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.
Комментарии:
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя цокольная плитка для фасада, узнаете о декоративных видах цоколя, а так же мы расскажем вам о особенности укладки плитки на фундамент дома....
16 05 2024 22:23:52
Из данной статьи вы узнаете о лучших перфораторах Зубр и как выбрать прибор, а также ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками устройств. Обзор ТОП-10 моделей и отзывы покупателей....
15 05 2024 15:58:25
В этой статье мы поговорим о деревянных столах на дачу своими руками. Вы узнаете, как подобрать дизайн и конструкцию, как выбрать древесину, а также лакокрасочные изделия и клея. Также вы узнаете, какие нужны инструменты, как сделать собственноручно стол из поддонов, а также конструкции с разными видами ножек. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 05 2024 20:55:51
В этой статье мы поговорим о каменных беседках. Вы узнаете о специфике материала, а также о его видах – мрамор, песчаник, гранит, бут и камень искусственного происхождения. Мы расскажем, как сделать основу для беседки, как начать строительства, какие есть хитрости и почему именно ленточный фундамент идеальный вариант для беседки. В конце мы рассмотрим строительство печей для каменных беседок, а также возведение крыши. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 05 2024 15:58:34
В данной статье вы узнаете, какой фундамент лучше - ленточный или монолитная плита, какой их них дешевле, а так же расскажем вам о их достоинствах и недостатках и о технологии их возведения....
12 05 2024 21:43:31
При обустройстве дома часто возникает ситуация выбора типа отопления помещений. На выбор типа отопления влияет множество факторов ......
11 05 2024 5:38:57
Идеи по выбору внешней отделки каркасного дома! Вариантов множество: от штукатурки фасада до отделки сайдингом, разберем все виды + фото и видео! Узнай и сделай. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 05 2024 6:27:25
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами фирмы Ферроли, узнаете их устройство, какие модели существуют (одноконтурные, двухконтурные, атмосферные), а также найдете инструкцию по настройке и эксплуатации....
09 05 2024 19:18:39
Какой сетевой шуруповерт выбрать и почему стоит покупать именно без аккумулятора? Он легче, мощнее, но есть и минусы, узнай все о этом инструменте! Видео+ тесты. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 05 2024 22:39:27
В этой статье мы поговорим о расходе фасадной краски. Мы расскажем, какую из красок лучше купить – водоэмульсионную, масляную, алкидную или акриловую и чем они между собой отличаются. После этого речь пойдет об окрашивании стен, а именно подготовительном этапе и отделочных работах поверхности. В статье вы найдете массу полезных советов и рекомендаций. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 05 2024 11:44:19
Гибкая бордюрная лента нашла применение в области домашнего хозяйства. В этой статье вы узнаете обо всех особенностях использования, сможете ознакомиться с разновидностями изделий, а также с их достоинствами и недостатками. В тексте вы найдете рекомендации по выбору гибкого бордюра для клумб и газонов, цены, а также инструкцию по созданию ограждения для грядки. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 05 2024 15:41:44
Шкаф - кровать представляет собой конструкцию, которая собирается в стенной шкаф. Кровать может раскладываться как вертикально, так и горизонтально, иметь два яруса и быть оснащенной дополнительными функциями. Кровать-трaнcформер состоит из четырех основных элементов: подъемный механизм, сверхмощная магнитная застежка, рама, шкаф. Подъемная система может быть выполнена пружинным или поршневым механизмом. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 05 2024 4:51:32
В этой статье расскажем о силикатном облицовочном кирпиче, полнотелом и пустотелом, одинарном, полуторном и двойном. Узнаете об особенностях производства материала для облицовки фасадов, применения его на пpaктике, технологическом процессе укладки. От чего зависит цветовая гамма, и как при помощи тонировочных средств придавать силикатным блокам желаемых оттенков. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 05 2024 16:47:26
Данная статья предназначена для людей, заинтересованных в процессе самостоятельной установки пруда на участке своими руками, подходящего для загородного дома, и высокого уровня грунтовых вод, под различные направления, такие как водоем для купания, пруд для разведения различных видов рыб, декоративный пруд для приусадебного участка и тд. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 05 2024 15:37:54
В этой статье рассмотрим разные типы воздушных аэраторов для прудов и водоемов, особенности их работы и для чего, собственно, они нужны. Расскажем, как из подручных предметов и материалов (дренажного насоса, автомобильного насоса, компрессора, бочки, пенопласта, вентилятора системы охлаждения машины) смастерить ветровой, донный, эжекторный аэратор. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 05 2024 14:45:43
В этой статье мы поговорим о спальне с фотообоями. Мы расскажем вам, как выбрать фотообои, какая есть условная классификация и на основе каких материалов они бывают. Также мы рассмотрим, как правильно сочетать цвета при выбор фотообоев и дадим ряд ценных советов, которые помогут сделать правильный выбор. Узнайте подробности в статье=>>...
