Самодельная паровая турбина своими руками: принцип работы, устройство, кпд, схема
Идея пpaктического 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.
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 выpaбатывается 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.
Ниже на функциональной схеме показан принцип работы паровой турбины совместно с котельной установкой, электрическим генератором и прочими элементами системы:
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:
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:
1 – подача перегретого пара; 2 – рабочее прострaнcтво 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.
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.
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.
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.
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.
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.
В этой статье вы узнаете, как правильно забивать гвозди и как пользоваться молотком. Вы узнаете обо всех особенностях забивания гвоздей, после рассмотрите, какие есть молотки и для чего применяют каждый из них (киянка, кувалда, столярный молоток и слесарный), а также узнаете обо всех лучших лайфхаках по отношению к молотку – какие инструменты он может заменить и как облегчить работы во время его использования....
27 04 2024 16:40:55
Керамзитобетон легкий,прочный и морозостойкий стройматериал. Блоки производят из цементного раствора с керамзитовым гравием. Выделяются следующие типы керамзитобетона: полнотелый тип, пустотелый, конструктивно-теплоизоляционные. Бывают стенового, перегородочного и облицовочного типа. Декоративные бывают керамзитобетонными и пенополистирольными с имитацией поверхностей разных материалов. Узнайте подробнее в статье=>>...
26 04 2024 13:38:48
Как заменить патрон, замена картриджа для кранов, замена уплотнительных колец на картридже, как удалить патрон, как устранить капли в струе или некоторые проблемы с горячей и холодной водой при смешивании...
25 04 2024 2:39:13
Сухая штукатурка и как отделывают дом листами сухой штукатурки? Все о сухой отделке стен штукатуркой и как заделывать дыры в стене подробно в статье! Узнайте подробности в статье=>>...
24 04 2024 9:29:17
В данной статье вы узнаете, что лучше - настенный или напольный газовый котел, какой из видов наиболее эргономичный, их достоинства и недостатки, а так же принципы их действия....
23 04 2024 16:44:58
В этой статье мы поговорим о том, как очистить кран от известкового налета. Вы узнаете, почему появляется налет, а также какие основные ошибки мы допускаем при использовании крана. Далее рассмотрим, как почистить кран при помощи домашних средств, после будет обзор на особые моющие средства, а также что делать, если от налета заклинило кран. В конце поговорим о том, как чистить аэратор и как разбирать смесители в домашних условиях. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 04 2024 19:34:28
В этой статье мы поговорим о том, как сделать кухонный фартук без плитки. Будут рассмотрены такие варианты, как использование стекла, древесины, МДФ и ДСП, пластиковых панелей, виниловых обоев, ПВХ пленки и металла. Также вы узнаете о других нестандартных идеях оформления, а еще поговорим о том, что использовать вместо плитки на полу кухни – ламинат, древесина, пробка, наливной пол....
21 04 2024 12:24:22
Как работает стиральная машина активаторного типа, чем этот вид оборудования привлекателен для покупателя. Потребительские и эксплуатационные качества машинок с активатором, обзор популярных моделей, фото-материалы и видео-презентация востребованных агрегатов....
20 04 2024 6:22:21
В этой статье мы поговорим о том, как установить панели сайдинга вокруг окна. Вы узнаете, какие существуют способы отделки проема. После будет рассмотрен подготовительный этап, особенности установки каркаса и утепления. Далее мы расскажем о технологии отделки, рассмотрим случай с конструкциями, утопленными в стену и нюансы работы с арочными окнами. Также вы найдете массу полезных советов. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 04 2024 8:39:22
Пластиковая черепица представлена в виде двухволновых прямоугольных листов, имеющие выступающие планки для соединения между собой. Имеет специальные выступы по сторонам, с помощью которых она закрепляется на обрешетке. В средним размер одного элемента черепицы 400*310 мм, а вес около двух с половиной килограмм. Получается путем смешивания расплавленной полимерной массы с сухим песком. Узнайте подробности в статье=>>...
18 04 2024 23:51:23
В этой статье мы поговорим о том, какой потолок лучше для ванной комнаты. Вы узнаете, какие существуют особенности ванной комнаты и какие есть требования к потолку. Далее поговорим о том, насколько те или иные виды потолков подойдут для ванной комнаты, а также как выбрать оптимальный вариант для потолка....
17 04 2024 5:48:25
В этой статье мы поговорим о гипсовой шпаклевке для стен и потолков. Для начала приведено краткое описание гипсовой шпаклевки, чтобы понять, что собой представляет материал. После вы найдете рекомендации по тому, как шпаклевать потолок, а также как подобрать материал для отделки потолка. В конце статье вы узнаете, как сделать покрытие под покраску. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 04 2024 21:22:20
Из данной статьи вы узнаете о печах для бани и сауны на дровах и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками и на что обратить внимание при выборе устройства. ТОП-10 моделей и отзывы покупателей....
