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.
Инфpaкрасные микатермические обогреватели: устройство и принцип действия. Плюсы и минусы приборов с разных точек зрения. Конвектор или микатер. аппарат...
25 04 2024 14:10:49
Подробный обзор печи длительного горения с водяным контуром Бренеран-Акватэн. Устройство, принцип работы, технические хаpaктеристики, преимущества и недостатки...
24 04 2024 17:51:59
Какие бывают источники бесперебойного питания и генераторы для газовых котлов. Краткий обзор автономных ИБП....
23 04 2024 16:56:23
Особенности энергонезависимых напольных газовых котлов Протерм Volk KSO 12,-16: устройство, хаpaктеристики, инструкция по эксплуатации. Преимущества и недостатки моделей, отзывы...
22 04 2024 17:35:57
В этой статье мы расскажем вам, какие технические хаpaктеристики у насоса «Ручеек». Вы узнаете о каждой детали устройства отдельно, мы покажем вам, как провести ремонтные работы и подключение устройства, а в конце статьи вы найдете таблицу сравнению достоинств и недостатков данного насоса.Технические хаpaктеристики насоса ручейка. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 04 2024 0:56:44
Данная статья пригодится тем, кто стоит перед выбором кондиционера для квартиры или для частного дома, который способен удовлетворить все ваши запросы и потребности. Расскажем, какие виды кондиционеров существуют: без внешнего блока, моноблочные, двухблочные, с притоком свежего воздуха, с функцией ионизации, мобильные, напольные, сплит-системы, а также для людей страдающих аллергией. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 04 2024 13:51:41
В данной статье вы познакомитесь с газовыми котлами Protherm Ягуар 24 и 11 кВт, узнаете об устройстве данных двухконтурных домашних обогревателей, а также прочитаете инструкцию по настройке и актуальные отзывы владельцев....
19 04 2024 17:19:55
Растворитель уайт-спирит - это популярный среди потребителей состав. Он получил свое широкое распространение благодаря доступной цене и техническим хаpaктеристикам. Основное правило при работе с уайт-спиритом - это соблюдение всех норм безопасности при использовании. Только в этом случае получится отличный результат, без какого либо вреда для здоровья. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 04 2024 18:17:49
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=>>...
17 04 2024 16:40:26
Из данной статьи вы узнаете о электрических котлах Buderus и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками, а также как выбрать устройство. Обзор ТОП-4 лучших моделей 12 квт с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
16 04 2024 19:43:54
Статья об утеплении каркасного дома эковатой, механизированный и ручной способ. Подготовка и утепление: стен, пола и потолка. Плюсы и минусы эковаты! Смотрите + фото и видео! Узнайте подробнее в статье=>>...
15 04 2024 11:49:54
Советы, как правильно и бережно пользоваться газовой колонкой. Правила безопасной эксплуатации нагревателя, способы проверки тяги и пуска колонки в работу....
14 04 2024 9:18:17
В этой статье вы узнаете, что такое ондулин, подробнейшую инструкцию по его монтажу. Мы расскажем, как класть ондулин на кровлю своими руками по специальной технологии, разберем устройство кровельного пирога под ондулин и узнаем, какой должен быть угол наклона крыши частного дома....
13 04 2024 9:37:42
Обзор-инструкция на электрические котлы Протерм Скат 6,9,12,14,18,21,24,28К. Технические хаpaктеристики, отзывы и цена. Ошибки, неисправности, схема подключения....
12 04 2024 2:58:44
Электрическая тепловая пушка, сделанная своими руками, — рекомендации по изготовлению. Тепловентиляторы, работающие на разных энергоносителях и их устройство....
11 04 2024 7:34:38
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...
10 04 2024 3:14:20
Как выбрать, что лучше, металлочерепица или мягкая кровля? Чтобы дать ответ на этот вопрос, нужно взвесить плюсы и минусы этих кровельных покрытий, сравнить технические хаpaктеристики и после этого сделать обоснованный вывод, что мы и сделаем в этой статье....
09 04 2024 3:38:25
Для сжигания пеллет существуют определенные виды пеллетных горелок, которые по своей конструкции отличаются от традиционных газогорелочных устройств....
08 04 2024 5:59:37
Рекомендации о том, какие трубы лучше выбрать для теплого пола. Виды труб, применимых для систем напольного обогрева, их хаpaктерист. Способ расчета стоимости....
