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.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Обзор отопительных печей для дачи, работающих на дровах. Устройство, принцип работы, преимущества и недостатки металлических печей для отопления дачи или гаража...
30 11 2020 6:45:12
Котлы напольные чугунные газовые имеют все необходимое для стабильной эксплуатации – электронный термостат, автомат обратной тяги (он нужен для перекрытия газа, если давление упадет до критических значений), блок питания и несколько многоходовых циркуляционных насосов ......
29 11 2020 1:37:23
Что собой представляет автоматический воздухоотводчик для системы отопления. Устройство, принцип действия и виды приборов. Сфера применения каждого из них....
28 11 2020 21:24:39
Рекомендации, как правильно пользоваться бойлером и проточным водонагревателем. Советы по выполнению монтажа, запуска и экономии электроэнергии....
27 11 2020 6:50:34
Если вы решили купить насосную станцию для дома, то при осмотре и выборе подобного оборудования, стоит обратить внимание на какую высоту, будет подаваться вода ......
26 11 2020 8:29:41
Газовые колонки Электролюкс: отзыв, технические хаpaктеристики модели Нано Плюс. Инструкция по применению, преимущества и недостатки, неисправности газовой колонки...
25 11 2020 7:10:31
Вес полиэтиленовых труб в 7 раз меньше чугунных или стальных аналогов. Доставка полиэтиленовых труб может осуществляться в бухтах или намотанными на специальные трaнcпортные баpaбаны ......
24 11 2020 12:26:13
В чем состоит устройство и принцип работы бойлера для нагрева воды. Виды накопительных и проточных водонагревателей, их конструкция, преимущества и недостатки....
23 11 2020 9:14:11
Какими способами можно утеплить пол в частном доме. Утеплители для бетонных полов, их свойства и условия использования. Теплоизоляция пенополистиролом и керамзитом....
22 11 2020 7:59:54
Наличие комбинированного отопительного котла позволяет без лишних трудностей переключиться на другой вид топлива, тем самым позволяя избавиться от лишних хлопот связанных с отоплением частного дома....
21 11 2020 12:42:20
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет дагестанский камень для фасада, мы расскажем вам о его достоинствах и недостатках, о технологии отделки и облицовки, а так же предоставим вам фото различных видов дагестанского камня....
20 11 2020 20:34:41
В данной статье вы более подробно узнаете о газовом котле Baxi Main 24 Fi, узнаете каково его устройство, а так же мы предоставим вам инструкцию по его эксплуатации и описание неисправностей....
19 11 2020 18:13:33
Какие существуют твердотопливные котлы с автоматической подачей топлива. Обзор агрегатов и подающих устройств для пеллет, угля и щепы....
18 11 2020 22:29:54
Погружной насос более востребован, чем поверхностный, т.к. он защищён от внешних воздействий в виде температуры воздуха, например. Это насос, который устанавливается ниже поверхности воды ......
17 11 2020 20:44:44
Как сделать отопление дома своими руками – поэтапное руководство. Расчет и выбор системы, подбор теплового оборудования. Рекомендации по монтажу....
16 11 2020 5:49:13
Подробное руководство, как правильно произвести расчет количества секций радиаторов отопления в частный дом или квартиру....
15 11 2020 9:58:40
Что собой представляют современные ретро радиаторы из чугуна. Технические хаpaктеристики батарей, их позитивные и негативные стороны. Особенности монтажа....
14 11 2020 15:33:17
В чем преимущества древесных гранул и как сделать пеллеты своими руками. Технологический цикл производства гранул и перечень используемого оборудования....
13 11 2020 16:25:45
В данной статье мы рассматриваем устройство сборного ленточного фундамента, виды блоков, какое основание лучше (сборное или монолитное) и в добавок мы предоставляем вам пошаговую инструкцию по монтажу, с помощью которой вы сможете сделать все сами....
12 11 2020 17:50:23
Из каких материалов и как можно сделать портал для камина. Перечень подходящих материалов, их преимущества и недостатки....
11 11 2020 17:51:52
В данной статье мы расскажем вам, как пошагово сделать односкатную крышу своими руками, а так же вы узнаете всё о конструкции односкатной кровли, её устройстве и как поэтапно построить такую крышу, с фото и чертежами монтажных работ....
