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.
Из данной статьи вы узнаете о лучших мотоблоках Агат и ознакомитесь с описанием устройств разных серий. Обзор ТОП-5 моделей и их особенности, достоинства и недостатки, а также отзывы владельцев....
11 05 2024 21:56:35
Варианты подготовки деревянных полов под укладку ламината. Узнайте как выровнять пол правильно своими руками. Стоимость такой работы на рынке высока, но не имеет особых сложностей. Укладка ламината с утеплением и без. Узнайте все этапы укладки! Также можно выровнять пол фанерой, узнайте подробнее здесь>>...
10 05 2024 4:34:55
В процессе строительства или надумали строить дом? Подсчитали смету? Уже думаете как сэкономить на строительстве своего дома? Построим загородный дом надежным и выгодным. Виды материалов +Видео! Узнайте подробнее в статье=>>...
09 05 2024 1:46:35
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....
08 05 2024 17:59:27
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет клинкерная плитка для фасада, узнаете как производится укладка и облицовка стены плиткой под кирпич и под камень, узнаете о размерах и толщине панелей, а так же расскажем вам о устройстве вентилируемого фасада и как правильно производится его монтаж....
07 05 2024 4:23:53
Технология отделки фасада дома камнем и штукатуркой, с подробными фото устройства декоративного камня....
06 05 2024 7:10:54
В этой статье будут рассмотрены бюджетные изобретения для дачи, своими руками сделать которые не составит труда. Это и форма для выращивания овощей, и автомобильная подушка для дальних поездок на дачу, и многофункциональные ведра. Еще больше интересных идей вы найдете в статье=>>...
05 05 2024 4:27:14
Хотите обустроить люк в доме под пол, но не знаете как? Наша статья поможет установить люк, хоть с газовым амортизатором люк, видео инструкция поможет вам! +Видео и Фото с Пошаговой инструкцией. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 05 2024 17:19:53
Как осуществляется установка электрокотла в частном доме. Рекомендации по присоединению агрегата к системе отопления и электросети....
03 05 2024 10:47:57
В этой статье мы поговорим об устройстве лестниц в частных домах. Вы узнаете о том, какие есть типы лестниц, из каких материалов их делают и основные правила обустройство. Подробно будут рассмотрены лестницы на тетивах и косоурах, на больцах, а также безкосоурные лестницы и необходимое количество ступеней. В заключении будут подведены итоги по всему материалу. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 05 2024 3:31:55
В этой статье мы поговорим о том, как правильно крепить вагонку на потолок. Вы узнаете, какие потребуются инструменты, материалы и приспособления, а также этапы выполнения подготовки потолка в обшивке вагонкой. В конце статьи вы узнаете, как закрепить вагонку на потолке...
01 05 2024 21:18:28
В этой статье мы поговорим о гараже для квадроцикла на дачу своими руками. Вы узнаете, как правильно хранить трaнcпортное средство, а после мы расскажем, какой из вариантов гаража лучше выбрать – простейшую конструкцию, мини-гараж каркасного типа или же создать полноразмерное помещение для хранения и обслуживания квадроцикла. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 04 2024 14:22:36
В этой статье мы поговорим о блок-хаусе под дерево или бревно, достоинствах и недостатках, размерах и других хаpaктеристиках....
29 04 2024 21:24:16
Обзор грунтовки Pinotex по дереву: для пола, террас и доски. Применение, преимущества и свойства материала для наружных и внутренних работ. Хаpaктеристики, фото и видео обзор пропитки для дерева....
28 04 2024 8:42:41
Принудительная канализация представляет собой небольшой по размеру насос, который не требует специального образования для установки и дальнейшей эксплуатации. Данные изделия различаются по нескольким видам и имеют некоторые особенности эксплуатации ......
27 04 2024 12:56:46
Буржуйки известны много лет, но до сих пор не потеряли актуальности. Сегодня мастерами изготавливаются не просто печи, а настоящие шедевры, готовые украсить любое помещение. Чаще всего, буржуйки нашли применение в дачных домиках и гаражах, где не всегда возможно устроить централизованное отопление. Печка настолько проста по конструкции, что некоторые умельцы мастерят ее своими руками. Узнайте подробности в статье=>>...
26 04 2024 1:59:16
Из данной статьи вы узнаете о газовых котлах и на что обратить внимание при выборе для квартиры или для отопления частного дома. Ознакомитесь с лучшими ТОП-20 устройствами и их техническими хаpaктеристиками, а также отзывами покупателей....
25 04 2024 14:38:52
В этой статье мы поговорим о расходе фасадной краски на 1м2 по штукатурке, выясним, как сократить расход краски при нанесении на стены, а также выясним норму для акриловых разновидностей, короеда и многих других....
