takich wcieleń był obrotowy silnik parowy inżyniera mechanika N.N. Twerskoj. Ten parowy silnik rotacyjny (silnik parowy) był aktywnie wykorzystywany w różnych dziedzinach techniki i transportu. W rosyjskiej tradycji technicznej XIX wieku taki silnik obrotowy nazywano maszyną obrotową.
Silnik wyróżniał się trwałością, wydajnością i wysokim momentem obrotowym. Ale wraz z pojawieniem się turbin parowych zapomniano o tym. Poniżej znajdują się materiały archiwalne zebrane przez autora tej strony. Materiały są dość obszerne, dlatego na razie prezentowana jest tylko część z nich.
Obrotowy silnik parowy NN Tverskoy
Przetestuj przewijanie sprężonym powietrzem (3,5 atm) obrotowego silnika parowego.
Model jest zaprojektowany na moc 10 kW przy 1500 obr/min przy ciśnieniu pary 28-30 atm.
Pod koniec XIX wieku zapomniano o silnikach parowych - „Lokomotywach obrotowych N. Tverskoya”, ponieważ silniki parowe tłokowe okazały się prostsze i bardziej zaawansowane technologicznie w produkcji (jak na ówczesny przemysł), a turbiny parowe dawały większą moc.
Ale uwaga dotycząca turbin parowych jest słuszna tylko w ich dużej masie i wymiarach. Rzeczywiście, przy mocy ponad 1,5-2 tys. kW wielocylindrowe turbiny parowe przewyższają pod każdym względem obrotowe silniki parowe, nawet przy wysokich kosztach turbin. A na początku XX wieku, kiedy elektrownie okrętowe i bloki energetyczne elektrowni zaczęły mieć moc kilkudziesięciu tysięcy kilowatów, wtedy takie możliwości mogły zapewnić tylko turbiny.
ALE - turbiny parowe mają jeszcze jedną wadę. Przy zmniejszaniu ich parametrów masowo-wymiarowych charakterystyka pracy turbin parowych gwałtownie się pogarsza. Znacząco spada gęstość mocy, spada sprawność, pozostając przy tym wysokim koszcie wytworzenia i dużej prędkości wału głównego (konieczność stosowania skrzyni biegów). Dlatego – w obszarze mocy poniżej 1,5 tys. kW (1,5 MW) prawie niemożliwe jest znalezienie turbiny parowej sprawnej we wszystkich parametrach, nawet za duże pieniądze…
Dlatego w tym zakresie mocy pojawiła się cała masa egzotycznych i mało znanych projektów. Ale coraz częściej są też drogie i nieefektywne... Turbiny śrubowe, turbiny Tesli, turbiny osiowe itp.
Ale z jakiegoś powodu wszyscy zapomnieli o parowych "maszynach wirowych" - obrotowych silnikach parowych. A tymczasem - te parowozy są wielokrotnie tańsze niż jakiekolwiek mechanizmy łopatkowe i śrubowe (mówię to ze znajomością sprawy, jako osoba, która za własne pieniądze zrobiła już kilkanaście takich maszyn). Jednocześnie maszyny z wirnikiem parowym N. Tverskoya mają potężny moment obrotowy przy najniższej prędkości, mają średnią prędkość wału głównego przy pełnej prędkości od 1000 do 3000 obr./min. Tych. takie maszyny, nawet do generatora elektrycznego, nawet do samochodu parowego (samochód - ciężarówka, ciągnik, ciągnik) - nie będą wymagały skrzyni biegów, sprzęgła itp., ale będą łączyć się bezpośrednio swoim wałem z prądnicą, koła samochodu parowego itp.
Czyli - w postaci obrotowego silnika parowego - system „maszyny rotacyjnej N. Tverskoya”, mamy uniwersalny silnik parowy, który doskonale wygeneruje prąd z kotła na paliwo stałe w odległej leśniczówce lub wiosce w tajdze, w polowym młynie lub wytwarzać energię elektryczną w kotłowni na wsi lub „przątać” na odpadach ciepła technologicznego (gorące powietrze) w cegielni lub cementowni, w odlewni itp.
Wszystkie tego typu źródła ciepła mają moc poniżej 1 MW, więc konwencjonalne turbiny są tu mało przydatne. A ogólna praktyka techniczna nie zna jeszcze innych maszyn do odzysku ciepła poprzez zamianę ciśnienia uzyskanej pary na działanie. Ciepło to nie jest więc w żaden sposób wykorzystywane - jest po prostu głupio i bezpowrotnie tracone.
Stworzyłem już "maszynę z wirnikiem parowym" do napędzania generatora elektrycznego 3,5 - 5 kW (w zależności od ciśnienia pary), jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, wkrótce będzie maszyna o mocy 25 i 40 kW. Właśnie to, czego potrzebujesz, aby zapewnić tanią energię elektryczną z kotła na paliwo stałe lub odpady ciepła technologicznego na posiadłość wiejską, małe gospodarstwo rolne, obóz polowy itp. itp.
W zasadzie silniki obrotowe są dobrze wyskalowane w górę, dlatego montując wiele sekcji wirnika na jednym wale, łatwo jest zwielokrotnić moc takich maszyn, po prostu zwiększając liczbę standardowych modułów wirnika. Oznacza to, że całkiem możliwe jest tworzenie rotacyjnych maszyn parowych o mocy 80-160-240-320 i więcej kW ...
