назад в будущее ...паровой двигатель

Незнаю была ли подобная тема, но вспомнились паровозы. Подумал о их применении в качестве двигателя генераторов .

Тогда собирайте инфу и выкладывайте.
а то - мы тоже ДУМАЕМ, иногда обсуждаем. Со ссылками.
лично мне паровоз неинтересен (рельсов нету), а вот паровой котёл, примитивный и миниатюрный - очень. да чтоб с пароперегревателем... для паротурбины...

возможно , именно паровоз может быть готовам двигателем

Паровоз - это не двигатель. Это система - двигатель и движитель, причём специфические, для конкретного применения.
В те года, смутно помню, былии с\х применения, типа локомобиля, молотилки тэпэ.
Интересна именно паровая машина, топка-котёл-поршневой движок...
честно, поршневой меня мало интересует, причин много. а вот - до него..

Камент зохавали....

Паровоз не катит. Слишком тяжела силовая установка, слишком мощна. Слишком много нужно угля.
Для домашнего использования - например, воздуходувка в кузню, или пародровоколка, или мельница, или паровой насос, пресс, тележка на паровом ходу нужна намного более легкая, экономичная установка.

да вот вроде уже нигде не применяется. Только маленькие в игрушках.

да вот вроде уже нигде не применяется. Только маленькие в игрушках.

Рекомендованная розничная цена: 12.616,- руб.

Инструкция по обслуживанию:

Функциональный модель «Паровой двигатель» для детей от 14 лет.

1. Установите Ваш паровой двигатель на ровную, крепкую, негорючую поверхность.
2. Через отверстие для свистка или для предохранительного клапана налейте в бочку, используя приложенную воронку, около 150 мл. чистой горячей воды. Проверяйте пожалуйста, чтобы уровень воды был не выше двух третьих от всего объема бочки, контролируйте это по указателю уровня воды, расположенному на передней части устройства. Из-за поверхностного натяжения воды, возможно, что вода в первый раз не попадет в указатель уровня воды - для устранения этого слегка покачайте двигатель. После заполнение устройства водой насадите на свисток и на предохранительный клапан приложенные уплотнения и навинтите их в соответствующие места в бочке котла.
3. Установите на паровую машину дымовую трубу, убедитесь, имеются ли везде уплотнения, и слегка смажьте машинным маслом все подвижные детали для их свободного хода (вал, маховик, кулак, поршень и задвижка).
4. В приложенную горелку накрошите одну таблетку сухого спирта, зажгите ее и поместите в топку под котёл.
5. Активируйте свисток - для этого установите рычажок отвесно, и подождите, пока свисток начнёт звучать.
6. Закройте свисток и несколько раз поверните маховик в любом направлении, чем введёте устройство в работу. В случае если двигатель не заработает (из-за транспортировки, неправильного обращения и т.п.) возможно его отрегулировать. Регулировка возможна, если открутить два винтика (расположены справа), которыми парораздельный куб привинчен на держатель, расположенный на подставке. После наладки нужно вернуть винты на прежнее место.
7. Надо регулярно контролировать и добавлять воду в котёл.

Ну что про паровой двигатель сказать мона... Главное его преимущество - практически всеядность. Все что может гореть и выделять при этом достаточное количество тепла пойдет в топку. Однако достигаемый КПД при этом весьма и весьма скромен. На практике это означает что надо основательно задолбаться добывая топливо в достаточных количествах.

Главная проблема парового двигателя - котёл. Это реальный хайтек 19 века, также как и стальной орудийный ствол. Кажущаяся его примитивность - именно что кажущаяся. Автогеном из металлолома не сваришь (а сваришь - как бы он потом тебя не сварил). Недаром с того 19 века и посейчас существует отдельная служба - котлонадзор. Тонкий предмет, понимания требует и бережного обращения.

ну если говорить о после БП, то не надоть чтобы он круглосуточно работал, а заряжал аккомуляторы иногда на дровах. ( про индивидуальное хозяйство )

Главная проблема парового двигателя - котёл. Это реальный хайтек 19 века, также как и стальной орудийный ствол. Кажущаяся его примитивность - именно что кажущаяся.

Makc k-113
Главная проблема парового двигателя - котёл. Это реальный хайтек 19 века, также как и стальной орудийный ствол. Кажущаяся его примитивность - именно что кажущаяся. Автогеном из металлолома не сваришь (а сваришь - как бы он потом тебя не сварил). Недаром с того 19 века и посейчас существует отдельная служба - котлонадзор. Тонкий предмет, понимания требует и бережного обращения.

Тоже верно. И при всем при этом (при действующем котлонадзоре) они все равно взрывались. А чем грозит взрыв водонагревательного котла можно посмотреть в одной из серий "Разрушителей Мифов".
http://www.youtube.com/watch?v=68p4ngS-yME

Похоже после БП наступит счастливая эпоха Стимпанка =))

Вот здесь http://parmashina.narod.ru/ люди делают паровые машины. Есть модели паровозов, есть переделанные ДВС под пар для малой энергетики. Фото и видео. Много книг по теме.
По ссылкам
http://parmashina.narod.ru/index.files/microtec.html
http://parmashina.narod.ru/index.files/microtec-2.html
они описали создание микро-ТЭС. Котел объемом в 23 литра. Электричество выдают элементы пелетье (работают на разнице температур) 12 вольт при токе 2 ампера. Ни поршней, ни турбин. Час работы - 3 кг дров. По второй ссылке есть фото и видео.

ИМХО про паровые машины. При использовании современных технологий получается не такой уж и низкий КПД, а тяговые характеристики очень хороши. Но если говорить о самоделке - много тепла в воздух получится. И как уже отмечали котел - изделие сложное и весьма опасное если чего не так.

