PR-13 / 15,8-3,4 / 1,5 / 0,6 используется на многих тепловых электростанциях и промышленных установках, где требуется определенное значение пара.
Простая самодельная паровая турбина
Функциональные модели паровых турбин можно построить из простых материалов. Дети и взрослые, интересующиеся технологиями, найдут технологию интересной. На уроках физики в школе легко собираемая паровая турбина может оказаться очень полезной.
Помимо катушек и магнитов, можно построить генератор для питания светодиодов, радиоприемников и т.д. Для этого нужно построить простую динамо-машину (см. раздел сайта «Генераторы энергии»). Можно использовать движок CD-ROM. Просто прикрепите саму турбину к валу, подвесьте один конец вала к основанию и подсоедините другой конец к двигателю. Двигатель легко крепится к основанию с помощью стандартных отверстий и винтов.
Что необходимо при работе с двигателем:.
Ознакомьтесь с нашей инвентаризованной продукцией. Ссылка на магазин.
Жестяная банка. Металлические крышки для больших коробок. Металлические полоски, подходящие для консервных банок. Заклепки d3 мм, длина 7 мм и 14 мм. прикручиваются гайкой M5. Алюминиевая проволока. Свечи или сухое горючее.
Назначение
Этот тип агрегата имеет смысл использовать в современных промышленных или бытовых установках, где имеется достаточное количество пара, который можно использовать в качестве преобразователя электроэнергии. Парогенераторы широко используются в котельных установках и являются одним из видов тепловых электростанций, сочетающих в себе котел и турбину.
Использование таких установок может привести к значительной экономии эксплуатационных расходов, а также к снижению стоимости выработки электроэнергии. Именно поэтому паросиловые установки часто считаются одним из основных рабочих агрегатов на многих электростанциях.
Кроме того, изучив принципы работы и конструктивные особенности этих парогенераторов, вы можете попробовать применить их самостоятельно, используя специальные средства. Однако эта возможность будет рассмотрена позже.
Устройство и принцип действия
Что касается конструктивных особенностей, то котельные установки имеют довольно схожую структуру. Они состоят из нескольких рабочих узлов, которые считаются важными, таких как сам котел, генератор и турбина. Последние два компонента являются динамическими связями между ними, и одним из таких типов систем является паротурбинный генератор.
С более глобальной точки зрения, эти блоки являются полноценными тепловыми электростанциями, хотя и небольшими по размеру. Благодаря своей работе они могут обеспечивать электроэнергией как крупные промышленные отрасли, так и политические субъекты.
Принцип работы парогенераторов сводится к следующим основным моментам
- Специальное устройство нагревает воду до оптимального значения, где она испаряется, образуя пар.
- Генерируемый пар поступает на лопасти паровой турбины и приводит в движение рабочее колесо.
- В результате первоначально образуется кинетическая энергия, которая преобразуется в результирующую энергию сжатого пара. Затем кинетическая энергия преобразуется в механическую, и вал турбины начинает работать.
Генератор является очень важной частью конструкции такой паровой электростанции. Это связано с тем, что генераторы преобразуют механическую энергию в электрическую.
Примечания. При максимальном значении КПД паровой турбины может достигать 60%, а общей системы — менее 47%. Основная часть энергии топлива расходуется на преодоление сил трения при вращении вала с соответствующими тепловыми потерями.
Принцип функционирования
Фактически, паровая турбина обычно является частью специального механизма, основной задачей которого является преобразование энергии пара в электрическую или тепловую энергию.
Технически весь процесс выглядит следующим образом.
- При сжигании различных видов топлива в печи вода превращается в пар.
- Далее перегретый до 435ºС и давления пара 3,43 МПа пар по трубам передается в турбину, где с помощью специальных узлов равномерно распределяется по соплам.
- Из сопел пар подается на специальные изогнутые лопасти, установленные на валу, которые вращаются и таким образом преобразуют кинетическую энергию в механическую.
- Вал генератора, наоборот, является «электродвигателем» и вращается ротором турбины, что позволяет ему вырабатывать электроэнергию.
- Затем пар в конденсаторе снова превращается в воду при контакте с холодной водой, которая затем снова нагревается насосами.
Как соорудить мини-паротурбину своими руками
В Интернете можно найти множество вариантов самодельных способов изготовления этого устройства.
Для этого используются обычные жестяные банки, алюминиевая проволока, кусочки жести и крепеж.
Используя описанные материалы, вы можете создать концепт в домашних условиях, не используя для этого специального оборудования или инструментов. Турбина наглядно демонстрирует преобразование энергии пара в электричество.