Jednak oprócz średnich i stosunkowo dużych elektrowni parowych, w małych elektrowniach poszukiwane będą systemy parowe z małymi silnikami parowymi.
Na przykład jeden z moich wynalazków - „Elektrogenerator kempingowy i turystyczny na lokalne paliwo stałe”.
Poniżej film, na którym testowany jest uproszczony prototyp takiego urządzenia.
Ale mała lokomotywa parowa już radośnie i energicznie obraca swój generator elektryczny i wykorzystując drewno i inne paliwa kopalne, oddaje prąd.
Głównym kierunkiem komercyjnego i technicznego zastosowania obrotowych silników parowych (obrotowych silników parowych) jest wytwarzanie taniej energii elektrycznej z tanich paliw stałych i odpadów palnych. Tych. mała energia - rozproszone wytwarzanie energii na silnikach parowych. Wyobraź sobie, jak obrotowy silnik parowy idealnie wpasuje się w pracę tartaku, gdzieś na północy Rosji lub na Syberii (Daleki Wschód), gdzie nie ma centralnego zasilania, prąd jest drogo dostarczany przez generator diesla na sprowadzany olej napędowy z daleka. Ale sam tartak produkuje co najmniej pół tony wiórów dziennie - trociny - płyty, które nie mają dokąd pójść ...
Takie odpady drzewne to bezpośrednia droga do paleniska kotłowego, kocioł wytwarza parę pod wysokim ciśnieniem, która napędza obrotowy silnik parowy i włącza generator elektryczny.
W ten sam sposób możesz spalić miliony ton odpadów uprawnych z rolnictwa i tak dalej, w nieograniczonej objętości. Jest też tani torf, tani węgiel energetyczny i tak dalej. Autor strony obliczył, że koszt paliwa przy wytwarzaniu energii elektrycznej przez małą elektrownię parową (silnik parowy) z parowym silnikiem obrotowym o mocy 500 kW wyniesie od 0,8 do 1,
2 ruble za kilowat.
Innym ciekawym zastosowaniem obrotowego silnika parowego jest montaż takiego silnika parowego na pojeździe parowym. Ciężarówka to ciągnik parowy o dużym momencie obrotowym i tanim paliwie stałym - bardzo potrzebna maszyna parowa w rolnictwie i leśnictwie.
Dzięki zastosowaniu nowoczesnych technologii i materiałów, a także zastosowaniu „Organicznego Obiegu Rankine'a” w cyklu termodynamicznym, efektywną sprawność można zwiększyć do 26-28% stosując tanie paliwo stałe (lub niedrogie paliwo płynne, takie jak „ olej opałowy” lub zużyty olej silnikowy). Tych. ciężarówka - ciągnik z silnikiem parowym
Samochód ciężarowy NAMI-012, z silnikiem parowym. ZSRR, 1954
a obrotowy parowóz o mocy ok. 100 kW zużyje ok. 25-28 kg węgla energetycznego na 100 km (koszt 5-6 rubli za kg) lub ok. 40-45 kg zrębków (którego cena wynosi za darmo na północy) ...
Ciekawych i obiecujących obszarów zastosowania obrotowego silnika parowego jest znacznie więcej, ale rozmiar tej strony nie pozwala na szczegółowe omówienie ich wszystkich. Dzięki temu maszyna parowa może nadal zajmować bardzo ważne miejsce w wielu dziedzinach nowoczesnej techniki oraz w wielu sektorach gospodarki narodowej.
URUCHAMIANIE GENERATORA PAROWEGO Z SILNIKIEM PAROWYM
maj -2018 Po długich eksperymentach i prototypach powstał mały kocioł wysokociśnieniowy. Kocioł jest pod ciśnieniem 80 atmosfer, dzięki czemu bez trudu utrzyma ciśnienie robocze 40-60 atm. Wprowadzony do eksploatacji z prototypem parowego silnika tłokowego osiowego mojej konstrukcji. Działa świetnie - obejrzyj wideo. Przez 12-14 minut od rozpalenia na drewnie jest gotowy do wytwarzania pary pod wysokim ciśnieniem.
Teraz zaczynam przygotowywać się do produkcji jednostkowej takich instalacji - kocioł wysokociśnieniowy, silnik parowy (tłok obrotowy lub osiowy), skraplacz. Jednostki będą pracować w obiegu zamkniętym z obrotem wodno-parowo-kondensacyjnym.
Zapotrzebowanie na takie generatory jest bardzo duże, ponieważ 60% terytorium Rosji nie ma centralnego zasilania i jest zasilane przez diesle.
A cena oleju napędowego cały czas rośnie i osiągnęła już 41-42 rubli za litr. A nawet tam, gdzie jest prąd, firmy energetyczne podnoszą taryfy i potrzebują dużo pieniędzy na podłączenie nowych mocy.
Nowoczesne silniki parowe
Współczesny świat zmusza wielu wynalazców do ponownego powrotu do idei wykorzystania instalacji parowej w środkach przeznaczonych do ruchu. Maszyny mają możliwość zastosowania kilku opcji dla jednostek napędowych pracujących na parze.
- Silnik tłokowy
- Zasada działania
- Zasady eksploatacji samochodów z silnikiem parowym
- Zalety maszyny
Silnik tłokowy
Współczesne lokomotywy parowe można podzielić na kilka grup:
Strukturalnie instalacja obejmuje:
- urządzenie rozruchowe;
- jednostka napędowa jest dwucylindrowa;
- generator pary w specjalnym pojemniku wyposażonym w wężownicę.