Надо почитать о устройстве последних авто с паровым двигателем, или то что построено энтузиастами, думаю они уже довели КПД и габариты до приемлемых величин.

И как уже отмечали котел - изделие сложное и весьма опасное если чего не так.

Котёл должен обеспечивать эффективную передачу тепла от газа к жидкости и при этом держать серьёзное давление. Толстостенная железная бочка неэффективна, а добавление в неё водогрейных труб резко снижает прочность. Игрушку сделать несложно, но чем больше мы хотим от машины - тем сильнее заморачиваться с давлением. Машина замкнутого цикла требует здоровенных радиаторов, использовались такие схемы только на кораблях (проще охладить пар в забортных теплообменниках, чем добывать где-то пресную воду). В остальных случаях проще заправляться водой, в том числе и в паровозах. Ну и опять же - водяная мельница на два порядка проще и безопаснее, а для большинства стационарных применений подходит не хуже - электростанция, лесопилка, привод станков... С паром имеет смысл связываться там, где требуется большая мобильность... И не факт, что малооборотистый двухтактный дизель будет сложнее и хуже - на масле, спирте и т.п. Дизельмолот работает на таком дерьме, которое и в костре горит неохотно..

Абрамов - Книга юного конструктора т.1 1937
Абрамов, Фролов - Самодельная паровая турбина 1936
Абрамов, Хлебников - Самодельные электрические и паровые двигатели 1946
Баранов - Предупрждение аварий паровых котлов 1990
Белькинд, Веселовский, Конфедератов - История энергетической техники 1960
Богаевский, Лурье, Шульц - Очерки истории техники докапиталистических формаций 1936
Богомазов, Беркута, Куликовский - Паровые двигатели 1952
Дейк - Практический инжиниринг резервуаров 2001
Добровольский - Современные паровые автомобили и тракторы 1936
Дузь - Паровой двигатель в авиации 1939
Жукаускас - Конвективный перенос в теплообменниках 1982
Курс паровозов в 2х тт. 1937
Лебедев - Занимательная техника в прошлом 1929
Меркулов - Газовая турбина 1957
Минут - Теория, конструкция и расчёт локомобиля 1952
Шухардин, Ламан, Фёдоров - Техника в её историческом развитии 1982
"Чертежи паровой машины ЦММЛ" - 4 .jpg

http://depositfiles.com/files/bms8x0kur

------------------
GoBlin с cianet.ru

чего все в паровозы уперлись, вот паровой транспорт постБП
http://www.liveinternet.ru/community/2057370/post75571030/

Makc k-113
И не факт, что малооборотистый двухтактный дизель будет сложнее и хуже - на масле, спирте и т.п. Дизельмолот работает на таком дерьме, которое и в костре горит неохотно..

ПАРОВАЯ ТУРБИНА ПАРСОНСА
http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/SCIAM/PARSONS/PARSONS.HTM

Машина замкнутого цикла требует здоровенных радиаторов, использовались такие схемы только на кораблях (проще охладить пар в забортных теплообменниках, чем добывать где-то пресную воду).В остальных случаях проще заправляться водой, в том числе и в паровозах. Ну и опять же - водяная мельница на два порядка проще и безопаснее, а для большинства стационарных применений подходит не хуже - электростанция, лесопилка, привод станков... С паром имеет смысл связываться там, где требуется большая мобильность... И не факт, что малооборотистый двухтактный дизель будет сложнее и хуже - на масле, спирте и т.п. Дизельмолот работает на таком дерьме, которое и в костре горит неохотно..

GoBliNuke спасибо за подборку.

Гм, собрать дизель по кинематике паровика, с длинным шатуном и маховиком в пол-мотора - вполне возможно. И он будет работать, "весомо, грубо, зримо". Как и паровик может быть сделан в виде рядной четвёрки, шестёрки и т.п. - бывали такие машины. И самолёты с паровой машиной были, даже летали на какой-то регулярной почтовой линии. Требования к смазке там малость построже паровозных 😊. Вообще сама машина - устройство достаточно простое, если мы не ходим снимать по полсотни киловатт с литра рабочего объёма и не сильно ограничены массогабаритом. Основные проблемы у паровика - с подачей нужного количества пара под нужным давлением, а у дизеля - с подачей топлива вовремя. У дизель-молота нет сложного ТНВД - простая прыскалка, приводимая ударом цилиндра. Вообще устройство гениальной простоты и дубовости, как и паровоз - у которого тоже граница двигателя и движителя неразличима. С размерами и КПД похуже, но если нам не шашечки, а "чтоб работало" - проблема решаема.

Вообще то паровозофф у нас докуя и больше стоит в резерве опечатанных в масле.

На случай любого БП они будут работать - полное отсутствие электрики и электроники.
Один паровоз может давать тепла достаточно для отопления не большого завода или предприятия.

Сейчас японцы трудятся над паровыми двигателями у которых КПД намного выше ДВС . Я не берусь спорить как, но если япошки занимаются значит не зря.

потенциально, самый экономичный - это стирлинг с полной регенерацией, кпд равен карно, т.е теоретически возможному
тока вот изготовить его невозможно 😞

astraxanez
Вообще то паровозофф у нас докуя и больше стоит в резерве опечатанных в масле.

На случай любого БП они будут работать - полное отсутствие электрики и электроники.
Один паровоз может давать тепла достаточно для отопления не большого завода или предприятия.