01 05 2024 9:28:12
Резьба и резьбовые соединения. Диаметр резьбовых соединений. Обзор основных понятий: что такое футорка, что такое сгон, муфта, бочонок, сгон в сборе, кран шаровой с американкой...
30 04 2024 2:48:52
Строительство каркасно- щитового дома 6 6 своими руками. Строим каркасный дом длиной шесть метров с мансардой или верандой. Фото проекта+ видео материалы и чертежи. Хотите построить? Узнайте подробности в статье=>>...
29 04 2024 23:32:28
Красите стены и хотите рассчитать расход водоэмульсионной краски на 1 м2? Фасадная и комнатная, зависит от условий и материалов. Точные расчеты в этой статье=>>...
28 04 2024 12:48:37
Производственная технология, по которой выполняется брикетирование угля. Изготовление брикет из мелких фpaкций и угольной пыли в домашних условиях....
27 04 2024 17:17:52
О том, как проводится подключение узо к однофазной сети с заземлением. Какие правила сопровождают включение и каким инструкциям нужно следовать, выполняя монтажные работы.Приведены тематические фото и видеоматериалы....
26 04 2024 14:57:21
Арболитовые блоки своими руками- быстро и легко, как сделать? В данной статье рассмотрим плюсы данного материала. Пошаговый процесс производства своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 04 2024 14:50:27
Во многих городских квартирах имеется лоджия, либо балкон. Многие жильцы таких квартир не воспринимают балкон всерьез и используют его только как кладовую и место для сушки белья. Совершенно зря, ведь приложив усилия можно за счет балкона или лоджии значительно увеличить прострaнcтво для жилья. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 04 2024 5:21:29
В этой статье мы поговорим о технических хаpaктеристиках ламинированной фанеры. Вы узнаете отличиях ламинированного материала от обычного, ознакомитесь со всеми хаpaктеристиками, узнаете, как правильно выбирать материал для поставленных задач. Также мы расскажем об отличиях ламинированных листов по древесной породе, и про область применения. Узнайте подробнее в статье=>>...
23 04 2024 21:35:54
В статье даётся описание отделочного материала штукатурки из гипса Кнауф. Даётся понятие о технических хаpaктеристиках смеси. Показаны виды и составы штукатурки. Рассказывается о том, для каких поверхностей подходит данный материал. Показаны способы нанесения. Представлен перечень инструмента для нанесения гипсовой штукатурки. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 04 2024 3:56:33
Эта статья пригодится для тех, кто собирается заняться строительством дома своими руками. Расскажем, как при помощи опалубок различных видов, а именно: съемной, несъемной, деревянной, металлической из кирпича, и по технологии Velox, возвести стены частотного дома. Кроме того, здесь вы найдете советы по сооружению каждого отдельно взятого вида опалубок для стен самостоятельно. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 04 2024 0:42:40
В этой статье мы поговорим о краске акриловой фасадной для наружных работ, ее технических хаpaктеристиках, видах и ГОСТу, расходу краски для фасада при нанесении на 1м2, а также особенности белой смеси alpina и caparol....
20 04 2024 2:39:24
Из данной статьи вы узнаете о бензиновых генераторах с автозапуском и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками однофазных и трехфазных устройств со встроенным АВР. Обзор ТОП-10 моделей для дома и на что обратить внимание при выборе....
19 04 2024 11:52:21
Дымоход является неотъемлемой частью работы отопительных аппаратов, выводя продукты сгорания из помещения в атмосферу. Очень важно составить и смонтировать дымоход правильно ......
18 04 2024 6:45:35
В этой статье вы узнаете, как крепить ондулин на обрешетку с помощью гвоздей, как правильно прибивать ондулин к крыше и почему саморезы не подходят для крепления листов к крыше. Поговорим о том, сколько гвоздей нужно на лист ондулина и рассчитаем количество листов....
17 04 2024 4:47:26
В этой статье мы поговорим о том, как заделать дыру в гипсокартоне. Вы узнаете, что потребуется подготовить в самом начале, а далее рассмотрим, как заделать дыру до 5, 30, 60 и больше 60 мм. Все полезные рекомендации помогут справиться с проблемой и быстро устранить недостаток....
16 04 2024 14:23:36
Зачем нужен теплообменник для бани. Какие бывают контуры для нагрева воды, их принцип работы. Рекомендации по установке и подключению....
15 04 2024 15:33:32
В данной статье вы узнаете как производится утепление мансардной крыши, как правильно утеплить мансардную крышу частного дома своими руками изнутри для зимнего проживания, а так же узнаете какова должна быть толщина и плотность утеплителя для ломаной крыши, с фото схем и технологии правильной конструкции....
14 04 2024 14:36:23
Для чего необходима промывка системы отопления частного дома и как часто ее следует выполнять. Каким способом промывки лучше воспользоваться....
