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.
Для чего необходима промывка системы отопления частного дома и как часто ее следует выполнять. Каким способом промывки лучше воспользоваться....
25 04 2024 6:54:11
Что собой представляют современные ретро радиаторы из чугуна. Технические хаpaктеристики батарей, их позитивные и негативные стороны. Особенности монтажа....
24 04 2024 20:21:52
Что делать, когда течет батарея или труба отопления. Рекомендации по поиску протечек и их устранению разными способами....
23 04 2024 9:23:21
Арочные навесы из поликарбоната своими руками. Плюсы и минусы полкарбоната и метелопpaката материала. Из чего сделать конструкцию арочного навеса? Из каких лучше материалов они изготавливаются? Какой материал лучше использовать – поликарботант или профнастил? Получите советы и рекомендации по возведения арочных навесов своими руками, а также особенностях ухода за ними +Видео. Узнаете, для каких целей используются навесы такого типа. Все это и даже больше вы узнаете из данной статьи>>...
22 04 2024 17:13:34
В данной статье вы узнаете нужна ли отмостка для свайного фундамента, каких видов она бывает, а так же мы предоставим вам пошаговую инструкцию о том, как правильно ее сделать своими руками....
21 04 2024 18:59:26
Узнайте где применяют магнезитовую плиту с строительстве дома. Вес, толщина и технические свойства. Изучи использование для внутренней отделки стен+ видео! Узнайте подробнее в статье=>>...
20 04 2024 17:28:17
в этой статье речь пойдет о том, что собой представляет стекловолокно. Для начала вы узнаете, что это такое, а также для чего его используют в строительстве. После этого будет рассмотрена стеклофибра и стеклосетка, их описание и применение. В заключении подведем итоге по особенностям материала. Узнайте подробнее в статье=>>...
19 04 2024 23:41:59
Профлист или профилированный лист используют для строительства заборов, стен или перекрытий. Такая постройка выйдет экономичнее кирпичной, где-то на уровне деревянной. Профильный сарай может быть капитальным либо сборным. Схема строения сарая из профилированного листа заключается в следующем: выбор подходящего участка, очистка площадки, составление схемы, подготовка необходимых инструментов и материалов, монтаж. Узнайте подробнее в статье=>>...
18 04 2024 23:22:20
В данной статье вы ознакомитесь с газовым котлом из серии Navien Ace, узнаете его хаpaктеристики и устройство, а также об основных неисправностях и нюансах использования из отзывов владельцев данного двухконтурного настенного устройства....
17 04 2024 16:26:34
В этой статье мы расскажем все о технических хаpaктеристиках профнастила для крыши - размеры листа (длину, ширину, толщину, срок службы). Рассмотрим строение оцинкованного кровельного профнастила МП 20, предоставим подробные фото цветов кровли и уделим внимание устройству кровельного пирога....
16 04 2024 21:19:37
Хотите узнать как самому сделать шкаф купе своими руками? Встроенный под потолок, пошаговая инструкция +Фото. Смотри, примеры чертежей. +Видео, повтори в доме. Узнайте подробнее в статье=>>...
15 04 2024 16:14:44
В этой статье мы рассмотрим влагостойкие обои в ванную, а также их достоинства и недостатки, выбор и возможности использования в помещении. Влагостойкие обои в ванную – Советы по выбору +Фото и Видео. Узнайте подробнее в статье=>>...
14 04 2024 6:31:26
В этой статье речь пойдет о монтаже сайдинга Альта-профиль. Мы рассмотрим, какие есть особенности панелей и узнаем о хаpaктеристиках материала. Также вы узнаете, как правильно устанавливать панели и утеплять цокольный сайдинг. Не будет лишним прочесть о стоимости такой отделки и узнать, какие коллекции есть у производителя панелей. Узнайте подробнее в статье=>>...
13 04 2024 17:55:18
Предназначение муфельных печей. Особенности конструкции, обзор выпускаемых моделей. Как собрать муфельную печь своими руками: этапы работ, материал для сборки печи...
12 04 2024 5:39:56
В этой статье мы поговорим о силикатно-силиконовой декоративной штукатурке Церизит. Мы расскажем вам о достоинствах штукатурки, области применения и ее особенностях. После этого вы узнаете, какие здания можно оштукатурить этой смесью, ее состав и даже классификацию. В конце мы расскажем, какие есть недостатки. Узнайте подробнее в статье=>>...
11 04 2024 18:13:25
В данной статье расскажем про особенности конструкции дверей без наличников скрытого монтажа. Узнаете, чем они привлекательны, чем отличаются от стандартных дверных полотен, каковы особенности монтажа. Также, расскажем о преимуществах и недостатках установки такой конструкции, в интерьеры каких стилистических направлений они вписываются наилучшим образом. Кроме того, узнаете о возможностях выбора полотен под покраску и облицовку другими материалами. Узнайте подробнее в статье=>>...
10 04 2024 16:22:39
В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках сайдинга ФайнБир (FineBer), узнаете какие он имеет технические хаpaктеристики, а так же мы расскажем вам о всех его видах и о особенностях монтажа....