Я не знаю точно, может быть куда-то их загнали и они там стоят... Но там, где стада паровозов стояли раньше - их уже нет. Ни в масле, ни ржавых. И поговаривают, что пошли они таки на металлолом, а не на тайные базы хранения. Паровозы гораздо проще утилизировать, чем например танки - их не нужно грузить, они уже полностью готовы для транспортировки по ж/д. Ну и даже если где-то эти несметные стада стоят - что толку среднему выживальщику деревни Гнездилково-Параноево от стада паровозов, если ближайшая ж/д от него в 30 километрах?

Требования к смазке там малость построже паровозных

Турбина - технически сложное устройство, с гораздо более жёсткими требованиями к качеству смазки, чем паровая машина или простейший ДВС схожей с паровиком кинематики. На станочном парке школьной мастерской турбину не изготовишь (в отличие от несложного цилиндра с поршнем), да и на заводе - не всяком. Единственный двигатель, который можно построить "на коленке", при помощи топора и лопаты - водяная мельница. Но она жёстко привязана к гидрогеологии. Купить турбинку про запас, для сберегания в гнезде - тоже проблемно. Раздолбанный жигуль с кое-как ешё дырчащим двиглом можно сходу прикупить на auto.ru тысяч за десять, а турбину - даже понятия не имею где искать, и цена будет не детская.

astraxanez
Сейчас японцы трудятся над паровыми двигателями у которых КПД намного выше ДВС . Я не берусь спорить как, но если япошки занимаются значит не зря.

Да ну, ерунда. Япошки вообще очень часто всякой мутотенью занимаются. Не зря же среди лауреатов Шнобелевской премии японцев так много. =)

это стирлинг с полной регенерацией, кпд равен карно, т.е теоретически возможному тока вот изготовить его невозможно

Ну почему же, не так уж сложно, даже просто

Может сначала сделать одноцилиндровую рабочую модель с цилиндром из латунной гильзы или барнаульской стальной?
Думаю около 500 Ватт можно снять.
Самодельный котел Ярроу для стационара будет в самый раз, КМК.

В порядке бреда и троллизма:
Взято здесь
http://okatuning.com.ru/oka-w-steamer-.htm

паромобиль
Этот паромобиль построен нами для собственного удовольствия. Таким образом мы решили приобщиться к модному течению «Стимпанк» (паропанк). Во многих странах существуют клубы, объединяющие энтузиастов паровых машин, однако реально построенных действующих паромобилей не так много. Наш паровик «Жозефина» построен по классической схеме второй половины XIX в. Двухцилиндровая паровая машина работает на жидком топливе (бак под капотом). Привод на задние колеса. Максимальная скорость 90 км/ч, время выхода на рабочее давление пара - 6 мин. Паровик может работать в качестве мобильного самовара.

проект рекордного паромобиля Steam Iron
В настоящее время в работе прототип паромобиля для установления нового рекорда скорости (прежний до сих пор принадлежит паровику Stanley-Rocket, разогнавшемуся в 1906 г. до 205,4 км/ч). Наш Steam Iron («Паровой Утюг» ) будет иметь двухступенчатую паровую турбину мощностью 200 л.с. Расчетная скорость 250 км/ч.

Абрамов, Хлебников - Самодельные электрические и паровые двигатели 1946

спаять его из трубок и баллона.

А зря хаете паровозы. С него можно снять генератор в сборе с турбиной кстати, и небольшую машинку с автокочегара. 😊 Это в хозяйстве полезно. Только вот котел самим сооружать придеться.

------------------
Lupus lupo homo est

с трубками понятно: можно купить медных разного диаметра без проблем. Цилиндры тоже : либо нержевейка трубы, либо гильзы ...А что такое боллон?

Паровоз это три агрегата:
а) котёл;
б) паровая машина;
в) конденсатор.

Число типов котлов весьма велико. Принципиально можно выделить два основных:
а) ёмкостные, ака жаротрубные;
б) прямоточные, ака водотрубные.

Всякого рода промежуточные типа Ярроу не в счёт...

Достоинство ёмкостных они не так требовательны к строгому соответствию между тепловой мощностью котла и отбором пара паровой машиной, ёмкость с перегретым паром играет роль некого аккумулятора. Но только врагу пожелаешь чтобы такой аккумулятор внезапно разрядился, котлонадзор придуман не зря. Листал как-то книжицу - "Аварии на объектах котлонадзора..." фотографии очень впечатляют.

Думаю что для самодельных котлов более безопасно использовать прямоточные с нулевым водяным объёмом. И по металлу они намного меньше и параметры пара у них могут быть выше. Естественно возникает требование регулирования топки. Здесь решение видимо в использовании газогенератора, который позволяет легко варьировать скорость сжигания топлива, практически ничего не теряя в КПД.

По паровой машине представляется что нужно пока делать одноцилиндровую двухходовую с горизонтальным цилиндром. Здесь, к слову, такая идея есть - крейцкопф сделать с двух сторон чтобы поршень был на нём вывешен. Тогда износ сальников крышек цилиндра и цилиндропоршневой группы съедет на износ крецкопфа, который имхо дешевле в ремонте.

Конденсатор представляется необходимым по двум причинам:
а) мягкая вода это дефицит, а на жёсткой котлу очень быстро кердык настанет;
б) тепло из конденсатора можно использовать для отопления, что весьма повышает полный КПД установки.

Что касается спайки котла из медных трубок - представляется весьма здравой идеей. Температуры в котле ниже чем температура плавления припоя, более того в настоящих паровозных котлах предохранительные пробки на случай падения уровня воды делают из оловяносвинцового сплава. Медные трубки по прочности не хуже стали 20К по прочности. Дороже правда.

Что касается спайки котла из медных трубок - представляется весьма здравой идеей. Температуры в котле ниже чем температура плавления припоя,

Вы предлагаете использовать оловяно свинцовый припой? Мне кажется что спаивать придется латунью, по крайней мере в местах прохождения перегретого пара, так как прочность припоя снизится от высокой температуры, да и давление высоко.