15 04 2024 9:38:17
Постепенная замена изделий из чугуна и стали на пластик, особенно в сфере канализационных систем однозначно оправдана. Полипропиленовые трубы для канализации...
14 04 2024 5:27:38
В этой статье мы поговорим об утепленной отмостке. Вы узнаете, какие есть особенности создания отмостки с утеплением, и какие есть виды утеплителей. Мы расскажем, чем и что утеплять, как сделать отмостку и утеплить ее. В конце мы поговорим об утеплении цоколя. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 04 2024 13:57:43
Подробное описание преимуществ и недостатков, которыми обладает водяное отопление пола. Указания по расчету и выполнению монтажных работ по устройству напольных систем обогрева....
12 04 2024 1:51:22
Какие счетчики для квартиры лучше поставить на холодную и горячую воду. Счетчики воды универсальные и с термодатчиком. Обзор производителей: Бетар, Валтек, Тритон. Устройство, принцип работы, хаpaктеристики...
11 04 2024 20:35:37
В этой статье мы поговорим об отделке карниза сайдингом. Мы рассмотрим разновидности сайдинга, а именно деревянный, металлический и виниловый. После вы узнаете об узлах крепления и типах сопряжения несущих элементов. В конце статье речь пойдет об установке софитов и особенностях работы с сайдингом. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 04 2024 6:20:32
Хотите соблюсти и узнать нормы и правила застройки земельного участка? Смотри фото и видео советы в нашей статье и сделай все правильно при строительстве дома! Узнайте подробнее в статье=>>...
09 04 2024 5:27:24
Вертикальные жалюзи являются популярными и обладают множеством положительных хаpaктеристик: визуально расширяют прострaнcтво и увеличивают высоту потолка, могут быть размещены на косых, арочных, изогнутых или круглых проемах. Они могут быть сделаны из пластика, ткани, алюминия, дерева и бамбука. Может быть несколько вариантов крепления карниза:на стене, на потолке, на раме окна. Узнайте подробности в статье=>>...
08 04 2024 10:51:34
От перепадов влажности на улице страдает лакокрасочное покрытие машины. Простым решением этой проблемы станет каркасный гараж своими руками. В отличие от возведения кирпичного гаража, каркасный обойдётся весьма бюджетно. Особенной популярностью каркасные гаражи пользуются у автовладельцев, которые много большую часть года проводят на даче. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 04 2024 17:32:15
Как работает пpeдoxpaнительный клапан для бойлера. Устройство изделия, рекомендации по выбору. Как правильно установить клапан в обвязке водонагревателя....
06 04 2024 14:38:49
В этой статье мы поговорим о сочетании теплых холодных оттенков. Вы узнаете, какие цвета являются базовыми, какими приемами можно воспользоваться и как повысить/понизить температуру оттенка. Узнайте подробности в статье=>>...
05 04 2024 19:41:53
Как можно сделать своими руками теплый пол в теплице. Способы обогрева грунта различными средствами. Схемы систем подогрева....
04 04 2024 0:18:39
Какие есть краски для радиаторов и как покрасить батарею отопления. Почему не рекомендуется красить батареи в отопительный сезон....
03 04 2024 0:12:54
Подробно о гидроизоляции под металлочерепицу: выбор гидроизоляции под кровлю, укладка и монтаж подкровельной пленки. Нужен ли вообще антиконденсатный гидробарьер под крышу из металлочерепицы и советы опытных мастеров....
02 04 2024 16:31:40
Из данной статьи вы узнаете о лучших перфораторах Интерскол и как выбрать прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками аккумуляторных устройств. Обзор ТОП-10 моделей и отзывы покупателей....
01 04 2024 0:19:22
Хотите узнать как изготовить дверь своими руками из дерева? Пошаговая инструкция входных и межкомнатных массивных дверей и из фанеры. +Фото и Видео. Идеи здесь! Узнайте подробнее в статье=>>...
31 03 2024 6:19:11
Подробный обзор двухконтурных газовых котлов Immergas серии Mythos, Eolo, Nike, Mini, Star. Цена, отзывы, технические хаpaктеристики и устройство настенного котла Иммергаз с закрытой и открытой камерой сгорания...
30 03 2024 17:14:14
Хотите узнать как найти воду на участке возле дома? В статье собраные секретные методы, которые работают. Узнай где лучше бурить скважину на воду! + Видео урок. Узнайте подробнее в статье=>....
29 03 2024 18:12:36
Потрескалась штукатурка в доме и не знаете что делать? Ремонт внутренней и наружной отделки своими руками. Пошаговая инструкция нанесения +Фото и Видео. Какие инструменты и техники необходимы для качественного результата. УЗнайте подробности в статье=>>...
28 03 2024 13:22:31
В этой статье вы узнаете, как произвести утепление стен снаружи пенополистиролом, а так же как произвести расчет толщины и выбрать, какой полистирол все таки лучше. Подробная технология теплоизоляции стен кирпичного дома экструдированным пенополистиролом под сайдинг и многое другое....