Zasada działania
Proces jest następujący.
Po włączeniu zapłonu zasilanie dostarczane jest z akumulatora trzech silników. Od pierwszej do eksploatacji zostaje uruchomiona dmuchawa, która przetłacza masy powietrza przez chłodnicę i przenosi je kanałami powietrznymi do urządzenia mieszającego z palnikiem.
W tym samym czasie kolejny silnik elektryczny uruchamia pompę do przetłaczania paliwa, podając masy kondensatu ze zbiornika poprzez urządzenie serpentynowe elementu grzejnego do korpusu odwadniacza oraz grzałkę znajdującą się w ekonomizerze do wytwornicy pary.
Przed uruchomieniem pary nie ma możliwości przejścia do cylindrów, ponieważ droga jest blokowana przez zawór dławiący lub szpulę, które są sterowane przez mechanikę wahacza. Przekręcając uchwyty w bok niezbędne do ruchu i lekko otwierając zawór, mechanik uruchamia mechanizm pary.
Opary spalin są podawane przez pojedynczy kolektor do zaworu rozdzielczego, w którym są dzielone na parę nierównych udziałów. Mniejsza część wchodzi do dyszy palnika mieszającego, miesza się z masą powietrza, zapala się od świecy.
Powstały płomień zaczyna nagrzewać pojemnik. Następnie produkt spalania przechodzi do odwadniacza, dochodzi do kondensacji wilgoci, która spływa do specjalnego zbiornika na wodę. Pozostały gaz wypływa.
Druga część pary, która ma dużą objętość, przechodzi przez zawór rozdzielczy do turbiny, która wprawia w ruch obrotowy zespół wirujący generatora elektrycznego.
Zasady eksploatacji samochodów z silnikiem parowym
Wytwornicę pary można podłączyć bezpośrednio do układu napędowego przekładni maszyny, a gdy zacznie ona pracować, maszyna jest wprawiana w ruch. Ale w celu zwiększenia wydajności eksperci zalecają stosowanie mechaniki sprzęgła. Jest to przydatne do holowania i różnych czynności kontrolnych.
W trakcie ruchu mechanik, biorąc pod uwagę sytuację, może zmieniać prędkość, manipulując mocą tłoka parowego. Można to zrobić, dławiąc parę zaworem lub zmieniając dopływ pary za pomocą urządzenia kołyskowego. W praktyce lepiej jest skorzystać z pierwszej opcji, gdyż działania przypominają pracę z pedałem gazu, jednak bardziej ekonomicznym sposobem jest skorzystanie z mechanizmu kołyskowego.
W przypadku krótkich postojów kierowca hamuje i zatrzymuje urządzenie za pomocą wahacza. W przypadku długotrwałego parkowania obwód elektryczny jest wyłączany, wyłączając zasilanie dmuchawy i pompy paliwowej.
Zalety maszyny
Urządzenie wyróżnia się możliwością pracy praktycznie bez ograniczeń, możliwe są przeciążenia, istnieje szeroki zakres regulacji parametrów mocy. Należy dodać, że podczas jakiegokolwiek postoju parowóz przestaje działać, czego nie można powiedzieć o silniku.
W projekcie nie ma potrzeby instalowania skrzyni biegów, rozrusznika, filtra powietrza, gaźnika i turbosprężarki. Dodatkowo układ zapłonowy w uproszczonej wersji jest tylko jedna świeca.
Podsumowując można dodać, że produkcja takich aut i ich eksploatacja będzie tańsza niż auta z silnikiem spalinowym, ponieważ paliwo będzie tanie, materiały użyte do produkcji będą najtańsze.
Przeczytaj także:
Silniki parowe były instalowane i napędzane większością parowozów od początku XIX wieku do lat 50. XX wieku.
Pragnę zaznaczyć, że zasada działania tych silników zawsze pozostawała niezmieniona, pomimo zmiany ich konstrukcji i wymiarów.
Animowana ilustracja przedstawia działanie silnika parowego.
Do wytworzenia pary dostarczanej do silnika wykorzystano kotły pracujące zarówno na drewnie i węglu, jak i na paliwo płynne.
Pierwszy środek
Para z kotła wchodzi do komory parowej, z której poprzez zawór-zawór pary (oznaczony kolorem niebieskim) dostaje się do górnej (przedniej) części cylindra. Ciśnienie wytwarzane przez parę popycha tłok w dół w kierunku BDC. Podczas ruchu tłoka z GMP do BDC koło wykonuje pół obrotu.
Uwolnienie
Na samym końcu ruchu tłoka w kierunku BDC zawór parowy zostaje przesunięty, uwalniając pozostałą parę przez otwór wylotowy znajdujący się pod zaworem. Para szczątkowa ucieka, tworząc dźwięk charakterystyczny dla maszyn parowych.
Drugi środek
Jednocześnie przesunięcie zaworu pary resztkowej otwiera wlot pary do dolnej (tylnej) części cylindra. Ciśnienie wytwarzane przez parę w cylindrze wymusza ruch tłoka w kierunku GMP. W tym czasie koło wykonuje jeszcze pół obrotu.
Uwolnienie
Pod koniec ruchu tłoka do GMP pozostała para jest uwalniana przez to samo okno wylotowe.