Думаю что для самодельных котлов более безопасно использовать прямоточные с нулевым водяным объёмом. И по металлу они намного меньше и параметры пара у них могут быть выше. Естественно возникает требование регулирования топки. Здесь решение видимо в использовании газогенератора, который позволяет легко варьировать скорость сжигания топлива, практически ничего не теряя в КПД.

Полностью с вами согласен, правда в таком случае понадобится еще насос.

Конденсатор представляется необходимым по двум причинам:
а) мягкая вода это дефицит, а на жёсткой котлу очень быстро кердык настанет;
б) тепло из конденсатора можно использовать для отопления, что весьма повышает полный КПД установки

Еще можно возвращать тепло воде перед подачей в котел, перейти на другие рабочие жидкости, с меньшей теплотой парообразования.

Предлагаю использовать в двигателе мембрану вместо поршня или короткий сильфон, это позволит сделать устройство герметичным, и оказаться от смазки, пусть ход не большой зато частота должна быть высокой, ставим линейный генератор, похожий на тот что в громкоговорителе, только с большим кол-вом витков в обмотке.

С другой стороны огнетрубный котел, типа локомобильного, жрет любую воду, чиститься кувалдой. Конденсатор тогда можно не ставить.

------------------
Lupus lupo homo est

Sergus
Вы предлагаете использовать оловяно свинцовый припой? Мне кажется что спаивать придется латунью, по крайней мере в местах прохождения перегретого пара, так как прочность припоя снизится от высокой температуры, да и давление высоко.

В данном случае есть аналогия. Контрольные пробки в потолке огневой коробки залиты ПОСом. Пока сверзу есть вода с ними ничего не происходит. Сверху воды нет - они плавятся. Таким образом там где у нас в котле ещё будет вода этот метод соединения пригоден. Там где нет - я думаю можно развальцовкой попытаться обойтись...

Латунью конечно лучше будет.

Полностью с вами согласен, правда в таком случае понадобится еще насос.

Он всё равно нужен, я имею ввиду газогенератор. В хозяйстве много тепловых процессов, и каждый на своём костерке... лучше газоснабжение организовать.

Предлагаю использовать в двигателе мембрану вместо поршня или короткий сильфон, это позволит сделать устройство герметичным,

Еще можно возвращать тепло воде перед подачей в котел,

перейти на другие рабочие жидкости, с меньшей теплотой парообразования.

А может у маленькой паровой турбины механизм будет попроще?
Там ни паять ничего не надо, ни золотников никаких не требуется для управления, вращение более равномерное.

Камрады, я вас люблю, в хорошем смысле слова...)))
Вы уж простите, хоть я и знаю, что такое цикл Карно, и даже иногда использую, но..не могли бы вы, придя ко взаимопониманию, обозначить хоть как-то, что можно сваять выживальщику из пара?
Жёсткий припой - это частности, недостойные..
А вот - турбина или поршень, стоит подробнее. Подчеркну - турбина - простейшая, водоподготовка отсутствует, ибо много её, воды... тепла тоже.
вы уж, спецы, прикиньте и так, и этак. Исходя из поставленных рамок.
А то, я понимаю. тяжело отрешиться от привычных мощностей в гигаватты. давлений в сотни атмОсфер, возврат воды, деаэрацию...
будьте проще.

Nord wulf
А может у маленькой паровой турбины механизм будет попроще?
Там ни паять ничего не надо, ни золотников никаких не требуется для управления, вращение более равномерное.

Пар проходит через расширяющееся сопло (сопло Лаваля) и набирает сверхзвуковую скорость. Лопатки турбины меняют направление пара на 90 градусов и за счёт это на них возникает вращающий момент. При этом сопло для удовлетворительного КПД должно быть выполнено достаточно точно. Ещё большая точность нужна для лопаток чтобы при сверхзвуковом обтекании на них не возникал срыв потока, турбулентность и прочие прелести. Это всё ещё мелочи. Самая большая гадость в том что лопатки должны иметь окружную скорость порядка 300 м/с. Это прёдъявляет жесточайшие требования к сбалансированности ротора. Далее, при окружной скорости 300 м/с и диаметре турбины скажем 5 см, это примерно то что нам нужно для наших малых мощностей, у нас будет 120 000 об/мин на роторе. Что делать с такими оборотами я не представляю.

Большие турбины делают многоступенчатыми, чтобы перепад давления/скорости на каждой ступени был мал и позволил использовать меньшие частоты вращения. Что усложняет турбину до практически невозможного в наших условиях технологического уровня.

mm13 хоть я и знаю, что такое цикл Карно, [/B]

не могли бы вы, придя ко взаимопониманию, обозначить хоть как-то, что можно сваять выживальщику из пара?

вы уж, спецы, прикиньте и так, и этак. Исходя из поставленных рамок.. [/B]

Если нужно пояснение по предагаемым параметрам, готов предоставить.
Если нет существенных возражений, нужно начинать обсчитывать и проектировать.

Земле_делец
Если бы так. Турбина это очень сложная штука.

Пар проходит через расширяющееся сопло (сопло Лаваля) и набирает сверхзвуковую скорость. Лопатки турбины меняют направление пара на 90 градусов и за счёт это на них возникает вращающий момент. При этом сопло для удовлетворительного КПД должно быть выполнено достаточно точно. Ещё большая точность нужна для лопаток чтобы при сверхзвуковом обтекании на них не возникал срыв потока, турбулентность и прочие прелести. Это всё ещё мелочи. Самая большая гадость в том что лопатки должны иметь окружную скорость порядка 300 м/с. Это прёдъявляет жесточайшие требования к сбалансированности ротора. Далее, при окружной скорости 300 м/с и диаметре турбины скажем 5 см, это примерно то что нам нужно для наших малых мощностей, у нас будет 120 000 об/мин на роторе. Что делать с такими оборотами я не представляю

Земле_делец
Что усложняет турбину до практически невозможного в наших условиях технологического уровня.

