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.
Какие недостатки и достоинства каркасных домов. Почему каркасные дома из Америки перекочевали в Россию? Их преимущества и технология. Узнай подробно в статье=>...
18 05 2025 18:22:47
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....
17 05 2025 12:20:52
Подробный обзор универсальных котлов Купер. Устройство котла, режим дрова-электричество-газ. Технические хаpaктеристики, преимущества и недостатки, наши отзывы...
16 05 2025 6:29:42
Какие нагрузки на отопление дома должен учесть тепловой расчет. Определение расходов тепла на компенсацию потерь через наружные стены, вентиляцию и ГВС....
15 05 2025 22:19:27
Дровяные котлы длительного горения и отопительные установки с автоматической подачей топлива: устройство и подключение....
14 05 2025 21:50:34
В чем преимущества древесных гранул и как сделать пеллеты своими руками. Технологический цикл производства гранул и перечень используемого оборудования....
13 05 2025 12:29:10
Дровокольные устройства подразделяются на бытовые и профессиональные для обработки целого бревна. Механический дровокол -это станок с приспособлением для фиксации чурбаков. Существуют следующие типы дровоколов: электрические, бензиновые дровоколы, винтовые дровоколы. Самое простейшее электрическое дровокольное устройство можно вполне изготовить самостоятельно....
12 05 2025 16:34:18
В данной статье вы узнаете какой сайдинг лучше - акриловый или виниловый, каких видов бывают, а так же увидите фото акрилового сайдинга под дерево и бревно....
11 05 2025 16:14:36
Рекомендации, как правильно установить расширительный бак в системе отопления. Подключение бачка к отопительной сети и его настройка....
10 05 2025 1:10:20
В данной статье вы узнаете, что представляет из себя облицовочный силикатный кирпич для наружной отделки, его достоинства и недостатки, технические хаpaктеристики, а так же узнаете какую цветовую гамму он имеет и какова его сфера применения....
09 05 2025 8:14:31
Хотите узнать какой герметик выбрать для кровли частного дома. Какой лучше каучуковый, битумный или полиуретановый. Узнай в статье +Фото и Видео, смотрите подробнее в статье=>>...
08 05 2025 4:39:19
Как использовать отвес строительный? Их виды: отвес со шнуром, магнитный, лазерный. Цена на отвес достаточно мала и его можно легко сделать своими руками! Узнайте подробнее в статье=>>...
07 05 2025 2:58:10
Как воспользоваться ножницами +для резки полипропиленовых труб: советы и рекомендации по выбору.В этой статье постараемся рассмотреть самые популярные модели для резки полипропиленовых труб диаметром 63 мм, 75 мм, усиленные firat ppc 42, Valtec, Inforce, Rothenberger, I-TECH, KRAFTOOL, MILWAUKEE. Узнаете, на что нужно обращать внимание при покупке данного инструмента, а также предоставим небольшую инструкцию по управлению ножницами. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 05 2025 22:54:56
В данной статье подробно рассмотрим устройство лазерного уровня. Как пользоваться лазером в зависимости от типа лазера. Советы по выбору лазерного уровня. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 05 2025 14:47:39
Батареи из алюминия могут быть изготовлены двумя способами- с помощью литья либо экструзионным способом. Итальянские производители являются безусловными лидерами по изготовлению отопительных приборов. Венгерские дешевле итальянских и немного уступают по качеству. Среди отечественных марок главное место занимает фирма RIFAR, которая выпускает по лицензии аналог итальянских приборов Global. Китайские батареи являются бюджетным вариантом, ничуть не уступающие по качеству европейским маркам. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 05 2025 13:34:11
Как построить вольер для кроликов? В данной статье расскажем о вольерном содержании кроликов, его особенностях и важных моментах. Узнаете, почему вольеры для кроликов считаются лучшим местом для размножения потомства и комфортного пребывания поголовья в них. Также, опишем основные этапы работ по строительству вольера, выбора материалов для пола, крыши, каркаса, места установки конструкции. Узнайте подробности в статье=>>...