Cykl powtarza się od nowa.
Silnik parowy posiada tzw. martwy punkt na końcu każdego suwu, gdy zawór przechodzi z suwu rozprężania do wylotu. Z tego powodu każdy silnik parowy ma dwa cylindry, co pozwala na uruchomienie silnika z dowolnej pozycji.
Wiadomości medialne2
kaz-news.ru | ekhut.ru | omsk-media.ru | samara-press.ru | ufa-press.ru
| Strony >>> | ||
| Plik | Krótki opis | Rozmiar |
 |
G.S. Żyritski. Maszyny parowe... Moskwa: Gosenergoizdat, 1951. Książka bada procesy idealne w silnikach parowych, procesy rzeczywiste w silniku parowym, badanie procesu pracy maszyny za pomocą wykresu indykatorowego, maszyny rozprężne wielokrotne, rozkłady pary szpulowej, rozkłady pary zaworowej, rozkład pary w maszynach o przepływie bezpośrednim, rewers mechanizmy, dynamika silnika parowego itp. Wysłałem książkę Stankiewicz Leonid. |
27,8 Mb |
 |
AA Radtsig. James Watt i wynalazek silnika parowego... Piotrogród: Naukowe Wydawnictwo Chemiczne i Techniczne, 1924. Udoskonalenie maszyny parowej wykonanej przez Watta pod koniec XVIII wieku jest jednym z największych osiągnięć w historii techniki. Miała ona nieobliczalne konsekwencje ekonomiczne, ponieważ była ostatnim i decydującym ogniwem wielu ważnych wynalazków dokonanych przez Anglię w drugiej połowie XVIII wieku i prowadzących do szybkiego i całkowitego rozwoju wielkiego przemysłu kapitalistycznego zarówno w samej Anglii, jak i następnie w innych krajach europejskich. Wysłałem książkę Stankiewicz Leonid. |
0,99 Mb |
 |
M. Lesnikow. James Watt... Moskwa: Wydawnictwo „Zhurnalobedinenie”, 1935. To wydanie przedstawia powieść biograficzną o Jamesie Wattcie (1736-1819), angielskim wynalazcy i twórcy uniwersalnego silnika cieplnego. Wynalazł (1774-84) silnik parowy z cylindrem dwustronnego działania, w którym zastosował regulator odśrodkowy, przekładnię z tłoczyska cylindra na wyważarkę z równoległobokiem itp. Maszyna Watta odegrała ważną rolę w przejściu do produkcji maszynowej . Wysłałem książkę Stankiewicz Leonid. |
67,4 Mb |
 |
A.S. Jastrzembski. Termodynamika techniczna... Moskwa-Leningrad: Państwowe Wydawnictwo Energetyczne, 1933. Ogólne założenia teoretyczne przedstawiono w świetle dwóch podstawowych praw termodynamiki. Ponieważ termodynamika techniczna stanowi podstawę do badań kotłów parowych i silników cieplnych, na tym kursie z możliwą kompletnością prowadzone są badania procesów przemiany energii cieplnej na energię mechaniczną w silnikach parowych i spalinowych. W drugiej części, badając idealny obieg silnika parowego, marszczenie pary i wypływ oparów z otworów, odnotowuje się wartość wykresu iS pary wodnej, którego zastosowanie upraszcza zadanie badawcze. do prezentacji termodynamiki przepływu gazów i obiegów silników spalinowych. |
51,2 Mb |
 |
Montaż kotłowni... Redaktor naukowy inż. Yu.M. Rivkin. Moskwa: GosStroyIzdat, 1961. Książka ta ma na celu doskonalenie umiejętności monterów, montujących małe i średnie kotłownie, zaznajomionych z technikami pracy ślusarskiej. |
9,9 MB |
 |
E.Ja.Sokołow. Sieci ciepłownicze i ciepłownicze... Moskwa-Leningrad: Państwowe Wydawnictwo Energetyczne, 1963. Książka opisuje podstawy energetyczne ciepłownictwa, opisuje systemy zaopatrzenia w ciepło, podaje teorię i metodologię obliczania sieci ciepłowniczych, rozważa metody regulacji zaopatrzenia w ciepło, dostarcza projekty i metody obliczania wyposażenia dla zakładów obróbki cieplnej, sieci ciepłowniczych i wejść abonenckich, podaje podstawowe informacje dotyczące sposobu obliczeń techniczno-ekonomicznych oraz organizacji pracy sieci ciepłowniczych. |
11,2 Mb |
 |
A.I.Abramov, A.V. Iwanow-Smoleński. Obliczenia i projektowanie hydrogeneratorów W nowoczesnych układach elektrycznych energia elektryczna wytwarzana jest głównie w elektrowniach cieplnych za pomocą turbogeneratorów oraz w hydroelektrowniach za pomocą hydrogeneratorów. Dlatego też hydrogeneratory i turbogeneratory zajmują czołowe miejsce w kursach i dyplomach projektowania kierunków elektromechanicznych i elektroenergetycznych uczelni technicznych. Niniejsza instrukcja zawiera opis konstrukcji hydrogeneratorów, uzasadnia dobór ich wielkości oraz nakreśla sposób obliczeń elektromagnetycznych, cieplnych, wentylacyjnych i mechanicznych wraz z krótkim objaśnieniem wzorów obliczeniowych. Aby ułatwić badanie materiału, podano przykład obliczania hydrogeneratora. Przy opracowywaniu podręcznika autorzy wykorzystali współczesną literaturę dotyczącą technologii wytwarzania, projektowania i obliczeń hydrogeneratorów, których skrócona lista znajduje się na końcu książki. |