И еще. Может совсем не вращательное движение

Nord wulf
пару вопросиков:
1) А с чего это с потолка взяты "при окружной скорости 300 м/с и диаметре турбины скажем 5 см", если предположим нагружать ротор то он явно медленнее будет крутится, а если перегрузить и вовсе встанет.

Что касается "перегрузить" - нагружение турбины это балансирование подобное удержанию вертикально карандаша свободностоящего на ладони. Недогрузишь - она идёт в разнос по оборотам. Перегрузишь она резко останавливается. У каждого профиля лопаток и сопел очень узкий диапазон рабочих нагрузок. При перегрузке, и соответственно падении оборотов, катастрофически падает КПД и турбина останавливается.

2) Можно поподробней по сверхзвуковую скорость, чем это достигается и зачем это нужно и если не делать такую скорость, а сделать другую сильно меньше, что тогда будет?

Турбина Лаваля

Профиль сопел и лопаток

Интересно, насколько сложно сделать паровую турбину на КПД поршневой паровой машины? Понятно, что "настоящую" турбину на 40% КПД на коленке сделать невозможно - это крайне сложная механически и аэродинамически хреновина.

Makc k-113
Интересно, насколько сложно сделать паровую турбину на КПД поршневой паровой машины? Понятно, что "настоящую" турбину на 40% КПД на коленке сделать невозможно - это крайне сложная механически и аэродинамически хреновина.

Хочу задать вопрос, а какое КПД нам требуется? Просто мы за него так сильно уцепились за это высокое кпд, может пойдем с другой стороны и ответим на вопрос "а какое КПД нам приемлемо?"
Насколько я считал (наверно надо меня перепроверить), что если за час сжечь 1 кг дров, получим эквивалент энергии в 3-4КВт/час в зависимости от вида и качества дров. В одном полене примерно 2 кг и более. 3500Вт/час*5% получаем 175Вт электроэнергии. Этого уже самый раз, что бы заряжать аккумулятор автомобильный, этого даже больше чем нужно ноутбуку и 1 энергосберегающей лампе. Зачем нам энергия, сколько ее надо и сколько мы готовы сжечь дров, как мы отапливаем дом если мы в доме живем (просто если совсем без электричества, то сколько месяцев в году хоть по чуть чуть надо топить, что бы ночью не мерзнуть)? Может так посмотрим на ситуацию?

Турбину придётся либо опять же круто паять, либо выпиливать прецизионные детали. Топором и рубанком её не слабаешь - это не водяное колесо с единицами оборотов в секунду. Паровая машина (не касаясь котла) - продукт токаря и слесаря 4-го разряда. Промподшипники желательны, но не необходимы. Турбина на таком технологическом уровне мне даже не придумывается. Вертушка из школьного кружка.

Nord wulfНасколько я считал (наверно надо меня перепроверить), что если за час сжечь 1 кг дров, получим эквивалент энергии в 3-4КВт/час в зависимости от вида и качества дров. В одном полене примерно 2 кг и более. 3500Вт/час*5% получаем 175Вт электроэнергии.

Теплота сгорания рабочей массы дров 2 700 - 3 000 ккал /кг.
2 800*4 200 = 11 760 000 Дж
В кВт часах это будет
11 760 000 / 3 600 000 = 3,27 кВт/ч
У учётом КПД 5%
3,27 * 0,05 = 163 Вт/ч/кг
Так что сходится.

Зачем нам энергия, сколько ее надо и сколько мы готовы сжечь дров, как мы отапливаем дом если мы в доме живем

3 500 * 36 000 000 = 126 ГДж в год.
Или
126 ГДж / 3 600 000 = 35 000 кВт/час.
При обозначенном КПД в 5%

35 000 * 0,05 = 1 750 кВт/час.

При этом моё же потребление электричества за год составляет примерно эту же цифру 1 600 кВт/час.

Однако замечу, что нам придётся не только зимой электричеством пользоваться, но и летом. А летом тепло не нужно и дрова придётся жечь только для получения электричества.

И ещё один момент. Мой расход электричества это для бытовых целей, по большей части. Производственной деятельности я почти не веду, а на эти цели нужно раз в пять больше электроэнергии.

Так что КПД значение имеет. Хотя нельзя сказать что оно прямо таки критично. С другой стороны достигнуть 10% КПД для паровоза это не такое уж и сложное дело.

Камрады, сюда - http://chipmaker.ru/index.php?showforum=136
загляните, родственные души найдёте и много интересного.

Мне кажется, что на автономных системах иметь столько же электричества что и от проводов путь неверный. Слишком уж дорого обходится 1КВт по выработке и еще и стоимость оборудования сейчас. Одно дело сделать заплатку, а другое подменить своими разработками все что так долго придумывали и строили люди не по одиночке, а целыми институтами.

Одно дело сделать заплатку, а другое подменить своими разработками все что так долго придумывали и строили люди не по одиночке,

clockmaker
Камрады, сюда - http://chipmaker.ru/index.php?showforum=136
загляните, родственные души найдёте и много интересного.

Да, вот для любителей турбин ссылка: http://www.rcdon.com/html/gr-5_turboshaft_engine_project.html Скоко сил положено и мастерства...
А результат 6 л.с., а про КПД из скромности даже не говорится. Замечу что компрессор они взяли от автомобильного турбонаддува. Самопал сама одноступенчатая турбина.