13 04 2024 18:16:16
Какие ППР труб применяются в системах обогрева и как выбрать полипропил. трубы для отопления. Плюсы и минусы изделий из PP-R в сравнении с металлопласт. труб....
12 04 2024 4:13:40
Как изготавливать топливные брикеты своими руками. Технология на производстве и в домашних условиях, оборудование для прессования....
11 04 2024 0:26:23
В данной статье вы узнаете как производится монтаж винилового сайдинга и инструкция о том как правильно обшить дом своими руками, с установкой и отделкой всех компонентов сайдинга, с фото схем и чертежей....
10 04 2024 22:48:43
В этой статье мы поговорим о начальной планке для сайдинга. Мы расскажем, для чего требуется этот дополнительный элемент, а также ознакомимся с рекомендациями по установке комплектующих (установке соединительных планок, угловых элементов и финиша). Узнайте подробнее в статье=>>...
09 04 2024 20:15:10
В этой статье мы рассмотрим все связаннее с распашными петлями для ворот. В особенности мы уделим внимание хаpaктеристикам всех видов петель, рассмотрим, в каких случаях применять те или иные крепления, а в конце статьи мы оставили вам пошаговую инструкцию по установке и памятку по технике безопасности, которая поможет избежать главных ошибок. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 04 2024 0:56:46
В этой статье речь пойдет о котле КЧМ 5 и отзывах о нем. Для начала будет рассмотрено его устройство и технические хаpaктеристики. После вы узнаете, какие есть достоинства и недостатки модели КЧМ 5, а также какие существуют особенности подключения и монтажа. В конце приведены отзывы реальных пользователей котла, в которых описаны все нюансы и только здравая критика. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 04 2024 23:32:24
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....
06 04 2024 3:26:59
В этой статье мы поговорим о белом цементе. Для начала вы найдете краткое описание состава, узнаете о его отличительных особенностях. После этого будет рассмотрено, как сделать раствор своими руками. Также вам будет интересно прочесть, для чего используется белый цемент, а после подведем итог. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 04 2024 5:31:11
В этой статье мы подробно опишем, что такое гравер, для чего его используют и рассмотрим лучшие 10 моделей этого устройства от разных производителей. Эти устройства мы разделим на аккумуляторные граверы и на те, которые работают от сети. В конце статьи мы дадим общие советы по тому, как следует выбирать гравер для того или иного вида работ. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 04 2024 10:37:17
Удобные и простые в исполнении откатные ворота пользуются всё большей популярностью в России. Сделать конструкцию своими руками под силу каждому желающему. Широкий выбор и доступность материалов позволяет в короткие сроки установить фундамент, изготовить каркас и купить понравившийся профильный лист для обшивки. При этом уложиться в минимальную цену. Узнайте подробнее в статье=>>...
03 04 2024 23:47:16
Монолитный фундамент для дома и бани своими руками? Смотрите пошаговую инструкцию в статье! Монолитная плита для устройства тяжелого дома- лучший выбор. Узнайте в пошаговой инструкции как сделать своими руками +Фото. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 04 2024 21:43:52
Что такое камин с воздушным отоплением, каковы его преимущества перед традиционным камином. Принцип работы и составные части камина с воздушным отоплением. Как выполнить установку камина с воздушным отоплением своими руками, какие материалы и инструменты для этого понадобятся. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 04 2024 12:28:48
Узнай как избавиться от грибка в доме и плесени? Уничтожь эту грязь навсегда, ведь она очень опасна, узнай подробно в статье и использую пошаговую инструкцию! Узнайте подробнее в статье=>>...
31 03 2024 18:10:40
В этой статье вы узнаете о том, как выровнять гипсокартон. Способы отличаются между собой из-за вида повреждений и неровностей. Если вы будете следовать всем советам и инструкциям, вы сможете с первого раза выровнять гипсокартон. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 03 2024 6:55:26
В этой статье речь пойдет о полосатых обоях в прихожей. Для начала попытаемся определиться с общими требованиями к обоям в прихожей и рассмотрим варианты обоев. Мосле этого мы расскажем, какие нужны материалы для узкой прихожей, оставим советы по декорированию, если у вас узкое помещение и поможем подобрать материалы. В конце будут рассмотрены два стиля, прованс и модерн, чтобы вам было проще определиться с выбором. Узнайте подробнее в статье>>...
29 03 2024 9:14:54
В этой статье мы расскажем о купели для бани. Мы рассмотрим классификацию по материалам изготовления, примерную стоимость, разновидности и конструкционные особенности. Далее вы узнаете, как сделать купель своими руками, а также как сделать дополнительные аксессуары в виде лавочек и обливной купели. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 03 2024 21:22:10
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 :: товары -6 :: товары -7 :: товары -8 :: товары -9 :: товары -10 :: товары -11 :: товары -12 ::