27 03 2024 13:10:48
Обзор популярных моделей чугунных печей-каминов для загородного дома и дачи. Отличия, виды и особенности чугунной печи-камина Бавария, Марсель, Лион......
26 03 2024 17:16:53
Какие обои выбрать для дома? Бумажные под покраску или виниловые, а может жидкие для стен? Наша статья поможет разобраться в покрытии для стен+ видео для декора. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 03 2024 19:23:12
В этой статье мы поговорим о въезде на участок. Мы рассмотрим варианты обустройства заезда, а именно подбор покрытия и соблюдение нормативных требований, а также как сделать въезд через канаву. После будет рассмотрено, как сделать заезд из шпал и как сделать перекрытие ж/б плитой. Также будут рассмотрены альтернативные решения и работы по организации заезда. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 03 2024 22:46:57
В этой статье речь пойдет о дорожке из тротуарной плитки. Для начала будет рассмотрено, как разбить территорию на сектора и какие материалы следует купить (есть рекомендации специалистов). После этого приступаем к главному – пошаговой инструкции, в которой описано, как разметить площадку, выбрать землю, установить бордюр, подготовить основу, выполнить укладку и затереть швы. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 03 2024 16:58:40
Газовые колонки Электролюкс: отзыв, технические хаpaктеристики модели Нано Плюс. Инструкция по применению, преимущества и недостатки, неисправности газовой колонки...
22 03 2024 12:27:31
В данной статье вы сможете познакомиться с газовыми котлами Protherm Медведь, узнать какие модели существуют (одноконтурные и двухконтурные, KLOM, TLO, PLO) и их мощности (20, 30, 40, 50 KLZ), а также найти инструкцию по эксплуатации и ремонту и актуальные отзывы....
21 03 2024 21:52:39
В этой статье мы поговорим о видах паркетной доски для пола. Мы расскажем, из какого материала делают покрытие, в чем отличия по количеству полос, какие есть достоинства и недостатки, а также рассмотрим все разновидности, в которые входят модульный, штучный, пронто, мозаичный и художественный вид паркетной доски. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 03 2024 12:52:17
Как правильно производится установка циркуляционного насоса в систему отопления. Место врезки и правила монтажа перекачивающих агрегатов....
19 03 2024 7:26:51
В этой статье мы поговорим об оборудовании для производства арболитовых блоков. Мы поговорим о том, что собой представляет технология изготовления, а именно рецепты для создания массы и как проверять оборудование. После этого вы узнаете, как все обустроить для производства в домашних условиях. Помимо этого в статье есть много советов, следуя которым, все организуете производство на высшем уровне. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 03 2024 15:11:56
Из данной статьи вы узнаете о лучших печах-каминах для дома на дровах и ознакомитесь как выбрать угловую и кирпичную и модель. Обзор ТОП-10 устройств, их хаpaктеристики и принцип действия....
17 03 2024 10:47:26
В этой статье мы поговорим о фасадной краске Лакра, ее видах (водоэмульсия, латексная и т.д), технических хаpaктеристиках белой разновидности в расфасовке 14 кг и технологии нанесения....
16 03 2024 19:21:55
Как крепить гипсокартон к потолку. Решили обшить потолок, а также гнуть гипсокартон и сделать арки своими руками? Заходите! Узнайте подробности в статье=>>...
15 03 2024 21:44:14
Есть дачный участок — не обойтись без бани! Русскую баню возводят по-разному: из кирпича, оцилиндрованных бревен и клееного бруса. Самый простой и недорогой способ строительства — каркасный метод. Каркасные бани по своим функциональным особенностям ничем не уступаю традиционным капитальным строениям. А построить такую намного легче и дешевле. Узнайте подобнее в статье=>>...
14 03 2024 17:42:19
Производим укладку паркета своими руками правильно. Инструкция по укладке пола, виды укладки, покрытие лаком и маслом, шпатлевка и шлифовка. Станьте экспертом! Узнайте подробнее в статье=>>...
13 03 2024 6:10:22
Хотите отделать стены каркасного дома двп или дсп? Виды плит и фанера, а также идеи по использованию и обшивке в этой статье. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 03 2024 6:37:57
Думаете возможно ли построить каркасный или любой другой дом за 1000000 миллион рублей? Пока вы думаете другие строят! Узнай какой дом можно построить миллион в нашей статье=>...
11 03 2024 5:52:30
Принцип работы индукционной печи - это процесс получения тепла от электричества, выpaбатываемого переменным магнитным полем. В печах индукционного типа происходит преобразование энергии по схеме электромагнитная-электрическая-тепловая....
10 03 2024 4:59:51
Конденсационный газовый котел состоит из трех контуров, которые позволяют смешивать в системе горячую и холодную воду, из-за чего начинается процесс конденсации на поверхности теплообменника....
09 03 2024 19:14:20
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 :: Оборудование -6 :: Оборудование -7 :: Оборудование -8 :: Оборудование -9 :: Оборудование -10 :: Оборудование -11 :: Оборудование -12 ::