Земле_делец
А как жить?
Песец крадётся незаметно...

я вот книжку нарыл..... почитаю и плюну на паровую энергию.....

где то уже было... про паротурбину из винчестера .... ну типа движок от жесткого диска, соединен с турбинкой и закреплен над чайником, на носик которого надет переходник, к который вставлена игла от велосипедного кочка..... через маленькую схемку стабильно заряжал телефоны-коммуникаторы-гпс приемники..... для чего то большего я, если честно додумать не могу... ибо нужены запасы большого количества горючего, для поддержания стабильного паровыделения, опасность разрыва котла, клапаны и постоянное дежурство людина.....

Nord wulf
Жить по другому. Или вы хотите качаться в кресле качалке, потягивая мартини, обдуваемый вентилятором когда мир вокруг будет рушится.

Так что я за постановку заведома разрешимой в скором будущем задачи. Лично мне нужен аппарат: не сильно важно какого веса и размера, не особо важно высокое КПД (хватит 5-10%), простой в сборке и управлении, мощностью электричества на выходе 100Вт или чуть побольше.

У меня несколько другой подход.

На 1990 г на одного человека вырабатывалось 6-7000 кВт/ч электроэнергии в год. Что составит 6 500 / 365 = 17,8 кВт/ч/сут
и мощность 742 Вт, это на одного человека.
Для семьи из пяти человек это будет 0,742 * 5 = 3,7 кВт
Установленная мощность вдвое больше - 1,420 кВт, а на семью 7,100 кВт.

Здесь не учтена мощность мобильных ДВС, которая хоть и не электрическая, но тоже весьма серьёзная.
Для селького хозяйства её величина примерно 0,100 кВт это по расходу топлива расчитано, при постоянной выработке. Установленная же в с/х мощность ДВС примерно 0,320 кВт на человека.

Я не призываю здесь и сейчас проектировать и делать агрегат на 10 кВт.
Но чтобы хоть какой-то уровень жизни сохранить 100 Вт это не достаточно.

Дело в том что машина на 100 Вт и машина на 10 кВт это машины совершенно разных классов и технологического уровня. И научившись делать машину в 100 Вт мы не продвинемся в вопросе 1 кВт и более...

Поэтому предлагаю делать машину на 1-2 кВт, исходя из мощности отопительной системы жилья. Решая вопрос использования тепловой энергии отопления для выработки электричество.

vasia2009
>А летом тепло не нужно и дрова придётся жечь только для получения электричества.

отопительно-когенерацыонная паро-гравитацыонно-гидравлицская система из двух бочег - одной гидротурбины гт (бывш насоса гор воды) - одново генератора г - одной трубы и одново вентиля...

vasia2009
имхаетцо большая часть из етово уходила на електролиз металлов и др из растворов и расплавов и мехобработку и транзпорд... [/B]

Но если у вас не будет механообработки то вам кердык. Ведь не от хорошей жизни, когда всё в магазине можно купить, предлагается на кухню паровоз поставить...

vasia2009так шо хде-то одинаково...

вода в озере - носитцо ведрами... количество неограничено и безплатно...

ну кому-то мож хочетцо поигратцо с самодельными паросиловыми устанофками (требуйущими металорежущей мехобработки - станков - питания станков - оснастки - заготовок - квалифицырованых токарей) - а кому-то просто нужно отопление и горячая вода и електричество и шоб обслужывалось бухим сантехнигом-кочегаром...

да и в окружайущих мое место ночевки в спб строениях в 2009..2010 годах (сотни.. тыс+ строений с сотнями тыс+ йузеров) - пошти нихде нету промышленой механобработки - зато йесть отопление и горяч вода и електрицство

ЗЫ. Модераторы очевидно отмечают новый год...

перекрытия в типовом жылстроении вроде держат номинально ок 800 кг на кв метр...

- Варвары - люди со столь низким уровнем культуры, что без своих приспособлений они не проживут в тундре и суток

========

Короче.
По идее получится должно следующее.

Основное:
Газогенератор - прямоточный котёл (змеевик) - пармашина (+электрогенератор) - конденсатор (система отопления зимой и градирня летом)
Вспомогательное:
Воздуходувка, питательный насос, циркуляционный насос.

Объём воды подаваемый питательным насосом нужно согласовать с объёмом парового цилиндра. Количество циклов насоса и цилинра одинакого. Здесь будет жёсткая увязка. Регулирование мощности осуществлять посредством регулирования подачи воздуха в газогенератор и топку. Для этого нужно кулисный механизм на воздушный нагнетатель поставить. Циркуляционный насос в зимний период гоняет воду по системе отопления, а летом подаёт её на градирню. Дабы не возиться с развязыванием отопления и электрогенерации, в смысле тепловой мощности на отопление может потребоваться больше чем вырабатывается электроэнергии, нужно будет генератор переключать на ТЭН. А при недостатке электричества и соответственно избытке тепла для отопления ветвить поток воды между отоплением и градирней.

Такая вот схема.

vasia2009
>А летом тепло не нужно и дрова придётся жечь только для получения электричества.

фигасе уровень офуррения - без теплой еды и без термообработки продуктов весь год... даже Азмъ ешо так не могу - но нада записать в следуйущие практеги на повышение уровня...

отопительно-когенерацыонная паро-гравитацыонно-гидравлицская система из двух бочег - одной гидротурбины гт (бывш насоса гор воды) - одново генератора г - одной трубы и одново вентиля...

рабоч давление в котле - 1..2 атм (хде-то 1 атм на ок 10.5 м высоты трубы вроде)...