09 04 2024 7:52:45
Хотите выбрать выбрать качественный ковер для гостиной или спальни для домашнего использования? Узнай как в нашей статье. Обзор ковровых покрытий комнат. В детскую, гостиную или спальню? Выбор разный. + Видео! Узнайте подробнее в статье=>>...
08 04 2024 3:14:48
Множество работ связанных с ремонтом и строительством должны проходить на возвышении. Первое что попадается это стремянка, но она сильно ограничивает ваши возможности. Для этого придумали козлы и подмостки, ведь на них может встать даже два человека, а так же весь необходимый инструмент который необходим в свободном доступе. Поскольку козлостроительное производство еще не так широко развито, можно научиться монтировать козлы строительные своими руками. Узнайте подробнее в статье=>>...
07 04 2024 9:32:47
Как сделать деревянные ставни на окна дачного дома своими руками? Выбор дизайна окон для вашего дачного дома. Деревянные, металлические оконные ставни. +Фото и Видео монтажа. Узнайте подробнее в статье=>>...
06 04 2024 0:21:44
Установки подразделяют на два вида: электрические и газовые. Такие системы очень удобны и просты в эксплуатации. Модельный ряд разных типов водонагревателей позволит выбрать бойлер, в зависимости от нужного объема потрeбляемой воды и энергоресурсов для ее нагрева ......
05 04 2024 3:32:16
В статье рассказывается об основных стилях деревенского декора при оформлении кухонной комнаты. В чём различие. Какие основные принципы придерживаются стилисты для воплощения своих идей. Для какого жилья подходит соответствующий стиль. Какие моменты сходятся, а в чём разница по стилям. Виды деревенских стилей: Русская усадьба, Французский Прованс, Американское ранчо, Немецкий фахверк, Английский стиль. Узнайте подробности в статье=>>...
04 04 2024 17:41:10
Из данной статьи вы узнаете о печах для бани с баком для воды и ознакомитесь с их техническими хаpaктеристиками и размерами, а также как выбрать устройство. Обзор ТОП-7 лучших моделей с расположением бака сверху и сбоку....
03 04 2024 14:34:30
В этой статье вы узнаете, как выбрать правильно ширину для въездных ворот и какие виды ворот бывают. По стандартам ширина въездных ворот должна быть около 2,5 метров. Но большинство людей делают ширину около трех метров, так как ширина многих грузовых больше рекомендуемой. Узнайте подробнее в статье=>>...
02 04 2024 15:52:22
Какие есть краски для радиаторов и как покрасить батарею отопления. Почему не рекомендуется красить батареи в отопительный сезон....
01 04 2024 9:42:27
В этой статье речь пойдет о том, как выбрать краску для сайдинга. Мы рассмотрим проблему выбора краски, и вы узнаете, почему нельзя окрасить сайдинг обычной краской для наружного применения и как правильно подобрать краску. После будет рассмотрено окрашивание сайдинга, а именно подготовка панелей и технология окрашивания. Узнайте подробнее в статье=>>...
31 03 2024 22:10:51
В этой статье будет рассмотрено изготовление погреба из бетонных колец. Вы узнаете об особенностях и конструктивных отличиях, а также достоинствах и недостатках конструктивных элементов. Далее будет рассмотрен подготовительный этап, разновидности хранилищ, не углубленный вариант и устройства вертикального типа. После поговорим о герметизации, внутреннем благоустройстве и актуальности строительства подобного хранилища. Узнайте подробнее в статье=>>...
30 03 2024 21:52:27
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=>>...
29 03 2024 18:51:45
В этой статье мы поговорим об алкидных красках по металлу. Вы узнаете об особенностях этого вида красок, а также рассмотрите классификацию красок, их маркировок, эмалей и отличия между собой. После мы расскажем о том, как правильно наносить алкидную краску. Узнайте подробнее в статье=>>...
28 03 2024 16:50:41
В этой статье речь пойдет о том, чем приклеить ПВХ пленку к МДФ. Вначале вы узнаете о том, какую самоклейку на мебель лучше купить, а также как проводится промышленная облицовка мебельного фасада. Далее рассмотрим, как оклеить мебельный фасад в домашних условиях и как украсить столешницу пленкой «под дерево». В конце рассмотрим основные данные о пленочном фасаде. Узнайте подробнее в статье=>>...
27 03 2024 23:21:52
В этой статье мы рассмотрим все, что касается каминов. Это будет устройства и главные хаpaктеристики, определение цели покупки и пpaктические советы. Помимо этого мы рассмотрим, какие есть виды каминов, в чем недостатки и преимущества каждого и какой камин выбрать домой. Узнайте подробности в статье=>>...
26 03 2024 12:39:52
В этой статье мы рассмотрим технологию строительства дома из бруса. Вначале мы расскажем, как правильно выбрать брус, какого вида он бывает и как сделать своими руками. В таблице вы сможете сравнить преимущества и недостатки разных видов брус. После мы расскажем обо всех этапах возведения. Узнайте подробнее в статье=>>...