Производственный процесс
В крышке бутылки просверливаются два отверстия, к одному из которых припаивается кусочек трубки. Берется жестяная пластина, из нее вырезается крыльчатка турбины и устанавливается на U-образную полоску.
Затем планка устанавливается в другое отверстие, и крыльчатка вместе с лопастями крепится к трубе.
Конструкция устанавливается на проволочную подставку, набирается и наполняется шприц водой, снизу поджигается сухое топливо. Из трубки выбрасывается струя пара, и импровизированный ротор начинает двигаться.
Однако мощности такой турбины ни на что не хватает, поскольку ее КПД очень низок. Его можно рассматривать только как модель для понимания принципа работы устройства.
Изготовление небольшого генерирующего устройства электроэнергии своими руками
Для этих целей очень подходит компьютерный кулер, в который встроена маломощная турбина для производства крыльчатки.
Электродвигатель должен быть снят с охладителя и установлен на крыльчатку и один вал.
Полученное устройство должно быть смонтировано в круглом алюминиевом корпусе. Основой является крышка чайника, а точнее ее диаметр.
В дне просверливается отверстие и с помощью паяльника присоединяется трубка, из которой делается катушка. Другой конец трубки должен быть подведен к лопасти крыльчатки. Это улучшает дизайн и функциональность устройства.
Катушка является самой важной частью всего устройства. Медная проволока — хороший выбор для производства, но она имеет более короткий срок службы из-за своей малой толщины и постоянного перегрева. Поэтому для устройства лучше всего подходят трубки из нержавеющей стали.
Чтобы преобразовать энергию пара в динамику, необходимо обеспечить беспрепятственный выход из парогенератора, где находится пар, через сопло в пространство. При всем этом давление пара должно быть выше, чем давление в пространстве. Следует отметить, что пар выходит с очень высокой скоростью.
Как выполнить паровую турбину дома?
Многие интернет-ресурсы публикуют информацию о том, как изготовить мини-паровую турбину из консервной банки в домашних условиях с минимальным набором инструментов. Помимо самой банки, вам понадобится алюминиевая проволока, небольшой кусок жести для нарезки полос и крыльчатки, а также крепеж.
Просверлите два отверстия в крышке банки и припаяйте ее к одной трубке. Вырежьте крыльчатку турбины из куска жести, прикрепите ее к полосе и согните в U-образную форму. После установки планки в другое отверстие установите крыльчатку так, чтобы лопасти находились на противоположной стороне трубы. Все технические отверстия, образовавшиеся в процессе работы, также запаиваются. Изделие необходимо установить на проволочную подставку, заполнить водой из шприца и просушить пламенем с топливом снизу. Импровизированный ротор паровой турбины начинает вращаться от струи пара, выходящей из трубы.
Эта паровая турбина, сделанная своими руками, не может быть использована для каких-либо целей, поэтому ясно, что эта конструкция может служить только прототипом, игрушкой. Мощность очень низкая, а об эффективности не может быть и речи. Это означает, что его можно использовать в качестве примера принципа работы теплового двигателя.
Мини-генератор электрической энергии можно сделать из старого металлического чайника. Для этого, помимо самого чайника, вам понадобится тонкостенная трубка из меди или нержавеющей стали, компьютерный кулер и небольшой лист алюминия. Из последнего вырезается круглое рабочее колесо с лопастями, которое используется для изготовления паровой турбины небольшой мощности.
Электродвигатель извлекается из охладителя и помещается на один вал с крыльчаткой. Полученное устройство устанавливается в круглый алюминиевый корпус, который по своим размерам должен соответствовать крышке чайника. В дне последней просверливаются отверстия, куда впаиваются трубки, а снаружи делается поручень для полотенца. Как видите, конструкция паровой турбины очень близка к реальности, поскольку роль полотенцесушителя выполняет пароперегреватель. Второй конец трубки ведет к импровизированным лопастям крыльчатки, как нетрудно догадаться.
ПРИМЕЧАНИЯ. Единственной очень сложной и замысловатой частью устройства является радиатор для полотенец. Проще изготовить его из медной трубки, чем из нержавеющей стали, но он прослужит не так долго. От контакта с открытым пламенем медный нагреватель быстро сгорает, для этого лучше провести его своими руками из трубок из нержавеющей стали.