10,7 Mb |
 |
FL Liventsev. Elektrownie z silnikami spalinowymi... Leningrad: Wydawnictwo Mashinostroenie, 1969. Książka analizuje współczesne typowe elektrownie o różnym przeznaczeniu z silnikami spalinowymi. Podano zalecenia dotyczące doboru parametrów i obliczeń elementów układów przygotowania paliwa, zasilania i chłodzenia paliwa, układów rozruchu olejowego i powietrznego, przewodów gazowo-powietrznych. Podano analizę wymagań stawianych instalacjom z silnikami spalinowymi, które zapewniają ich wysoką sprawność, niezawodność i trwałość. |
11,2 Mb |
 |
MI Kamskiego. Bohater parowy... Rysunki V.V. Spasskiego. Moskwa: 7. drukarnia „Mospechat”, 1922. ... W ojczyźnie Watta, w radzie miejskiej miasta Greenock, znajduje się jego pomnik z napisem: „Urodzony w Greenock w 1736, zmarł w 1819”. Wciąż istnieje biblioteka założona przez niego za jego życia, nazwana jego imieniem, a na Glasgow University corocznie przyznawane są nagrody ze stolicy ofiarowanej przez Watta za najlepsze prace naukowe z zakresu mechaniki, fizyki i chemii. Ale James Watt w rzeczywistości nie potrzebuje żadnych innych pomników, poza tymi niezliczonymi maszynami parowymi, które we wszystkich zakątkach ziemi hałasują, pukają i buczą, pracując na ludzkość. |
10,6 Mb |
 |
A.S.Abramov i B.I.Sheinin. Paliwa, piece i kotłownie... Moskwa: Wydawnictwo Ministerstwa Gospodarki Komunalnej RFSRR, 1953. Książka bada podstawowe właściwości paliw i procesów spalania. Przedstawiono metodę wyznaczania bilansu cieplnego kotłowni. Przedstawiono różne konstrukcje urządzeń do spalania. Opisano budowę różnych kotłów - gorącej wody i pary, od wodnorurowych do płomienicowych iz płomieniówkami. Podane są informacje dotyczące instalacji i eksploatacji kotłów, ich orurowania - armatury, oprzyrządowania. W książce uwzględniono również zagadnienia zaopatrzenia w paliwo, dostaw gazu, magazynowania paliwa, odpopielania, chemicznego uzdatniania wody na stacjach, urządzeń pomocniczych (pompy, wentylatory, rurociągi...). Podano informacje o rozwiązaniach układowych i kosztach obliczenia dostaw ciepła. |
9,15 Mb |
 |
V. Dombrovsky, A. Shmulyan. Zwycięstwo Prometeusza... Opowieści o elektryczności. Leningrad: Wydawnictwo „Literatura dla dzieci”, 1966. Ta książka dotyczy elektryczności. Nie zawiera pełnego wykładu teorii elektryczności ani opisu wszystkich możliwych sposobów wykorzystania elektryczności. Dziesięć takich książek by do tego nie wystarczyło. Kiedy ludzie opanowali elektryczność, otworzyły się przed nimi bezprecedensowe możliwości ułatwienia i zmechanizowania pracy fizycznej. W tej książce opisano maszyny, które to umożliwiły, wykorzystanie elektryczności jako siły napędowej. Ale elektryczność pozwala nie tylko pomnożyć siłę ludzkich rąk, ale także siłę ludzkiego umysłu, zmechanizować nie tylko pracę fizyczną, ale także umysłową. Próbowaliśmy również porozmawiać o tym, jak można to zrobić. Jeśli ta książka pomoże młodym czytelnikom trochę wyobrazić sobie wielką ścieżkę, jaką przebyła technologia od jej pierwszych odkryć do dnia dzisiejszego, i zobaczyć szerokość horyzontu, który otwiera się przed nami jutro, możemy uznać, że nasze zadanie zostało wykonane. |
23,6 MB |
 |
V.N.Bogoslovsky, V.P. Shcheglov. Ogrzewanie i wentylacja... Moskwa: Wydawnictwo literatury o budownictwie, 1970. Podręcznik przeznaczony jest dla studentów kierunku „Wodociągi i kanalizacja” uczelni budowlanych. Został napisany zgodnie z programem zatwierdzonym przez Ministerstwo Szkolnictwa Wyższego i Średniego Specjalistycznego ZSRR dla kursu „Ogrzewanie i wentylacja”. Zadaniem podręcznika jest przekazanie studentom podstawowych informacji z zakresu projektowania, obliczeń, montażu, testowania i eksploatacji systemów grzewczych i wentylacyjnych. Materiały referencyjne podane są w ilości niezbędnej do realizacji projektu kursu z zakresu ogrzewania i wentylacji. |
5,25 Mb |
 |
A.S. Orlin, M.G. Kruglov. Połączone silniki dwusuwowe... Moskwa: Wydawnictwo Mashinostroenie, 1968. Książka zawiera podstawy teorii procesów wymiany gazowej w cylindrze iw przyległych układach dwusuwowych silników kombinowanych. Podano orientacyjne zależności związane z efektem ruchu nieustalonego podczas wymiany gazowej oraz wyniki prac eksperymentalnych w tym zakresie. |