10 11 2020 15:11:44
Из данной статьи вы узнаете о лучших мотоблоках Нева серии М Б-2 и ознакомитесь с их хаpaктеристикой и инструкцией по эксплуатации. Обзор Т О П-8 моделей и навесного оборудования к устройству, а также отзывы покупателей....
09 11 2020 8:11:23
Что такое печь на отработанном масле, ее устройство и принцип действия. Простая гаражная печка и мощный масляный отопитель с наддувом. Рекомендации по изготовлению....
08 11 2020 3:12:12
Из данной статьи вы узнаете о бензиновых генераторах с автозапуском и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками однофазных и трехфазных устройств со встроенным А В Р. Обзор Т О П-10 моделей для дома и на что обратить внимание при выборе....
07 11 2020 21:49:47
Виды кран-букс для смесителей: применение, свойства, размеры 3/8, 1/2", технические хаpaктеристики. Червячные и керамические кран-буксы для душа и кухни. Замена кран-буксы своими руками....
06 11 2020 9:54:34
В данной статье вы узнаете, как производится обвязка настенного двухконтурного газового котла, мы предоставим вам фото и видео самых популярных схем, а так же расскажем от чего она зависит....
05 11 2020 5:12:12
Как произвести расчет кровли с помощью онлайн калькулятора и рассчитать количество необходимого материала вы узнаете в этой статье. Расскажем, как рассчитать мансардную крышу дома с помощью строительного помощника и многое другое....
04 11 2020 23:35:48
Какой термостат использовать и как правильно подключить терморегулятор к радиаторному отоплению и теплому полу. Присоединение прибора к инфpaкрасным электронагревателям и Т Э Нам....
03 11 2020 5:43:55
Свойства и особенности керамзита. Что это такое и где применяется. Утепление полов керамзитом. Плюсы и минусы керамзита, как утеплителя. Фото и видео материала....
02 11 2020 17:51:12
Как правильно подобрать котел для бани на дровах: сравнение стальных и чугунных отопительных установок, рекомендации эксперта, видео....
01 11 2020 3:57:30
Описание устройства и принципа работы двухконтурного газового котла для отопления жилых помещений и нагрева воды....
31 10 2020 19:47:40
Рекомендации, как выбрать газовую колонку в квартиру или частный дом. Виды проточных водонагревателей, критерии их выбора....
30 10 2020 10:20:34
Для водоснабжения небольшого дачного домика будет достаточно погружного насоса , а для 2-3-х этажного загородного дома уже нужна насосная станция, способная обеспечивать нужное давление...
29 10 2020 23:39:58
В данной статье вы узнаете что представляет из себя сайдинг под брус, узнаете о его технических хаpaктеристиках, а так же мы предоставим вам подробное сравнение металлического и винилового вида....
28 10 2020 6:33:54
Что собой представляют пластинчатые теплообменники для отопления и Г В С. Устройство и принцип действия агрегатов, их технические хаpaктеристики, схемы подключ....
27 10 2020 8:57:41
Ответ на вопрос, для чего нужен комнатный термостат для газового котла. Описание принципа действия прибора и видов бытовых терморегуляторов, их достоинства и недостатки....
26 10 2020 15:53:53
В этой статье мы поговорим о фасадных панелях с утеплителем, расскажем о технологии утепления и технических хаpaктеристиках наружной отделки дома. Поговорим о видах: пенополистирол, полиуретан, пенопласт и других (под камень, кирпич, цокольные и т.д)....
25 10 2020 14:16:27
Какие преимущества дает отопление частного дома дровами. Теплотворные свойства древесины разных пород, что из них подходит для камина. Правила топки печей и дровяных котлов....
24 10 2020 0:53:24
В этой статье мы поговорим о эластичной (резиновой) штукатурке для фасадов, ее достоинствах и недостатках, а также о технологии нанесения на osb и другие поверхности...
23 10 2020 5:23:18
Как подобрать газовый счетчик, максимальная пропускная способность, диаметр присоединительной резьбы, межосевое расстояние счетчика, температурный диапазон, межповерочный интервал газового счетчика, Бетар или Гранд, какой выбрать ......
