Главная » Ремонт своими руками » Как сделать паровую турбину

Как сделать паровую турбину

Содержание:

  • Как работает паровая турбина?
  • Как сделать паровую турбину в домашних условиях?
  • Применение паровой турбины
  • Заключение

Идея практического применения энергии пара далеко не нова, использование паровых турбин в промышленных масштабах давно стало частью нашей жизни. Именно эти агрегаты, установленные на различных электростанциях и ТЭЦ, на 99% снабжают электричеством наши дома. Однако, некоторые мастера-умельцы умудряются внедрить принцип преобразования тепловой энергии в электрическую у себя дома. Для этого используется самодельная паровая турбина минимальных размеров и мощности. О том, как ее собрать в домашних условиях, и пойдет речь в данной статье.

Как работает паровая турбина?

В сущности, паровые турбины являются составной частью сложной системы, призванной преобразовать энергию топлива в электричество, иногда – в тепло.

Как сделать паровую турбину

На данный момент этот способ считается экономически выгодным. Технологически это происходит следующим образом:

  • твердое или жидкое топливо сжигается в паровой котельной установке. В результате рабочее тело (вода) обращается в пар;
  • полученный пар дополнительно перегревается и достигает температуры 435 ºС при давлении 3.43 МПа. Это необходимо для того, чтобы добиться максимального КПД работы всей системы;
  • по трубопроводам рабочее тело доставляется к турбине, где равномерно распределяется по соплам с помощью специальных агрегатов;
  • сопла подают острый пар на изогнутые лопатки, закрепленные на валу, и заставляет его вращаться. Таким образом, кинетическая энергия расширяющегося пара переходит в механическое движение, это и есть принцип действия паровой турбины;
  • вал генератора, представляющего собой «электродвигатель наоборот», вращается ротором турбины, в результате чего вырабатывается электроэнергия;
  • отработанный пар попадает в конденсатор, где от соприкосновения с охлажденной водой в теплообменнике переходит в жидкое состояние и насосом снова подается в котел на прогрев.

Примечание. В лучшем случае КПД паровой турбины достигает 60%, а всей системы – не более 47%. Значительная часть энергии топлива уходит с теплопотерями и расходуется на преодоления силы трения при вращении валов.

Как сделать паровую турбину

Ниже на функциональной схеме показан принцип работы паровой турбины совместно с котельной установкой, электрическим генератором и прочими элементами системы:

Как сделать паровую турбину

Чтобы не допускать снижения эффективности работы, на валу ротора располагается максимальное расчетное число лопаток. При этом между ними и корпусом статора обеспечивается наименьший зазор посредством специальных уплотнений. Простыми словами, чтобы пар «не крутился вхолостую» внутри корпуса, все зазоры минимизируются. Лопатка сконструирована таким образом, чтобы расширение пара продолжалось не только на выходе из сопла, но и в ее углублении. Как это происходит, отражает рабочая схема паровой турбины:

Как сделать паровую турбину

Следует отметить, что рабочее тело, чье давление после попадания на лопатки снижается, после рабочего цикла в первом блоке не сразу попадает в конденсатор. Ведь оно еще располагает достаточным запасом тепловой энергии, а потому по трубопроводам пар отправляется во второй блок низкого давления, где снова воздействует на вал посредством лопаток другой конструкции. Как показано на рисунке, устройство паровой турбины может предусматривать несколько таких блоков:

Как сделать паровую турбину

1 – подача перегретого пара; 2 – рабочее пространство блока; 3 – ротор с лопатками; 4 – вал; 5 – выход отработанного пара в конденсатор.

Для справки. Скорость вращения ротора генератора может достигать 30 000 об/мин, а мощность паровой турбины – до 1500 МВт.

Как сделать паровую турбину в домашних условиях?

Множество интернет-ресурсов публикует алгоритм, согласно которому в домашних условиях и с применением небольшого количества инструментов изготавливается мини паровая турбина из консервной банки. Помимо самой банки понадобится алюминиевая проволока, небольшой кусочек жести для вырезания полоски и крыльчатки, а также элементы крепежа.

Как сделать паровую турбину

В крышке банки делают 2 отверстия и впаивают в одно кусочек трубки. Из куска жести вырезают крыльчатку турбины, прикрепляют ее к полосе, согнутой в виде буквы П. Затем полосу прикручивают ко второму отверстию, расположив крыльчатку таким образом, чтобы лопасти находились напротив трубки. Все технологические отверстия, сделанные во время работы, тоже запаивают. Изделие нужно установить на подставку из проволоки, заполнить водой из шприца, а снизу разжечь сухое горючее. Импровизированный ротор паровой турбины начнет вращаться от струи пара, вырывающегося из трубки.

Как сделать паровую турбину

Понятно, что такая конструкция может служить лишь прототипом, игрушкой, поскольку данная паровая турбина, сделанная своими руками, не может использоваться с какой-то целью. Слишком мала мощность, а о каком-то КПД и речи не идет. Разве что можно показывать на ее примере принцип действия теплового двигателя.

Мини-генератор электроэнергии можно реально изготовить из старого металлического чайника. Для этого, кроме самого чайника, потребуется медная или нержавеющая трубка с тонкими стенками, кулер от компьютера и небольшой кусочек листового алюминия. Из последнего вырезается круглая крыльчатка с лопатками, из которой будет сделана паровая турбина малой мощности.