15,8 Mb |
 |
MK Weisbeina. Silniki cieplne... Maszyny parowe, wirnikowe, turbiny parowe, maszyny powietrzne i silniki spalinowe. Teoria, urządzenie, montaż, testowanie silników cieplnych i ich pielęgnacja. Poradnik dla chemików, techników i właścicieli silników cieplnych. Petersburg: Wydanie K.L. Rikkera, 1910. Celem pracy jest zapoznanie osób, które nie otrzymały systematycznego wykształcenia technicznego z teorią silników cieplnych, ich projektowaniem, montażem, konserwacją i testowaniem. Wysłałem książkę Stankiewicz Leonid. |
7,3 Mb |
 |
Nikolay Bozheryanov Teoria silników parowych, z załączeniem szczegółowego opisu maszyny dwustronnego działania według systemu Watta i Boltona. Zatwierdzony przez Morski Komitet Naukowy i wydrukowany za najwyższym pozwoleniem. Petersburg: Drukarnia korpusu kadetów marynarki wojennej, 1849 r. |
42,6 Mb |
 |
VC. Bogomazow, AD Berkut, P.P. Kulikowskiego. Silniki parowe... Kijów: Państwowe wydawnictwo literatury technicznej Ukraińskiej SRR, 1952. Książka bada teorię, budowę i działanie maszyn parowych, turbin parowych i instalacji kondensacyjnych oraz stanowi podstawę do obliczeń maszyn parowych i ich części. Wysłałem książkę Stankiewicz Leonid. |
6,09 Mb |
 |
Lopatina P.I. Para zwycięstwa... Moskwa: Nowa Moskwa, 1925. „Powiedz mi – czy wiesz, kto stworzył dla nas nasze fabryki i zakłady, kto jako pierwszy dał człowiekowi możliwość ścigania się pociągami na kolei i śmiałego przemierzania oceanów? Czy wiesz, kto jako pierwszy stworzył samochód i sam traktor, który tak sumiennie i posłusznie wykonuje dziś ciężką pracę w naszym rolnictwie? Czy znasz tego, który pokonał konia i wołu i jako pierwszy podbił powietrze, pozwalając człowiekowi nie tylko pozostać w powietrzu, ale także sterować swoją latającą maszyną, wysyłać ją tam, gdzie chce, a nie kapryśny wiatr? Wszystko to robiła para, najprostsza para wodna, która bawi się pokrywką czajnika, „śpiewa” w samowar i unosi się białymi obłokami nad powierzchnią wrzącej wody. Nigdy wcześniej nie zwracałeś na to uwagi i nigdy nie przyszło Ci do głowy, że para wodna, która do niczego nie jest potrzebna, może wykonać tak ogromną pracę, podbić ziemię, wodę i powietrze i stworzyć prawie cały nowoczesny przemysł.” Wysłałem książkę Stankiewicz Leonid. |
10,1 Mb |
 |
Shchurov M.V. Przewodnik po silnikach spalinowych... Moskwa-Leningrad: Państwowe Wydawnictwo Energetyczne, 1955. Książka bada budowę i zasady działania typów silników występujących w ZSRR, instrukcje dbania o silniki, organizowania ich napraw, podstawowych prac remontowych, dostarcza informacji o ekonomice silników oraz oceny ich mocy i obciążenia, a także podkreśla zagadnienia organizacji miejsca pracy i pracy kierowcy. Wysłałem książkę Stankiewicz Leonid. |
11,5 Mb |
 |
Inżynier procesu Serebrennikov A. Podstawy teorii maszyn parowych i kotłów... Petersburg: Wydrukowane przez Karla Wulffa, 1860. Obecnie nauka o wykonywaniu prac w parach jest jedną z wiedzy, która budzi największe zainteresowanie. Rzeczywiście, praktycznie żadna inna nauka nie dokonała takiego postępu w tak krótkim czasie, jak użycie pary do wszelkiego rodzaju zastosowań. Wysłałem książkę Stankiewicz Leonid. |
109 Mb |
 |
Wysokoobrotowe silniki wysokoprężne 4Ch 10,5 / 13-2 i 6Ch 10,5 / 13-2... Opis i instrukcje konserwacji. Redaktor naczelny inż. VK Serdyuk. Moskwa - Kijów: MASHGIZ, 1960. Książka opisuje konstrukcje i określa podstawowe zasady konserwacji i pielęgnacji silników Diesla 4CH 10.5/13-2 i 6CH 10.5/13-2. Książka przeznaczona jest dla mechaników i opiekunów obsługujących te silniki Diesla. Wysłałem książkę Stankiewicz Leonid. |
14,3 Mb |
| Strony >>> |
Silniki parowe lub samochody Stanley Steamer często przychodzą na myśl, gdy mówimy o „silnikach parowych”, ale zastosowanie tych mechanizmów nie ogranicza się do transportu. Silniki parowe, które po raz pierwszy powstały w prymitywnej formie około dwa tysiące lat temu, stały się największym źródłem energii elektrycznej w ciągu ostatnich trzech stuleci, a dziś turbiny parowe wytwarzają około 80 procent światowej energii elektrycznej. Aby lepiej zrozumieć naturę sił fizycznych, na podstawie których działa taki mechanizm, zalecamy wykonanie własnego silnika parowego ze zwykłych materiałów, korzystając z jednej z sugerowanych tutaj metod! Aby rozpocząć, przejdź do kroku 1.