22 10 2020 6:15:23
Конструкция газового котла Житомир отличается своей простотой, что значительно упрощает его обслуживание, при этом котел весьма надежен и пpaктичен в эксплуатации....
21 10 2020 3:52:37
Из данной статьи вы узнаете о твердотопливном котле Buderus и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор Т О П-7 лучших моделей с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
20 10 2020 6:28:33
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах фиброцементного сайдинга, узнаете о таких его видах как : роспан, кедрал, латонит, под дерево, а так же мы подробно рассмотрим монтаж сайдинга + фото....
19 10 2020 4:45:56
Как правильно выполнить подготовительные работы к заливке и какую выдержать толщину стяжки теплого пола. Рекомендации по устройству деформационных швов....
18 10 2020 14:24:41
Как правильно выбрать инфpaкрасный обогреватель с терморегулятором для дачи. Обзор, преимущества и недостатки И К-обогревателей. Вред для здоровья: есть или нет?...
17 10 2020 11:11:45
Как правильно подготовить и нанести минеральную штукатурку для фасада, а также расход смеси, предназначенной для наружных работ....
16 10 2020 18:54:19
Какими способами можно организовать отопление теплицы. Советы по выбору энергоносителя и монтажу системы. Расчет и подбор отопительного котла....
15 10 2020 19:14:11
Виды радиаторов. Радиаторы для квартир с центральным отоплением и для частного дома. Какие радиаторы лучше алюминиевые или биметаллические. Достоинства и недостатки....
14 10 2020 13:34:49
Из данной статьи вы узнаете как выбрать культиватор для дачи и ознакомитесь на какие параметры обратить внимание. Обзор недорогих и надежных ручных моделей, их достоинства и недостатки....
13 10 2020 20:18:26
В данной статье вы ознакомитесь с устройством свайно-ростверкового фундамента для дома из газобетона, увидите его существующие виды, узнаете его плюсы и минусы, а также технологию возведения....
12 10 2020 4:41:22
В данной статье вы сможете ознакомится с рейтингом Т О П-10 лучших напольных газовых котлов для отопления, узнаете про его технические хаpaктеристики, достоинства и недостатки, а так же мы расскажем вам о конденсационных видах и предоставим отзывы....
11 10 2020 4:42:50
В этой статье мы поговорим о блок-хаусе под дерево или бревно, достоинствах и недостатках, размерах и других хаpaктеристиках....
10 10 2020 11:10:22
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....
09 10 2020 9:49:34
В каких местах необходима теплоизоляция труб отопления. Наиболее распространенные материалы, рекомендации по выбору и монтажу....
08 10 2020 20:30:47
Сравнение газовых котлов Baxi Main, Protherm Gepard и Navien по параметрам: производители, устройство, функциональность, технические хаpaктеристики, цена...
07 10 2020 0:49:41
Существующие способы, как спрятать трубы отопления в частном доме. Рекомендации по применению того или иного метода скрытой коммуникаций....
06 10 2020 5:33:22
Дровяных печи для бани Ермак: конструктивные особенности, модельный ряд, возможные варианты комплектации. Выбор агрегата по мощности и объему парной....
05 10 2020 6:24:52
Конструкционные варианты розеток со встроенным У З О, их внутреннее устройство. Схемы подключения защитных розеток. Преимущества и недостатки встроенных в розетку устройств защитного отключения. Правила подключения розеток с У З О к электросети, советы по выбору подходящей модели. Видеоматериалы...
04 10 2020 4:55:13
В этой статье вы узнаете как проводится отделка мансарды с ломаной крышей + фото интерьера мансардных крыш частных домов внутри....
03 10 2020 18:56:54
Статья о том, как рассчитать шаг обрешетки для металлочерепицы и как правильно крепить кровлю к контробрешетке. Пошаговая инструкция монтажа черепицы и схема крепления металлочерепицы своими руками. В этой статье вы узнаете, какое расстояние должно быть между досками обрешетки и как правильно крепить листы....
02 10 2020 0:18:32
Подробный обзор настенных одноконтурных и двухконтурных газовых котлов Baxi: отзывы, инструкция, устройство, технические хаpaктеристики, преимущества и недостатки...