07 04 2024 22:23:16
В этой статье расскажем о резьбовом герметике и его видах. Узнаете, почему наибольшей популярностью пользуются анаэробные герметики, чем отличают их цвета: красный, зеленый и синий. Какие материала используются для сильной фиксации, а какие для средней и слабой. В каких сферах применяют герметик. А также сделаем краткий обзор производителей, таких как: Loctite, Tangit uni-lock, Sealup, Abrо, Mannol, Wurth, Siseal. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 04 2024 20:51:20
В этой статье мы поговорим о том, как очистить швы плитки от плесени в душе. Вы узнаете, почему на швах плитки образуется плесень и грибок, как предварительно очищать швы, а также какие есть средства для удаления плесени – народные и антисептики. Далее будет рассмотрен способ профессионального удаления плесени при помощи СВЧ, что делать, если повреждения сильные, а также как проводить профилактику....
05 04 2024 19:30:40
В этой статье мы поговорим о том, как выбрать керамогранит для пола под дерево. Вы узнаете, какие есть варианты имитации, например, ясень, тис и дуб. Также рассмотрим, какова область применения материала, как выбрать цвет для плит, а в конце статьи поговори м о том, какие в мире существуют лучшие коллекции и компании-производители. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 04 2024 16:57:36
Из данной статьи вы узнаете о лучших моделях аккумуляторных газонокосилок и ознакомитесь какую самоходную выбрать. Обзор ТОП-10 устройств с описанием хаpaктеристик, достоинств и недостатков....
03 04 2024 7:46:48
Уголки пластиковые для защиты углов стен. С мягкой и жесткой конструкцией: Пластиковые уголки для стен помогают сохранить эстетичный вид и защитить от разрушения края дверных, арочных проемов и других выступающих элементов стен. Уголки из пластика делятся на виды: Отделочный, арочный, уголки для ванной, для плитки, потолочный, для дверных проемов и обрамления окон, декоративный вид, мебельный уголок. Уголки бывают с жесткой конструкцией и мягкой. Узнайте подробности в статье=>>...
02 04 2024 6:27:39
В этой статье мы поговорим о дезинфекции подвала. Мы подробно расскажем и объясним, почему дезинфекция важна, как провести ее в подвале частного дома своими руками. Далее вы узнаете о том, как проводить дезинфекцию подвала в многоквартирном доме в разных ситуациях, например, от паразитов и при затоплении. При использовании всех советов вы избежите многих проблем. Узнайте подробнее в статье=>>...
01 04 2024 15:59:28
В этой статье расскажем о замечательном ореховом оттенке корпусной мебели для спален, кухонь, гостиных и детских комнат. Пожалуй, это самый популярный оттенок у дизайнеров и владельцев жилья. Расскажем, чем же привлекает цвет светлый орех, с какими оттенками сочетается наилучшим образом, как выбрать кухонный гарнитур и детскую мебель. Узнаете нюансы обустройства гостиных маленьких размеров с использованием светлого орехового оттенка. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 03 2024 1:57:41
В данной статье вы узнаете как производится обрамление окон на фасаде дома облицовочным кирпичом, расскажем вам о технологии обкладки оконного проема, а так же покажем вам фото видов кладки кирпича....
30 03 2024 22:41:27
Как сделать мелкозаглубленный фундамент для каркасного дома своими руками. Какой выбрать? Ленточный, плитный? Возможно возведение на пучинистых грунтах! Наша пошаговая инструкция от А до Я поможет построить прочное основание для вашего дома. Узнайте подробнее в статье=>>...
29 03 2024 3:10:13
Из данной статьи вы узнаете как выбрать мойку высокого давления для автомобиля и ознакомитесь с ее техническими хаpaктеристиками. Обзор моделей с описанием отличительных особенностей....
28 03 2024 10:56:35
Как построить дом из пеноблоков с мансардой? Основные этапы строительства. В этой статье расскажем про особенности конструкции домов из пеноблоков вместе с мансардой. Узнаете о преимуществах возведения домов из пеноблока, а также о технических и эксплуатационных хаpaктеристиках материала. Кроме того, расскажем о достоинствах строений с мансардой, а также с гаражом, что лучше – готовые бесплатные проекты домов или сделанные на заказ с учетом пожеланий владельца участка. +Фото и Видео. Узнайте подробности в статье=>>...
27 03 2024 14:35:11
Как сделать. Секреты покрытия древесины морилкой. Её виды и разбор: масляная морилка, водная, спиртовая, сухая. Цвета и покрытие морилки своими руками. Узнай о морилке всё подробнее в статье=>...
26 03 2024 21:16:50
Обзор энергосберегающих обогревателей для дома и дачи. Основные виды, принцип работы, расход. Сравнение моделей и выбор лучшего экономичного обогревателя. Хаpaктеристики, цена...
25 03 2024 5:47:45
В связи с чем и каким образом можно перекрыть батарею в квартире. Рекомендации по аварийному и летнему отключению приборов отопления в централизованных системах....
24 03 2024 23:21:55
Виды радиаторов. Радиаторы для квартир с центральным отоплением и для частного дома. Какие радиаторы лучше алюминиевые или биметаллические. Достоинства и недостатки....