Kroki
Silnik parowy na puszkę (dla dzieci)
Odetnij spód aluminiowej puszki w odległości 6,35 cm. Używając metalowych nożyczek, odetnij spód aluminiowej puszki równomiernie na około jedną trzecią wysokości.
Złóż i dociśnij ramkę szczypcami. Aby uniknąć ostrych krawędzi, złóż brzeg puszki do wewnątrz. Uważaj, aby podczas tego nie zranić się.
Naciśnij spód puszki od wewnątrz, aby ją spłaszczyć. Większość aluminiowych puszek na napoje będzie miała okrągłą podstawę i zakrzywioną podstawę. Wyprostuj spód, naciskając go palcem lub używając małej szklanki z płaskim dnem.
Przebij dwa otwory po przeciwnych stronach puszki, 1,3 cm od góry. Do robienia otworów sprawdzi się dziurkacz do papieru lub gwóźdź z młotkiem. Będziesz potrzebować otworów o średnicy nieco ponad trzech milimetrów.
Umieść małą świeczkę tealight na środku słoika. Zgnij folię i umieść ją pod i wokół świecy, aby się nie poruszała. Takie świece zwykle przychodzą na specjalnych stojakach, więc wosk nie powinien się stopić i spłynąć do aluminiowej puszki.
Owinąć środkowy kawałek miedzianej rurki o długości 15-20 cm wokół ołówka 2 lub 3 zwoje, tworząc zwój. Rurka 3 mm powinna łatwo zginać się wokół ołówka. Będziesz potrzebować wystarczająco zakrzywionych rurek, aby rozciągnąć się na górze puszki, a także dodatkowych 5 cm prostych z każdej strony.
Przełóż końce rurek przez otwory w słoiku.Środek cewki powinien znajdować się nad knotem świecy. Pożądane jest, aby proste odcinki rur po obu stronach mogły mieć tę samą długość.
Zagnij końce rur za pomocą szczypiec, aby uzyskać kąt prosty. Zagnij proste odcinki rurki tak, aby były skierowane w przeciwnych kierunkach z przeciwnych stron puszki. Następnie Ponownie zegnij je, aby spadły poniżej podstawy puszki. Gdy wszystko będzie gotowe, powinieneś otrzymać co następuje: wężowata część tuby znajduje się na środku puszki nad świecą i zamienia się w dwie ukośne „dysze” patrzące w przeciwnych kierunkach po obu stronach puszki.
Słoik zanurzyć w misce z wodą, a końcówki rurki zanurzyć. Twoja „łódź” musi być mocno na powierzchni. Jeśli końce rurki nie są wystarczająco zanurzone w wodzie, spróbuj trochę zważyć słoik, ale nie utop go.
Napełnij rurkę wodą. Najłatwiej jest zanurzyć jeden koniec w wodzie i pociągnąć za drugi koniec jak słomkę. Można też palcem zablokować jeden wylot z rurki, a drugi podstawić pod strumień wody z kranu.
Zapalić świecę. Po chwili woda w rurce nagrzeje się i zagotuje. Gdy zamieni się w parę, wyjdzie przez „dysze”, powodując, że cały słoik wiruje w misce.
Puszka na farbę silnik parowy (dla dorosłych)
- Upewnij się, że ta puszka (i ta druga, której używasz) zawiera tylko farbę lateksową i dokładnie umyj wodą z mydłem przed użyciem.
-
Wytnij pasek metalowej siatki o wymiarach 12 x 24 cm. Zagnij 6 cm na długości od każdej krawędzi pod kątem 90 o. Będziesz mieć kwadratową „platformę” o wymiarach 12 x 12 cm z dwiema „nogami” 6 cm.
Zrób półkole z otworów na obwodzie pokrywki. Następnie będziesz spalać węgiel w puszce, aby zapewnić ciepło silnikowi parowemu. Jeśli brakuje tlenu, węgiel nie będzie się dobrze palił. Aby słoik miał odpowiednią wentylację, wywierć lub przebij kilka otworów w pokrywce, które tworzą półokrąg wzdłuż krawędzi.
- Idealnie średnica otworów wentylacyjnych powinna wynosić około 1 cm.
-
Zrób cewkę z miedzianych rurek. Weź około 6 m miękkiej rurki miedzianej o średnicy 6 mm i zmierz na jednym końcu 30 cm. Zaczynając od tego miejsca wykonaj pięć zwojów o średnicy 12 cm. Złóż pozostałą długość rury na 15 zwojów o średnicy 8 cm. Powinieneś mieć około 20 cm ...
Przełóż oba końce cewki przez otwory wentylacyjne w pokrywie. Zagnij oba końce cewki tak, aby były skierowane do góry i przełóż oba przez jeden z otworów w pokrywie. Jeśli długość rury jest niewystarczająca, będziesz musiał lekko odgiąć jeden z zwojów.
Włóż cewkę i węgiel drzewny do słoika. Umieść cewkę na siatkowej platformie. Wypełnij przestrzeń wokół i wewnątrz cewki węglem drzewnym. Dokładnie zamknij pokrywę.