Как сделать паровую турбину

С кулера снимается электродвигатель и устанавливается на одной оси с крыльчаткой. Получившееся устройство монтируется в круглом корпусе из алюминия, по размерам он должен подойти вместо крышки чайника. В днище последнего делается отверстие, куда впаивается трубка, а снаружи из нее выполняется змеевик. Как видите, конструкция паровой турбины очень близка к реальности, поскольку змеевик играет роль пароперегревателя. Второй конец трубки, как нетрудно догадаться, подводится к импровизированным лопаткам крыльчатки.

Как сделать паровую турбину

Примечание. Самая сложная и трудоемкая часть устройства – это как раз змеевик. Изготовить его из медной трубки легче, чем из нержавейки, но она долго не прослужит. От контакта с открытым огнем медный перегреватель быстро прогорит, поэтому лучше сделать его своими руками из нержавеющей трубки.

Применение паровой турбины

Налив в чайник воды и поставив его на включенный газ, можно убедиться, что при закипании энергии выходящего из трубки пара достаточно, чтобы на выходе электродвигателя появилась ЭДС. Для этого к нему стоит подключить светодиодный фонарик. Помимо питания для электрических лампочек, возможно и другое применение паровой турбины, например, для зарядки аккумулятора сотового телефона.

Как сделать паровую турбину

В условиях квартиры или частного дома подобная мини-электростанция может показаться простой игрушкой. А вот оказавшись в походе и взяв с собой турбированный чайник с электрогенератором, вы сможете оценить по достоинству его функциональность. Возможно, в процессе вам удастся найти еще какое-нибудь назначение турбины. Больше информации об изготовлении походного генератора из чайника можно узнать, посмотрев видео:

Заключение

К сожалению, конструктивно паровые машины достаточно сложны и сделать дома турбину, чья мощность достигала хотя бы 500 Вт, весьма затруднительно. Если стремиться к тому, чтоб соблюдалась схема работы турбины, то затраты на комплектующие и потраченное время будут неоправданными, КПД самодельной установки не превысит 20%. Пожалуй, проще купить готовый дизель-генератор.

О admin

Оставить комментарий

x

Check Also

Какие краны лучше ставить на радиаторы

Содержание: Для чего нужны краны на радиаторах Виды кранов для отопительных приборов Установка кранов на ...

Как выпустить воздух из батарей

Содержание: Рекомендации по развоздушиванию радиаторов Удаление воздуха с помощью крана Спуск воздуха без крана Кто должен ...

Как сделать декупаж на батареях

Содержание: Техника декупажа: знакомство Подготовительный этап Инструкция по выполнению декупажа Заключение Внешний вид отопительных радиаторов, ...

Как правильно перекрывать батареи отопления

Содержание: Можно ли перекрывать батарею зимой? Аварийное отключение батареи Об отключении батарей на лето Заключение ...

Обзор радиаторов Global

Содержание: Общие характеристики радиаторов Global Модельный ряд алюминиевых радиаторов Модельный ряд биметаллических радиаторов Заключение Ассортимент ...

Классические ретро радиаторы

Содержание: Технические характеристики Плюсы и минусы Некоторые особенности монтажа Заключение Отопительные батареи из чугуна, которые ...

Как выбрать радиаторы отопления

Содержание: Алгоритм подбора радиаторов Технические характеристики Подбор по тепловой мощности Выводы Ассортимент отопительных приборов для ...

Как устранить течь в системе отопления и радиаторах

Содержание: Как найти течь в системе отопления Как устранить течь в батарее Заделка свища на ...

Как выбрать кварцевый обогреватель для дома

Содержание: Принцип работы кварцевых обогревателей Плюсы и минусы Про отзывы на форумах Заключение Современный рынок ...

Металлические экраны для батарей

Содержание: Виды экранов О передаче тепла в помещение Плюсы и минусы Заключение Декоративные металлические экраны ...

Как сделать буржуйку на опилках длительного горения

Содержание: Конструкция и принцип работы Рекомендации по изготовлению Печи-буржуйки с водяным контуром Заключение В нашем ...

Голландская печь: разновидности конструкций и рекомендации по кладке

Содержание: Что собой представляет печь – голландка? Виды «голландок» Особенности конструкции Преимущества и недостатки Заключение ...

Кирпичные печи для дома: обзор популярных конструкций

Содержание: Виды каменных печей Работа печей в зимний и летний период Русская печь С каждым годом ...

Как сложить печь из кирпича своими руками

Содержание: Какой тип печки выбрать? Кладочный кирпич Инструкция по выполнению работ Для устройства печного обогрева ...

Как сделать двухколпаковую отопительно-варочную печь

Содержание: Принцип действия печей с двумя колпаками Разновидности двухколпаковых печей Заключение Среди множества различных конструкций источников тепла двухколпаковая отопительно-варочная ...

Какие отопительные печи лучше подойдут для дачи

Содержание: Какая печь нужна в дачном доме? Печи из кирпича Какую кирпичную печку выберем? Металлические ...

Как сделать печь из чугунной ванны

Содержание: Самодельная садовая печь из чугуна Заготовительные работы Сборка корпуса печи О преимуществах и недостатках ...

Выбираем чугунную печь для дачи

Содержание: Почему чугунная печка? Немного о недостатках Виды чугунных печей Чугунные печи длительного горения Для ...