23 03 2024 3:47:53
В этой статье расскажем о довольно популярной разновидности пластикового плинтуса – широкого. Узнаете, чем же он отличается от узкого типа данного изделия, какие функциональные и конструктивные особенности имеет, на что нужно обращать при его покупке. Также расскажем, как монтировать обычный тип широкого плинтуса для пола на саморезах и с кабель каналом. Узнайте подробнее в статье=>>...
22 03 2024 7:31:58
Хотите узнать все про жби фундамент для частного дома. Монтаж и Виды: плитный, свайный из блоков. Фото и Видео с пошаговой инструкцией в статье. Плюсы и минусы! Узнайте подробнее в статье=>>...
21 03 2024 4:25:13
В этой статье мы поговорим о том, как сделать забор из металлосайдинга. Мы расскажем о технологии производства материала, особенностях и размерах листов. После этого рассмотрим достоинства металлосайдинга и отличительные хаpaктеристики. Дальше вы узнаете, что лучше – профнастил или металлический сайдинг. Также будут рассмотрены лучшие производители, способы установки и рекомендации по изготовлению забору и уходу. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 03 2024 2:22:12
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....
19 03 2024 19:38:45
Американка – это фитинг, с помощью которого соединяют трубы. Монтировать труды легко и просто. Стыковка осуществляется с одной стороны по резьбе с другой при помощи накидной гайки. Американка есть разных видов с внутренней и внешней резьбой, а так же американки краны шаровые. Таблица моделей и размеров и то как произвести монтаж , рекомендации и особенности изделия обо все этом читайте в статье=>>...
18 03 2024 16:41:23
Хотите наносить фактурную краску на стены своими руками? +Видео советы и как покрасить стены фактурной краской валиком или кистью. Разновидности и преимущества. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 03 2024 1:25:34
Как построить каркасный сарай самому? С односкатной крышей или двухскатной? От фундамента до кровля, пошаговая инструкция! Советы + фото и видео от пpaктиков! Узнайте подробности в статье=>>...
16 03 2024 15:46:59
Обзор и виды котлов длительного горения на дровах с водяным контуром для отопления. Пиролизные котлы, цена, производители и модели. Преимущества и недостатки. Технические хаpaктеристики и отзывы покупателей....
15 03 2024 7:28:56
Статья, предназначенная для людей, желающих самостоятельно изготовить красивый элемент для квартиры и дома – бетонную столешницу. Данное решение отлично подойдет для любой комнаты и типа использования стола, прочная, крепкая, надежная конструкция в добавок сделанная своими руками может выполнять различные задачи. Рассмотрим процесс самостоятельного изготовления бетонной столешницы. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 03 2024 0:15:15
Весь процесс самостоятельного изготовления котла можно разделить на этапы: Подбираются подходящие чертежи; производят расчеты требуемой энергии для выбранного размера помещения. Из чего получается необходимый объем котла. А также рассчитывается вся гидравлическая система, учитываются расходы на дымоотводную трубу с дефлектором, определяют какого диаметра нужны трубы, подбирается насос нужной мощности, рассчитывается сопротивляемость системы; далее подбирается соответствующие материалы и инструменты; выбор и подготовка места для установки агрегата; непосредственное изготовление.Как сделать самодельный газовый котел. Что необходимо знать о его устройстве и установке. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 03 2024 0:44:41
Септик из еврокубов достаточно часто используются в частных домах, преимущественно на дачах. В этой статье вы узнаете о том какие плюсы и минусы имеются в данной канализационной системе. А так же подробный, пошаговый план установки септика своими руками. Внимательно следуя и выполняя правила монтажа септик будет радовать вас несколько лет. Узнайте подробнее в статье=>>...
12 03 2024 21:12:18
Чтобы правильно определиться с тем, из каких же труб должна состоять наружная канализация, нужно знать некоторые особенности данной инженерной конструкции ......
11 03 2024 7:28:48
В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах ленточного фундамента из блоков ФБС, узнаете как производится монтаж сборного железобетонного типа, а так же мы расскажем вам каким требованиям они должны отвечать....
10 03 2024 0:47:42
Труба ПНД и её хаpaктеристики. Плюсы и минусы труб для водопровода или канализации частного дома. Соединения и фитинги, прокладка своими руками и цены. Узнайте подробнее в статье=>...
09 03 2024 20:37:54
Строение водонагревателя. Преимущества водонагревателя накопительного типа. Принцип работы накопительного водонагревателя. Основные типы водонагревателей....
08 03 2024 7:51:46
Какие преимущества дает отопление частного дома дровами. Теплотворные свойства древесины разных пород, что из них подходит для камина. Правила топки печей и дровяных котлов....
07 03 2024 17:22:58
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 ::