Wywierć otwory na rurki w mniejszej puszce. Wywierć 1 cm otwór w środku wieczka puszki z litrem Wywierć dwa otwory 1 cm z boku puszki - jeden przy podstawie puszki, a drugi nad nim przy wieczku.
Włóż zamkniętą plastikową rurkę do bocznych otworów mniejszej puszki. Za pomocą końcówek miedzianej rurki przebij otwory pośrodku dwóch zatyczek. W jedną zaślepkę włożyć sztywną plastikową rurkę o długości 25 cm, a w drugą taką samą rurkę o długości 10 cm. Powinny siedzieć ciasno w korkach i trochę patrzeć. Włóż korek z dłuższą rurką do dolnego otworu mniejszej puszki, a korek z krótszą rurką do górnego otworu. Przymocuj rurki do każdej wtyczki za pomocą zacisków do węży.
Połącz wężyk większej puszki z wężykiem mniejszej puszki. Umieść mniejszy słoik na większym słoiku z rurką i zatyczką skierowaną od otworów wentylacyjnych większego słoika. Za pomocą metalowej taśmy przymocuj wężyk od dolnego zatyczki do wężyka wychodzącego z dolnej części miedzianej cewki. Następnie w ten sam sposób zabezpiecz wężyk z górnego zatyczki, tak aby wężyk wyszedł z górnej części cewki.
Włóż miedzianą rurkę do puszki połączeniowej. Za pomocą młotka i śrubokręta zdejmij środkową część okrągłej metalowej skrzynki elektrycznej. Zabezpiecz zacisk kablowy za pomocą pierścienia zabezpieczającego. Włóż 15 cm rurki miedziane o średnicy 1,3 cm do opaski kablowej tak, aby rurka wystawała kilka centymetrów poniżej otworu w pudełku. Zatęp krawędzie tego końca do wewnątrz młotkiem. Włóż ten koniec rurki do otworu w pokrywce mniejszego słoika.
Włóż szpikulec do kołka. Weź zwykły drewniany szpikulec do grilla i włóż go do jednego końca wydrążonego drewnianego kołka o długości 1,5 cm i średnicy 0,95 cm.Włóż kołek szpikulcem do miedzianej rurki wewnątrz metalowej puszki przyłączeniowej szpikulcem skierowanym do góry.
- Podczas pracy naszego silnika szpikulec i kołek będą działać jak „tłok”. Aby lepiej widzieć ruch tłoka, możesz dołączyć do niego małą papierową „flagę”.
-
Przygotuj silnik do pracy. Wyjmij skrzynkę przyłączeniową z mniejszego górnego słoika i napełnij górny słoik wodą, pozwalając mu wlać się do miedzianej cewki, aż słoik będzie wypełniony wodą w 2/3. Sprawdź wszystkie połączenia pod kątem wycieków. Zamocuj szczelnie pokrywki słoików, uderzając je młotkiem. Ponownie zainstaluj skrzynkę przyłączeniową na mniejszym górnym słoiku.
-
Włączyć silnik! Zgnieć kawałki gazety i umieść je w przestrzeni pod siatką na dole silnika. Gdy węgiel drzewny się zapali, pozwól mu się palić przez około 20-30 minut. Gdy woda nagrzeje się w wężownicy, w górnej puszce zacznie gromadzić się para. Gdy para osiągnie wystarczające ciśnienie, wypchnie kołek i szpikulec w górę. Po zwolnieniu ciśnienia tłok opadnie grawitacyjnie w dół. W razie potrzeby odetnij część szpikulca, aby zmniejszyć wagę tłoka - im jest lżejszy, tym częściej będzie "wyskakiwał". Postaraj się zrobić szpikulec o takiej wadze, aby tłok „poruszał się” w stałym tempie.
- Możesz przyspieszyć proces spalania zwiększając dopływ powietrza do otworów za pomocą suszarki.
-
Przestrzegaj bezpieczeństwa. Uważamy, że jest rzeczą oczywistą, że podczas pracy i obsługi domowej maszyny parowej należy zachować ostrożność. Nigdy nie uruchamiaj go w pomieszczeniach. Nigdy nie uruchamiaj go w pobliżu materiałów łatwopalnych, takich jak suche liście lub zwisające gałęzie drzew. Używaj silnika tylko na twardym, niepalnym podłożu, takim jak beton. Jeśli pracujesz z dziećmi lub nastolatkami, nie należy ich pozostawiać bez opieki. Dzieciom i młodzieży nie wolno zbliżać się do silnika, gdy pali się w nim węgiel drzewny. Jeśli nie znasz temperatury silnika, załóż, że jest tak gorący, że nie można go dotknąć.
- Upewnij się, że para może wydostać się z górnego „bojlera”. Jeśli z jakiegoś powodu tłok utknie, wewnątrz mniejszej puszki może wzrosnąć ciśnienie. W najgorszym przypadku bank może eksplodować, co bardzo niebezpiecznie.
Wytnij prostokątny otwór w pobliżu podstawy 4-litrowej puszki z farbą. Zrób poziomy prostokątny otwór o wymiarach 15 x 5 cm w boku puszki w pobliżu podstawy.
- Umieść silnik parowy w plastikowej łódce, zanurzając oba końce w wodzie, aby stworzyć zabawkę parową. Możesz wyciąć prostą łódkę z plastikowej butelki po napojach gazowanej lub butelki po wybielaczu, aby Twoja zabawka była bardziej zrównoważona.