03 05 2025 1:16:11
Хотите сделать красивый дизайн прихожей в доме? Наша статья поможет вам выбрать интерьер прихожей и мебель в доме! Узнай идеи для частного загородного дома! Фото - Узнайте подробности в статье=>>...
02 05 2025 21:43:46
Покрываем древесину олифой. Льняная олифа для дерева, есть ли запах? Комбинированная, натуральная льняная олифа оксоль. Расход при обработке и сколько сохнет? Узнайте подробности в статье=>>...
01 05 2025 21:34:19
В этой статье мы подробно рассмотрим основные виды кровельного профнастила, а так же выберем лучший вид профнастила для вашей крыши. После прочтения статьи, выбор кровельного покрытия больше не будет для вас сложностью....
30 04 2025 8:33:58
Хотите обустроить скважину на своем участке? Узнайте в пошаговой инструкции из этой статьи + фото и видео инструкции. Используйте наш опыт и сделайте скважину! Узнайте подробнее в статье=>>...
29 04 2025 4:15:35
Освещение вопроса, зачем нужен стабилизатор напряжения для газового котла, описание его принципа работы. Рекомендации, как выбрать аппарат по техническим хаpaктеристикам....
28 04 2025 2:22:21
В этой статье мы поговорим о том, почему потеет входная дверь. Вы узнаете, в чем причина такого явления, как образование конденсата на дверном полотне и чем это может грозить. Далее мы поможем определить причину образования явления, а также способы борьбы с ними. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 04 2025 18:44:58
В этой статье вы узнаете, как произвести установку водостоков для крыши своими руками: монтаж водосточной системы из пластиковых бутылок и канализационных труб, ремонт и крепление кронштейна, крепеж желоба и как сделать водосток, если крыша уже покрыта. Поговорим о уклоне водосточного желоба на 1 метр и многое другое....
26 04 2025 11:16:40
В этой статье мы поговорим о насосах Агидель 10 и Агидель М. Для начала мы рассмотрим общие технические хаpaктеристики и назначение прибора. После этого будут рассмотрены конструкционные особенности насоса Агидель 10 и Агидель М, а также их параметры и недостатки по мнению пользователей. Далее вы найдете инструкцию по использованию, а также список типичных поломок и быстрые способы их устранения. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 04 2025 14:33:43
Обзор посудомоечной машины Indesit DSR 15B3 RU. Детальное описание технических хаpaктеристик, опций и функций. Сравнение посудомойки с аналогами других производителей, преимущества и недостатки. Модель Indesit DSR 15B3 RU в положительных и отрицательных отзывах пользователей...
24 04 2025 14:46:21
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....
23 04 2025 20:28:56
Что такое экономичные электробатареи отопления. Описание устройства и принципа работы разных видов обогревателей. Правда и вымысел об электрических радиаторах....
22 04 2025 21:14:55
Что такое гибкий камень? Это строительный, натуральный, экологически чистый материал. Простой в использовании, но при этом с большим количеством хороших качеств. Нет необходимости добывать дикий камень. Достаточно изучить технологию производства. За основу берут песчаник, который создаёт рисунок и оттенок готового материала. Автор данной технологии немецкий дизайнер Гернот Эрлих. Узнайте подробнее в статье=>>...
21 04 2025 0:56:20
В каких случаях необходим тепловой аккумулятор для отопления. Расчет объема бака, рекомендации по его изготовлению, монтажу и подключению....
20 04 2025 11:48:58
В данной статье вы узнаете как произвести расчет мансардной крыши с помощью онлайн калькулятора, он поможет вам с расчитать стропильной системы и материалов для ломаной крыши....
19 04 2025 10:24:28
В этой статье мы поговорим о том, что делать, если дует между окном и подоконником. Вы узнаете, как найти проблемное место, по какой причине появляются сквозняки в окне, а также как устранить проблему (оконный притвор, штапики, створки, подоконник и откосы). Далее поговорим о доработке стеклопакета и современных способах тепловой изоляции....
18 04 2025 9:36:46
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....