24 04 2024 7:40:11
Рекомендации, как правильно выполнить монтаж металлопластиковых труб своими руками. Советы по выбору типа фитингов и подготовке необходимого инструмента....
23 04 2024 20:23:47
В этой статье мы поговорим об УШП фундаменте. Для начала предлагаем ознакомиться с кратким описанием, а после разобраться со всеми этапами изготовления. Сюда входит изготовление подушки под плиту, выставление опалубки, изготовление дренажа и отмостки, армирование, создание теплого пола и проведение коммуникаций. Далее мы подведем итоги проделанной работы и сравним УШП с винтовыми сваями и обычной бетонной плитой. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 04 2024 22:45:25
Как выбрать лобзик для дома? Поможем вам, обзор моделей, выбираем лобзик по дереву и металлу. Лучший обзор популярных моделей. Хороший и недорогой здесь помогут. +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 04 2024 20:31:48
Как сделать виброрейку своими руками. Благодаря вибрационным движениям происходит ровное уплотнение бетонного раствора, а сама рейка создает гладкую поверхность. Пошаговая инструкция +Фото и Видео. Узнайте подробности в статье=>>...
20 04 2024 12:15:26
В этой статье мы расскажем вам о фиброцементных фасадных панелях, плюсах и минусах фибробетонной отделки фирмы Роспан, виды плит из фиброцемента (фибробетона) для наружной отделки дома (под камень и т.д.), поговорим о монтаже бетонных плит и о том, как сделать вентилируемый фасад + фото....
19 04 2024 13:27:13
Обзор и отзыв о котлах Куппер Про 22, 28, 36, 42. Технические хаpaктеристики, инструкция по эксплуатации. Расход твердого топлива, время работы на одной закладке дров....
18 04 2024 14:15:51
В этой статье мы поговорим о том, как сделать деревянное межэтажное перекрытие своими руками. Мы расскажем об особенностях деревянных перекрытий в частных домах, чем они отличаются от перекрытий на чердаке и в подвале, какие есть технические требования. После этого будет рассмотрена обработка и установка, а также установка балок перекрытия. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 04 2024 16:38:45
В этой статье мы поговорим о цветах из бумаги для украшения зала. Мы расскажем о достоинствах такого метода, какие материалы подойдут, как разместить готовые изделия. В конце статьи вы найдете способы изготовления разных видов цветов из различных материалов, а также пpaктические советы. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 04 2024 17:45:15
Мансарда в каркасном доме своими руками? Проект, выбор плана и пошаговая инструкция сборки дома с мансардой и окнами. Пора начать строительство! Узнайте подробности в статье=>>...
15 04 2024 11:27:29
Где необходимо устанавливать пpeдoxpaнительный клапан в системе отопления. Конструкция и принцип работы клапана, рекомендации по выбору и установке....
14 04 2024 10:56:40
Базовая схема подключения твердотопливного котла к системе отопления дома. Виды обвязок с теплоаккумулятором и другими котельными агрегатами....
13 04 2024 9:28:13
В этой статье мы поговорим о том, как построить дом из досок. Мы рассмотрим, как сделать фундамент для деревянного дома, а также как возвести каркас. После этого будет рассмотрено устройство пола, а также нюансы установки окон и стен. В завершении статьи поговорим о том, какую лучше сделать крышу. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 04 2024 12:43:34
Из данной статьи вы узнаете о лучших перфораторах Metabo и как выбрать прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор ТОП-12 аккумуляторных моделей и отзывы профессионалов....
11 04 2024 16:23:32
В этой статье мы поговорим о циркулярных насосах для отопления. Мы расскажем, какового назначение насоса, какие есть разновидности этого оборудования и хаpaктеристики. После вы узнаете ТОП-3 лучших насосов, в также как их эксплуатировать и ремонтировать, и что входит в техническое обслуживание. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 04 2024 20:25:33
Хотите узнать как сделать душ в ванной в частном доме без душевой кабины своими руками? Смотри инструкцию в статье +Видео пошагово с правильной гидроизоляцией. Узнайте подробнее в статье=>...
09 04 2024 1:26:34
В этой статье мы поговорим о том, как сделать шумоизоляцию канализационного стояка своими руками. Вы узнаете, для чего требуется изготовление изоляции от шума трубы, почему появляется шум, который раздражает, а также какие существуют материалы для изготовления. В конце вы узнаете, как выбрать лучшую шумоизоляцию....
