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

Отопление загородного дома твердым топливом

Говорят, что все новое – это хорошо забытое старое. И вот тому подтверждение: котлы на твердом топливе пользуются огромны спросом. При вспоминании об отоплении загородного дома твердым топливом в людей ...

Участок в Подмосковье – отличный отдых всей семьи

В последнее время жители городов чаще начинают задумываться о приобретении загородной недвижимости. Практически каждый житель мечтает уехать жить загород хотя бы на летний период. Дышать свежим воздухом, просыпаться с первыми ...

Ворота из профнастила своими руками делаем правильно

Ворота с профнастила своими руками могут украсить любое строение. Материалы для выполнения работы есть в розничной продаже и ворота из профлиста своими рукамиможет сделать каждый. В инете стоит просмотреть фото ...

Холодильники LG отличный выбор

LG Electonics один из крупнейших мировых брендов по производству электроники. На рынке продукция данной торговой марки зарекомендовала себя как качественная и надежная, а средний ценовой сегмент делает ее доступной для ...

Ограда балкона

В наше время практически в каждой благоустроенной квартире есть балкон. В летнее время его можно использовать как дополнительную комнату или как место для отдыха. Но многие из нас применяют его ...

Крыша загородного дома

В процессе строительства коттеджа одним из важных этапов является устройство крыши. Защиту дому от атмосферных осадков обеспечивает именно она. Также она выступает в качестве дополнения к эстетике. Финальным этапом возведения ...

Установка акриловой ванны

Акриловая ванна достойный выбор для тех, кто любит эстетику и комфорт. Хочу подчеркнуть лишь некоторые достоинства, которыми отличается это сантехническое изделие: многообразие нестандартных форм, выпуск которых возможен благодаря пластичности акрила; ...

Установка канализации топас: обслуживание и правила эксплуатации

Любой владелец частного или загородного дома мечтает иметь удобства. Деревянный домик, стоящий поодаль от дома, решает очень узкий круг задач. А если унитаз поставлен в доме, имеется ванная или душ, ...

Современное новшество – инсталляция для унитаза

Более чем 50 лет используется технология скрытой установки сантехники — инсталляция унитаза. Многие организации стали выпускать подобные изделия. Некоторые из них занимаются именно изготовлением смывочных механизмов и монтажных модулей для сантехники. Они ...

Канализационная насосная станция: устройство, расчет и монтаж

Погружные насосы – основная часть такого важного сооружения, как канализационная насосная станция (КНС). Насосы КНС поднимают и перекачивают: ил; ливневые стоки; производственные воды; бытовые сточные воды. Именно о них, их ...

Уплотнительные материалы для сантехники

Сантехнические работы невозможно осуществить без наличия необходимых уплотнительных материалов, которые на сегодняшний день могут быть самыми разнообразными. Материал для уплотнения на основе фторопласта. В обиходе принято называть лентой ФУМ. Можно ...

Пайка медных труб. Часть 1

Пайка медных труб делятся на два вида: высокотемпературная и низкотемпературная. Однако в домашних условиях многие предпочитают низкотемпературную пайку, что сделало её более популярной. Это объясняется тем, что высокотемпературная пайка создаёт ...

Особенности сенсорных смесителей

Сенсорные смесители считаются гигиеничными, удобными, качественными и долговечными сантехническими изделиями. Они действительно впечатляют массой преимуществ, учитывая которые, можно делать свой выбор. Сенсорный смеситель функционирует благодаря работе фотоэлемента, который страивается в ...

Ремонт кухонной столешницы

Столешница на кухне испытывает порой непомерные нагрузки и, со временем, может окончательно испортиться. Вот тогда требуется ремонт столешницы на кухне, который зависит от материала ее изготовления: ДСП-столешница. Самая распространенная проблема столешниц из древесно-стружечных ...

Кран на кухню со шлангом

Кранный смесители помимо основных функций также имеют дополнительные. Одним из них является кран-душдля кухни. В последнее время на рынке появилось много таких моделей. В основном, это смесители с вмонтированной воронкой-душем. ...

Дизайнерська кухня – правильний вибір для Вашого дому

Кухня – особливе місце в будинку і на облаштування цієї ділянки помешкання, часто, слід затратити більше часу і сил, аніж на будь-який інший закуток дому. В кухні ми готуємо і ...

Правильный ремонт кухни

Для того, что организовать ремонт на кухне правильно, важно помнить несколько деталей: Размеры мебели для кухни нужно знать до начала всех работ, чтобы ориентироваться, каким будет свободное и заполненное пространство. ...

Кухня в стиле Прованс своими руками

Прованс – это стиль, пришедший к нам с юга Франции. Легкий и природный, он является олицетворением нежности и гармонии в интерьере. В серых и холодных мегаполисах, так сильно не хватает чуточки природы ...

Фиолетовая кухня

Цветовая гамма оформления кухонного помещения должна быть в первую очередь не только модной и оригинальной, но также не вызывать раздражения. Ведь кухня – это то место, где времени проводится гораздо ...

В КАКОЙ БЫ ЦВЕТ ПОКРАСИТЬ КУХНЮ?

Разговаривая о кухне, непроизвольно появляется желание перекусить, а если еще она у вас выкрашена в правильный «вкусный» цвет, то вообще хочется бежать туда, открыть холодильник и опустошить его. Ученые не ...

Ремонт в ванной? Делаем сами!

Вы купили квартиру под самоотделку? Весь ремонт надо делать с нуля, а денег катастрофически не хватает на приглашение мастеров? Можно многое сделать своими руками! Например, ванную комнату. Могу поделиться опытом. Хочется, чтобы кому-то ...

Руководство потенциальному покупателю ванны

Если вы серьезно взялись за ремонт в доме, то, скорее всего, нужно начинать с ванной комнаты. Ведь это место, где всегда должно быть комфортно и чисто. Влажность же в ванной ...

Как отбелить ванну в домашних условиях

Из какого бы материала ни была сделана ваша ванна, со временем она может пожелтеть и покрыться налетом, от которого не так-то просто избавиться. Особенно часто с этой проблемой сталкиваются обладатели ...

Компактные стиральные машины под раковину

Если вы проживаете в маленькой квартире или хотите использовать свободное пространство рационально, тогда вы смело можете приобрести стиральную машину, которую разместите под раковиной. Компактные стиральные машины под раковину – это ...

Рейтинг@Mail.ru