01 10 2020 22:11:28
Рекомендации, как подобрать трубы для отопления из сшитого полиэтилена и выполнить их правильный монтаж. Инструменты и способы соединения труб....
30 09 2020 20:53:19
Рекомендации по выбору, что лучше для посудомойки: порошок или таблетки. Преимущества и недостатки различных видов моющих средств для П М М. Чем отличается экологически безопасная продукция. Советы по правильному применению таблеток и порошков. Т О П-5 моющих средств...
29 09 2020 2:44:13
Краткий обзор газовых котлов российского производства: продукция Жуковского завода, отопительные установки Конорд и Neva Lux....
28 09 2020 13:30:57
Полная инструкция о установке снегодержателей. В этой статье вы узнаете, как установить снегозадержатели на металлочерепицу, какие существуют виды систем задержания снега, способах крепления и монтажа. Подробно поговорим о трубчатых и уголковых снегозадержателях, их достоинствах и недостатках....
27 09 2020 11:26:17
Обзор газовох колонок Superflame: отзывы, технические хаpaктеристики. Устройство водонагревателя Superflame SF0322 и SF0328. Инструкция по эксплуатации, цены .....
26 09 2020 21:33:44
Обзор газовых счетчиков Гранд 1,6, 4, 6. Особенности, технические хаpaктеристики, Преимущества и недостатки моделей Гранд. Счетчик газа Гранд для квартиры и дома...
25 09 2020 14:13:51
Устройство газогенераторного котла позволяет увеличить К П Д за счет дополнительного дожигания пиролизного газа во вторичной камере сгорания....
24 09 2020 5:46:39
В данной статье вы узнаете, как производится монтаж цокольного сайдинга своими руками, как крепится цоколь к фундаменту дома, узнаете как производится установка обрешетки, а так же мы расскажем вам о порядке отделки и обшивки сайдингом....
23 09 2020 18:43:13
Из данной статьи вы узнаете как выбрать снегоуборщик для частного дома и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор лучших моделей с описанием отличительных особенностей....
22 09 2020 18:58:51
Описание того, какими бывают самые распространенные кирпичные печи для дома и схем их работы. Рекомендации по устройству режимов зима/лето, преимущества и недостатки каждой разновидности источников тепла....
21 09 2020 17:33:22
В данной статье мы расскажем вам: как происходит усиление ленточного фундамента, причины его разрушения и методы, с помощью которых производится укрепление (при помощи отливов, сваями, торкретбетоном), а также описание производимых работ....
20 09 2020 0:26:53
В данной статье вы узнаете о Т О П-10 лучших газовых двухконтурных настенных котлов, а так же мы предоставим вам рейтинг 2019г самых надежных экземпляров для частных домов и отзывы владельцев....
19 09 2020 5:19:11
Какая бывает регулирующая и запopная арматура для отопления. Устройство, виды и сфера применения для различных элементов управления теплоносителем....
18 09 2020 19:40:18
Из данной статьи вы узнаете о печи-камине в водяным контуром для дачи и ознакомитесь с техническими хаpaктеристиками, достоинствами и недостатками. Обзор Т О П-10 устройств и на что обратить внимание при выборе....
17 09 2020 12:29:22
Рекомендации по выбору настенных электрических радиаторов для отопления частного дома или квартиры. Преимущества и недостатки электрических обогревателей....
16 09 2020 16:21:33
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет натуральный камень для облицовки фасада, узнаете о технологии монтажа и отделки фасадных элементов декоративного и природного камня....
15 09 2020 6:39:21
Как правильно выбрать тип напольного обогрева и сделать теплый пол в ванной комнате своими руками. Рекомендации по выполнению монтажных работ и подключения системы....
14 09 2020 18:22:12
Что собой представляет паяльник для полипропиленовых труб. Рекомендации по выбору сварочного аппарата и насадок для него. Краткое описание процесса пайки....
13 09 2020 19:13:57
Какая автономная печь на солярке может применяться для обогрева помещений. Виды отопительных агрегатов, их описание и принцип работы. Самодел. конструкции печей....
12 09 2020 15:27:28
Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 ::