08 04 2024 12:24:31
В этой статье мы поговорим о том, из чего состоит арболитовый блок. Мы отдельно рассмотрим все составляющие, а именно органические наполнители, льняную костру, виды минеральных вяжущих, химические добавки. После этого вы узнаете, по каким пропорциям готовится смесь для арболитовых блоков и какой раствор используют для кладки, а также все достоинства и недостатки материала. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 04 2024 6:52:32
В этой статье мы поговорим о том, как сделать декоративную отделку стен своими руками. Вы узнаете, с чего стоит начинать отделку, как выполнить простейший декор при использовании трафаретов. Также узнаете, как сделать декоративную и фактурную штукатурку, панно и мозаику из битой плиточки. После будет рассмотрен способ украшения стен природным/диким камнем и кирпичом, а также при помощи пластика и прочих синтетических материалов. Инструкция +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 04 2024 17:54:32
В этой статье мы поговорим о деревянном поле для ванной. Мы рассмотрим, возможен ли вообще такой вариант, какими преимуществами и недостатками он обладает, а также узнаем, какие породы дерева лучшего всего подходят для отделки ванной комнаты. Также мы расскажем, как провести подготовку поверхности и как укладывать гидроизоляцию. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 04 2024 13:33:31
Как обустроить вентиляцию теплом чердаке в доме? Устройство и виды холодных чердаков и помещений в доме. Как сохранить тепло и влажность используя чердачное помещение. Узнайте подробнее в статье =>...
04 04 2024 18:49:22
Описание, основные виды бойлеров, напольные и настенные, чем отличаются, какой лучше выбрать, монтаж бойлера косвенного нагрева, как подключить бойлер ......
03 04 2024 12:55:46
Рекомендации, как можно изготовить самодельный солнечный водонагреватель. Принцип действия подобных установок. Советы по выбору конструк. и материал. для сборки....
02 04 2024 9:37:54
Собираетесь воплотить в реальность мечту построить небольшой дачный дом 6 х 6 м или 6 х 8 м с мансардой или верандой. Дома размером 8 х 8 м с отличной планировкой из бруса, кирпича, блока станут украшением загородного участка. Проектов дачных домов существует огромное количество на любой вкус и кошелек. К тому же есть ультрасовременные типы двухуровневые строений, а также старая добрая классика. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 04 2024 17:44:35
Преимущества и недостатки, которыми обладают медные трубы для отопления. Способы монтажа, выполнение неразъемных соединений с помощью пайки....
31 03 2024 14:57:33
Как можно сделать измельчитель веток своими руками. Виды дробилок, их принцип работы. Рекомендации по изготовлению....
30 03 2024 3:38:42
Обзор конструкции коаксиального дымохода для настенного газового котла. Какие требования к установке коаксиального дымохода существуют. Как правильно выполнить монтаж труб...
29 03 2024 13:39:39
В этой статье мы поговорим о теплой штукатурке для фасада, а именно о способах утепления фасада своими руками, а также о плюсах и минусах фасадного теплоизоляционного утеплителя....
28 03 2024 23:56:51
В этой статье мы поговорим о том, чем покрасить блок-хаус снаружи дома и как выбрать краску для наружной отделки. Выясним, чем лучше покрыть и обработать панели + как правильно произвести покраску и шлифовку поверхности....
27 03 2024 2:34:36
Рекомендации, как правильно выбрать и смонтировать гофрированные нержавеющие трубы для отопления. Технические хаpaктеристики труб, их преимущества и недостатки....
26 03 2024 21:20:33
Рамочные фасады из мдф представляют собой сборную конструкцию, составляют которую рамка и вставленный в нее щит. Рамочные профили применяются при изготовлении любой корпусной мебели, но наиболее часто используются при создании кухонных шкафов. Мдф имеет следующие хаpaктеристики: стойкость к загрязнению и царапинам; устойчивость к ультрафиолетовым излучениям; легкий в обслуживании; отталкивает влагу; ударостоек; экологичный; стойкий к воздействую химических веществ....
25 03 2024 9:33:19
Любое насекомое в доме не желательно. Они могут доставлять такие неприятности жильцам, как повреждение мебели и продуктов, перенос вредных бактерий и инфекций. Одни из самых распространенных является жук-кожеед. Места проникновения жуков в дом: открытая дверь или окно, нет москитных сеток, щели, из подвала или чердака, от соседей. Способ борьбы с каждым видом жука индивидуальный. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 03 2024 16:53:51
В данной статье вы ознакомитесь с газовым котлом Navien Ace 24 K, узнаете о его устройстве и найдете инструкцию по его применению, а также сможете самостоятельно провести диагностику неисправностей данного прибора....
23 03 2024 13:41:28
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 ::