17 04 2025 19:37:43
В этой статье мы поговорим о том, какой кирпич лучше – силикатный или керамический. Вы узнаете о ключевых различиях между двумя строительными материалами, сможете сравнить потребительские качества, и узнать какой из двух видов выигрывает по теплостойкости, теплопроводности, морозостойкости и теплоизоляции. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 04 2025 9:40:59
Рассмотрение вопроса, сколько весит секция чугунной батареи старого образца с настенным креплением. Краткий обзор легких современных радиаторов из чугуна и тяжелых винтажных приборов....
15 04 2025 22:56:52
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет фасадная плитка Технониколь Hauberk (Хауберк), узнаете какие у нее технические хаpaктеристики, а так же предоставим вам инструкцию по монтажу и фото домов....
14 04 2025 9:30:55
Хотите произвести утепление колодца своими руками? Чаще всего утепляют пенопластом на зиму. Подробная инструкция+ видео. Сделайте пошагово, это просто. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 04 2025 7:47:48
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....
12 04 2025 7:10:30
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....
11 04 2025 15:32:13
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....
10 04 2025 3:43:15
В этой статье мы поговорим о том, как оформить маленькую дачу, и в частности домик. Для начала мы рассмотрим архитектуру дачного домика, особенности дизайна дачного дома. После этого рассмотрим, как сделать внутреннюю планировку не хуже, чем в дизайнерских домах. Кроме того, в статье вы найдете массу красивых фото-примеров, которые вдохновят. Узнайте подробнее в статье=>>...
09 04 2025 18:40:40
В этой статье расскажем об особенностях строительства туалета на дачном участке, видах конструкции, правилах эксплуатации. Узнаете, какие этапы возведения постройки необходимо пройти, как сделать туалет с выгребной ямой и без нее, как удалять неприятные запахи и очищать от нечистот, какой утеплитель лучше всего подойдет для обшивки санузла. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 04 2025 9:20:50
Самым первым действием при любом строительстве является выбор земельного участка. Самым дорогим участком будет являться земля в черте городов-мегаполисов. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 04 2025 19:57:29
Хотите узнать про давление воды в квартире или частном доме? Нормативы и варианты увеличить давление, все о насосах и том, какое должно быть +Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 04 2025 8:45:46
В этой статье мы поговорим о ручном плазморезе. Вы узнаете, какие существуют разновидности, каково устройство инструмента. Также будет показана схема работы резака, правила выбора инструмента, а в конце статьи вы найдете все преимущества и недостатки данного устройства. Узнайте подробнее в статье=>>...
05 04 2025 11:52:18
Строительство одноэтажного каркасного дома своими руками? Технология каркасного одноэтажного дома своими руками +Видео. Узнайте какие материалы использовать для создания фундамента, стен и кровли? Смотрите в пошаговой инструкции +Фото. Узнайте подробнее в статье=>>...
04 04 2025 5:27:39
Почему и в каких случаях следует выбирать биметаллические радиаторы отопления. Описание их конструкции и существующих видов. Некоторые рекомендации по выбору изделий....
03 04 2025 13:47:24
В этой статье мы подробно расскажем о установке снегозадержателей на крыше своими руками: подробное устройство монтажа и как правильно установить снегозадержатели трубчатого вида на кровле. Поговорим о том, зачем нужна снегозащита на крыше и как правильно их расположить и крепить + правила установки....
02 04 2025 6:57:44
Узнайте способы крепления цокольного сайдинга и некоторые секреты самостоятельного монтажа. Подробная инструкция для чайников и профессионалов в статье. Установите цокольный сайдинг своими руками. Подберем профиль винилового сайдинга. Пошагово здесь, изучите подробнее =>>...
01 04 2025 4:40:10
Пошаговая инструкция по утеплению стен снаружи под сайдинг и штукатурку, выбор оптимальной минеральной ваты: какой материал лучше использовать (базальтовый, каменный, стекловата, эковату). Технология теплоизоляции стен из кирпича, газобетона, деревянных и каркасных стен. Поговорим о размерах минваты, ее толщине и плотности....
31 03 2025 1:15:15
Обзор видов буржуек для дачи. Подробное описание моделей, принцип работы, КПД буржуйки, преимущества и недостатки. Как собрать печь буржуйку своими руками.......
30 03 2025 6:58:56
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 ::