исходно вентиль закрыт - вода греетцо и кипит - вытесняетцо в верхнюю бочку... кады усе вытеснилось и забулькало в трубе - открыть вентиль - вода течот через гт и генератор генерит... кады фсио втекло - закрыть вентиль...

кпд зависит от качества теплоизоляцыи трубы и бочег...

Собственно для этой системы ничего делать и не надо. На данном рисунке изображена классическая система отопления работающая самотеком (у вас только батареи надо добавить и все 1 в 1 будет). Так что смело ставите в систему отопления турбину на ответвление и получайте электричество и даже мастерить ничего почти не придется, но вот только этого электричества будет мало. На вскидку у вас протекет 100-300 литров в час через турбину с перепадом пусть метров 7-8, итого 200*9,8*7,5/3600=4Вт/час(примерно), а там еще потери на турбине и генераторе.

вот блин красавчег какой неуйомной енергии мыслей, в замкнутом черепном пространстве (меня понятно? диаалект приближен?) он не считал, каким должноо быть давление в баке, шоб вытолкнуть 300 литров воды на высоту в 10м да еще через трубу дюймовку плюс турбину?!?!?!?!?!?
короче еще один заводчик, плодящий сферических коней.....
Nord wulf
не знаю такую систему отопления.... самотеком из одной емкости в другую.... вы чем обратно вверх загонять собираетесь? насосом? так у вас золотая система отопления выйдет... по потреблению эл энергии....

могу пояснить, для более вдумчивого расчета, кааакие силы надо учитывать....
и так... высота трубы 10 метров... это сколько уже атмосфер надо?
1 литр загнали.... теперь к высоте 10 метров прибавилоть противодавление 1 литра воды в верхнем резервуаре.... и так далеее.... для каждого следующего литра поднятой воды - сопротивление 10 метров + противосопротивление уже поднятых литров.
для школьника понятно, что с каждым поднятым литром, давление в нижней емкости повышается. короче шоб последний литр вытолкнуть наверх, преодолевая сопротивление уже имеющихся на высоте 10м 299 литров потребуется какое давление в нижнем баке?!?!?!? и куда вы его стравите, шоб сверху вниз потекло обратно?????? греть перестанене или через клапан выпустите? и вода ворвется в раскаленный пустой нижний бак?..... я бы не хотел рядом оказаться.....

даже спорить не буду ))))))

шаман говорил - http://bookz.ru/authors/vladimir-serkin/hohot-6a_430/1-hohot-6a_430.html

vasia2009
давление ок 1 атм однако...
пока пощиталось так
дано - бак 0.2 куб м (200 литров) с водой - костер отдающий в бак 3 киловатта - высота подъема 30 м (ето ок 9 етажей типовово строения)...
статицское давление 30 м воды на месной планете - ок 3 атм...
шоб вытолкать 0.2 куб м воды - нада заполнить бак водяным паром с соотв давлением ок 3 атм... плотность водяново пара при ок 3 атм - имхо ок 2 кг на куб м (типа интерполяц по http://bse.sci-lib.com/article086767.html )...

соотв в 0.2 куб м бака нада испарить 0.4 кг воды - на ето над ок 1 мегаджоуля енергии... костер отдающий 3 килоджоуля в секунду даст ето за ок 333 секунды или ок 5.5 мин... при етом вода будет сваливать наверх со скоростью ок 0.6 литров в секунду... и на высоте 30 м запасет енергию ок 60 килоджоулей... если ее слить за те же 5 мин (итово цыкл 10 мин) - будет 200 ваттов мощщи или ок 100 ваттов в час... (без учета возможной генерацыи на подъеме)...

за час с костра уйдет ок 11 мегаджоулей - и на генерацыю стечет ок 360 килоджоулей - кпд ок 3.2 процента - как у приличново тега (но тег на 3 киловатта тепломощщи ето недешево и неочень просто и ресурс невнушайущий и кувалдой не чинитцо)...

Однако.

В Городе нет дров. А в лесу нет многоэтажек. Нам нужно орентироваться на местность пригодную для сельского хозяйства. И ни город ни горы к таковой не относятся. Про необходимость втрое большего расхода дров я уже не говорю.

Проблем теплотехнических вы всё же не решаете.

1. Ваш котёл будет работать в очень сложных условиях - его всё время будет "циклить" из жары в холод. Получите усталостные трещины на раз.

2. Пар из котла кто-то должен будет каждые десять минут выпускать. Если механизм, то его сложность не меньше чем у золотника паровой машины.

3. Сброшенный пар нужно компенсировать. Если нет конденсатора, то свежей водой. На свежей воде вашему котлу крантик.
=======
Короче чудес не бывает. Нужно нормальный паровоз делать, без зауми.

при ок 3 атм - имхо ок 2 кг на куб

нада испарить 0.4 кг воды - на ето над ок 1 мегаджоуля енергии

0,2 м3 * 1,652 кг/м3 = 0,330 кг
0,330 кг * 2474 кДж/кг = 817 кДж.

и на высоте 30 м запасет енергию ок 60 килоджоулей

200 кг * 9,81 м/с2 * 30 м = 58,8 кДж.

КПД = 58,9 кДж. / 817 кДж. = 7% При условии 100% КПД на котле и на турбине...

Для справки для паровой машины при тех же условиях - 100% КПД на котле и без механических потерь:

мм - техницски будет два фефекта -

Поразмыслите на досуге зачем вам бак на высоте 30 м? Гоните струю воды под давлением 3 атм через турбину сразу, без предварительного зачемто подъёма и будет вам счастье.

дрова хто-то должен кидать фтопку - обычно ето делает кочегар...

я вот книжку нарыл..... почитаю и плюну на паровую энергию.....