25 03 2024 18:29:39
Виды двухстворчатых межкомнатных дверей для различных интерьеров. В этой статье расскажем о двухстворчатых межкомнатных дверях и их вариациях. Узнаете, чем отличаются распашные двери от складных, дверей купе, маятниковых, раздвижных, патио, компактных итальянских моделей. В какой цветовой гамме чаще всего изготавливают двери производители и заказывают потребители. А также расскажем о том, на что нужно обращать внимание при выборе двухстворчатых дверей. Узнайте подробнее в статье=>>...
24 03 2024 16:31:52
Как состарить дерево своими руками? Узнай как это правильно сделать. Такое дерево очень красиво смотрится в интерьере. Как искусственно выполнить браширование? Узнайте подробнее в статье =>>...
23 03 2024 9:20:34
Как сделать систему умный дом? В неё входит все на ваше усмотрение: сигнализация, отопление. Узнайте все об установке и управлении в статье+ видео! Узнайте подробности в статье=>>...
22 03 2024 16:51:48
Из данной статьи вы узнаете о твердотопливном котле Protherm и ознакомитесь с его техническими хаpaктеристиками. Обзор ТОП-5 лучших моделей с описанием отличительных особенностей и отзывы покупателей....
21 03 2024 8:23:32
Рубероид рпп300 является подкладочным материалом с двусторонней пылевидной посыпкой. Применяется в качестве подкладочного материала при формировании нижнего слоя при укладывании мягкой кровли. Производится из кровельного картона высокой плотности способом его пропитывания нефтяным битумом. Является самым недорогим, надежным и легким в укладке материалом. Узнайте подробнее в статье=>>...
20 03 2024 23:35:37
Хотите снять старые обои, но не знаете как? Читайте статью, чтобы быстрее и легче снять остатки старого покрытия из бумаги или винила. Легкие способы! Узнайте подробнее в статье=>>...
19 03 2024 1:19:46
Как нужно выбирать одно – или двухконтурные газовые котлы с закрытой камерой сгорания. Критерии подбора с точки зрения домовладельца....
18 03 2024 10:52:21
Сегодня в мебельных салонах нам предлагают большое разнообразие материалов для изготовления столешницы: ЛДСП, МДФ, акрил, кварцевый агломерат, натуральный камер, массив дерева, сталь, керамическую плитку. В статье рассмотрены плюсы и минусы каждого материала, даны полезные советы, помогающие не ошибиться в выборе пpaктичной столешницы. Узнайте подробнее в статье=>>...
17 03 2024 5:10:16
В этой статье расскажем о том, как из, казалось бы, незамысловато материала, который мы зачастую выбрасываем в мусор, сделать игрушки и поделки своими руками. Речь пойдет о пластиковых бутылках разного объема. Из такой тары можно делать маленьких снеговичков и довольно больших животных. Также, без проблем вырезать их пластика елочку и новогодние игрушки для настоящей живой хвои. Узнайте подробнее в статье=>>...
16 03 2024 22:23:29
Узнай как произвести современную финишную отделку в доме своими руками! Используемые материалы и варианты в статье! Изучи и примени у себя+ видео тут! Смотрите подробнее в статье=>>...
15 03 2024 8:45:43
В этой статье мы рассмотрим, как самостоятельно и правильно сделать вынос балкона. Мы расскажем, как расширить балкон через подоконник, как правильно остеклить его, и какие справки нужны для официального оформления достройки. Узнайте подробности в статье=>>...
14 03 2024 7:43:19
Автономный дом на солнечных батареях своими руками. Выгодно ли использовать комплект солнечных батарей? Мощности батарей хватает даже на обогрев дома и освещение. Узнайте подробности в статье=>>...
13 03 2024 12:41:51
Подробный обзор альтернативных вариантов отопления загородного дома в отсутствии газа. Сравнение различных видов отопления. Выбор самого экономичного способа......
12 03 2024 9:58:51
Хотите сделать навес из поликарбоната над крыльцом для частного дома своими руками? Пошаговая инструкция . Видео и примеры +Фото, готовый или делать самому? Узнайте подробнее в статье=ЮЮ...
11 03 2024 7:56:49
Хотите узнать про каркасное домостроение и его технологию строительства? Все мифы и пошаговая инструкция с фото и видео в нашей статье. Узнай правила, секреты, подробнее в статье=>>...
10 03 2024 8:47:48
Описание, по какому принципу работают котлы на отработанном масле, сделанные своими руками. Обзор их преимуществ и недостатков, инструкция по выполнению подготовительных и сборочных работ....
09 03 2024 9:17:40
Хотите узнать с чего начать и как правильно сделать черновую отделку частного дома своими руками. +Фото и Видео в статье. Узнай и примени для стен, каркаса дома. Узнайте подробнее в статье=>>...
08 03 2024 3:35:55
В данной статье вы узнаете, что из себя представляет искусственный камень для фасада, каков его состав, как производится облицовка частного дома своими руками, узнаете какие есть варианты наружной отделки, а так же предоставим вам фото пластикового камня....
07 03 2024 4:48:20
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 ::