Использование паровой турбины
Если налить воду в чайник и залить ее газом, то энергия пара, выходящего из трубки при кипении, будет достаточной для питания электродвигателя, от которого генерируется ЭДС. Для этого стоит подключить светодиодный фонарик. Помимо электроэнергии для лампочек, возможны и другие варианты использования паровой турбины, например, для зарядки аккумуляторов мобильных телефонов.
В квартирах и частных домах подобные мини-электростанции выглядят как простые игрушки. Однако если поставить себя в походные условия и использовать бездымный чайник с генератором, можно оценить его полезность. Возможно, в процессе вы найдете другие цели для турбины. Подробнее о создании походного генератора из чайника вы можете узнать, посмотрев это видео:.
Заключение
К сожалению, локомотивы конструктивно сложны, и построить турбину мощностью хотя бы 500 Вт в домашних условиях очень сложно. Попытка поддержать работоспособность турбины не оправдывает стоимость компонентов и затраченное время, а эффективность временной установки никогда не превысит 20%. Вероятно, проще купить готовый дизельный генератор.
Паровые турбины приносят свет и тепло в наши домаПаровые турбины — это тепловые двигатели, преобразующие тепловую энергию пара в механическую энергию путем вращения вала. Нагретый свежий пар из котла через паропровод поступает в паровую турбину, после чего большая часть высвобожденной тепловой энергии преобразуется в механическую работу.
Паровые турбины характеризуются высокой скоростью вращения. Они относительно небольшие и легкие, с частотой вращения до 3000 об/мин. В современной промышленности производятся турбины различной мощности, даже превышающие 100 миллионов ватт в одной высокоэффективной установке.
Как соорудить мини-паротурбину своими руками
В Интернете можно найти множество вариантов самодельных способов изготовления этого устройства.
Для этого используются обычные жестяные банки, алюминиевая проволока, кусочки жести и крепеж.
Используя описанные материалы, вы можете создать концепт в домашних условиях, не используя для этого специального оборудования или инструментов. Турбина наглядно демонстрирует преобразование энергии пара в электричество.
Производственный процесс
В крышке бутылки просверливаются два отверстия, к одному из которых припаивается кусочек трубки. Берется жестяная пластина, из нее вырезается крыльчатка турбины и устанавливается на U-образную полоску.
Затем планка устанавливается в другое отверстие, и крыльчатка вместе с лопастями крепится к трубе.
Конструкция устанавливается на проволочную подставку, набирается и наполняется шприц водой, снизу поджигается сухое топливо. Из трубки выбрасывается струя пара, и импровизированный ротор начинает двигаться.
Однако мощности такой турбины ни на что не хватает, поскольку ее КПД очень низок. Его можно рассматривать только как модель для понимания принципа работы устройства.
Критерии выбора
В настоящее время существуют всевозможные парогенераторы, и выбирать их нужно тщательно.
Для того чтобы сделать осознанный и взвешенный выбор, следует обратить внимание на следующие параметры
- Мощность парогенератора (тепловая и электрическая).
- Следует также обратить внимание на скорость вращения генератора и ротора турбины.
- Тип используемого тока — здесь речь идет об однофазных или трехфазных устройствах. В большинстве случаев используются трехфазные системы.
- Значения давления паров в сжатом и свободном состоянии.
Обращение внимания на эти критерии значительно упрощает выбор и помогает пользователю приобрести правильное устройство. Для большей наглядности рассмотрим некоторые наиболее востребованные модели парогенераторов.
Обзор моделей
В нашей стране существует несколько компаний, занимающихся производством парогенераторов. В частности, речь идет о турбогенераторах и ОАО «Росэлектромаш». Давайте рассмотрим различные модели, выпускаемые обеими компаниями.
PT-40/50-8.8/1.3 — это пароход, используемый в различных системах рекуперации тепла и работающий с отработанным теплом. Среди потенциальных покупателей этого продукта — крупные промышленные компании и электростанции.
- Номинальная мощность — от 12 000 кВт до 80 000 кВт,.
- Номинальное давление пара — от 3 до 12,8 МПа,.
- Значения температуры пара — 420-550 c
- Производственное давление — от 0,5 до 1,75 МПа
- Давление нагрева — от 0,07 до 0,25 МПа.
P-3.4/1.0 — пар.
- Номинальная мощность — 4000 кВт при максимальной 55000 кВт.
- Номинальное давление пара — от 1,1 до 8,8 МПа,.
- Значения температуры пара — от 260 до 445 c
- Производственное давление — от 0,4 до 1,3 МПа.
PR-13 / 15,8-3,4 / 1,5 / 0,6 используется на многих тепловых электростанциях и промышленных установках, где требуется определенное значение пара.
