Главная 24 Ремонт своими руками 24 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

Обзор инфракрасного тёплого пола Caleo описание системы, ее характеристики, плюсы и минусы, отзывы потребителей

Если вы хотите добиться максимального комфорта в своем доме не только в летнее, но и ...

Как своими руками смонтировать теплый электрический пол под плитку – выбор системы обогрева и технология укладки

Многие предпочитают отделывать пол в ванной комнате, коридоре или кухне керамической плиткой. Кафель, однако, покрытие ...

Как смонтировать инфракрасный теплый пол под плитку – изучаем технологию

Керамическая плитка – прекрасный вариант для отделки полов в ванной комнате, кухне или коридоре. Однако ...

Монтаж электрических теплых полов – технология укладки

Теплый пол сегодня используется практически повсеместно. Чаще всего его оборудуют в ванных и детских комнатах, ...

Все об устройстве электрического теплого пола в вашем доме – от выбора системы до монтажа

Еще недавно теплые полы считались роскошью, но сегодня устройство электрического теплого пола в домах и ...

Все о кабеле для теплого пола – виды, характеристики, правила выбора и монтажа

Электрический теплый пол может стать не просто дополнительным источником тепла, его можно использовать как основной ...

Как выбрать коллектор для водяного теплого пола и установить его своими руками – ценные советы профессионалов

Коллектор для водяного теплого пола – это один из главных элементов всей системы. Благодаря ему ...

Технология сборки смесительного узла для теплого пола своими руками – выбор и настройка системы

Многие сегодня устанавливают систему теплый пол в качестве дополнительного обогрева. В квартирах, как правило, она ...

Какие теплые полы лучше водяные или электрические? Разбираемся в плюсах и минусах систем

Тепло делает дом по-настоящему комфортным и уютным. Порой бывает так, что центральной системы недостаточно для ...

Устройство теплого водяного пола – из чего состоит система, как работает и какие способы монтажа существуют

Если вы хотите, чтобы круглый год в вашем доме было тепло, уютно и комфортно, можно ...

Монтажные схемы водяных теплых полов в квартире – варианты обустройства системы

Обустройство водяных полов уже давно не является новинкой. Они часто используются в частных домах в ...

Все о применении матов для теплого водяного пола – от выбора до укладки

Если вы хотите обустроить систему теплого пола, без тепооизоляции вы обойтись не сможете. Дело в ...

Как провести расчет теплого водяного пола – важный этап при проектировании системы

Системы теплого пола становятся все популярнее. Они позволяют обеспечить дополнительный комфорт и уют в доме. ...

Трубы из сшитого полиэтилена для теплого пола – полный обзор изделия

Несмотря на то, что на строительном рынке существует масса материалов для труб водяного теплого пола, ...

Можно ли смонтировать водяные теплые полы в квартире от центрального отопления?

Водяной теплый пол в жилом помещении обустраивается сейчас очень часто. Однако такая конструкция больше подходит ...

Обзор сервопривода для теплого пола – принцип работы и советы по установке

Работа теплого пола зависит от многих факторов. Эта система состоит из многих компонентов, которые необходимо ...

Как обустроить трап для душа в полу под плитку – руководство по монтажу

Ванная комната считается, наверное, самым важным помещением квартиры. Поэтому желательно, чтобы она была не только ...

Как уложить плитку в ванной своими руками – разбираемся в технологии

Наверное, нет такого дома или квартиры, где в качестве отделочного материала не присутствовала бы керамическая ...

Какой пол сделать в ванной – требования, особенности монтажа, выбор покрытия

Ремонт ванной комнаты считается самым ответственным и сложным. Здесь приходится сталкиваться с целым рядом специфических ...

Как выбрать плитку для пола в ванную комнату – ценные советы по выбору и укладке

Укладка пола в ванной комнате требует особого внимания и подготовки. Это помещение отличается повышенной влажностью ...

Как выбрать водостойкий ламинат в ванную комнату – разбор покрытия под микроскопом

Ламинат в последнее время становится все более популярным. Дело в том, что он обладает внешней ...

Как положить плитку на деревянный пол в ванной – вся соль в подготовке основания

Ванную комнату в квартире принято отделывать керамической плиткой. Но как быть, если вы живете в ...

Как сделать стяжку пола в ванной под плитку – технология работ от А до Я

Ванная – помещение с особыми условиями эксплуатации. Наличие труб, высокая влажность, тяжелое сантехническое оборудование накладывают ...

Теплый пол в ванной – выбор системы и обустройство своими руками

Ванная комната – это то помещение, в котором практически постоянно наблюдается большой уровень влажности. Именно ...

Рейтинг@Mail.ru