дык если мне память не изменяет то АЭС как раз на пару и работает =) только вместо дров для нагрева используется распад ядер урана =)

С использованием нагретой воды в гидротурбине могут быть проблемы, так как насколько мне память не изменяет в формуле учитывается плотность жидкости, а нагретая вода меньшей плотности чем холодная и соответственно энергия передающаяся турбине ощутимо упадет и температурах близких к кипению.

С использованием нагретой воды в гидротурбине могут быть проблемы, так как насколько мне память не изменяет в формуле учитывается плотность жидкости, а нагретая вода меньшей плотности чем холодная и соответственно энергия передающаяся турбине ощутимо упадет и температурах близких к кипению.

Земле_делец
Мембрану на давление 10 атм минимум... А лучше 30-40 атм. И хотя есть подобные вещи в гидропневмоаккумуляторах всё же это вряд ли хорошее решение. Слишком много циклов. Сломается.

10 в 12степени это при частоте 50 гц 20 000 000 000 секунд что соответствует 5 555 555 часам или 634 года непрерывной работы. Конечно непонятно как они это проверяли. Но думаю запас прочности все равно не хилый, тем более что можно не растягивать сильфон на всю длину.

Земле_делец
По крупному бессмысленно - формула Карно.
По мелочи - согласен цикл Ренкина на жидкостях с меньшей теплотой парообразования выгоднее. Но они либо горючи, либо ядовиты,, либо дороги, либо и то, и другое, и третье, одновременно.

vasia2009
перевод тепловой энергии в механическую (потенциальную - более удобную для хранения и медленного расхода по мере необходимости)... в обычных паро-машинах она обычно переводиться в механическую кинетическую (движение поршня или лопаток турбины) - а ее надо сразу преобразовывать в что-нибудь другое ибо она быстро теряется обратно в тепло обычно...

vasia2009
уже обмысливалось - пар имхо не будет толкать воду из холодново бака - он сконденситцо на холодной воде и давление упадет... будет чиста теплонасос перекачивайущий тепло (и воду понемногу) из горяч котла в холодный... или нужен теплоизолируйущий поршень - а ето механико лишнее и ненадежно...

А теплоизоляцию всей системы вы обмыслили? Конечно если воду переливать из бака в бак о по середине турбинка всё легко теплоизолировать, но если бак подымать на высоту 30 метров, то лучше уж пенопласта кинуть кусок на воду в бочке. И то потерь будет меньше.

Да в общем не хочется обсуждать эту конструкцию водоподъемника. Паровик должен быть как минимум перевозной, а из этой ерунды ватт 200 выжать проблема. Извините вас сложно читать.

vasia2009
пенопласт уже тоже обмысливалсо - хотя бы в виде крошки плавающей сверху - но имхо он не выдержыт механицски при 100 градусов цельсиевых... да и будет выноситцо в трубу имхо быстро в конце цыкла вытеснения/подъема...

vasia2009
смысл в количестве цыклов в час/сутки и т.д... и регулируемости - нада больше мощщи - быстрее сливать... и потери сильно меньше саморазряда типовых аккумуляторов - тока на испарение воды... которое при типовых жылых температурах идет медлено.

vasia2009
они производятцо уже давно в промышленых количествах и распределены по зоне прожывания и цена у них от ок 10 уев... можна запасти надолго...

Хорошая статья
История развития паровых двигателей:
http://velitsko.narod.ru/history_of_steam_engines.htm

Sergus
В общем идея интересная ну скорее применимая для системы горячего-холодного водоснабжения.

Но всё это ерунда. Чтобы получить действующий и удобный в обращении механизм к нему тучу приспособ надо, каша из топора короче.

согласен что нужна мощная машина, но и маленькая была бы возможна даже более полезна, особенно в начале жизни после БП. Освещение, зарядка аккумулятора. Мощная машина хороша для электроинструментов, пила, мельница, сварка. В отсутствии аккумуляторов.

На 50 Вт нам КПД по барабану. А для 1 кВт уже существенно. Масса, габариты, надёжность, ресурс, удобство пользования - всё это вылезет как критические параметры на большой машине. На маленькой (50 Вт) - и фиг с ним что в котёл нужно свежую воду залить, её ведро в сутки понадобится. А для большой (1 кВт) при таком же подходе уже литров 500. А это уже не шуточки. И так далее.

Нужно нормально проектировать и делать. И большую и маленькую.

... из нержавеющей стали 12Х18Н10Т ... сильфонов из стали 10Х17Н13М2Т

Мы насколько я понял обсуждаем то, что можно если не на коленке сделать, то по крайней мере, на уровне ремонтной мастерской со сваркой, токарником и фрезером.
Вот кстати то, к чему нужно стремится, всего сто лет назад такое делали, безо всяких ХНВМТКЮ :

господа, ганза большая, не надо сидеть только в 151 палате
http://guns.allzip.org/topic/42/180504.html

linkor9000
господа, ганза большая, не надо сидеть только в 151 палате
http://guns.allzip.org/topic/42/180504.html

а смысл?
http://www.google.ru/search?hl=ru&source=hp&q=%D1%81%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5+%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5+%D0%B8+%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5+%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8&btnG=%D0%9F%D0%BE%D0%B8%D1%81%D0%BA+%D0%B2+Google&lr=&aq=f&oq=

zamanai
могу скинуть книгу "самодельные электро и паровые двигатели" кому надо стучитесь.

Земле_делец
а вы так уверенны что для вашей задачи в БП дудут полезны машиностроительные черчежи ? )))))) вы собираетесь на коленке собрать ТЭЦ ? без использования станков сварки и т.д. так как електричества нет а если есть то нахер еще что то изобретать? )))) ну ну.....

vasia2009
а для остальново мощново механицсково йесть рабы (ну согласные крутить педали и толкать ворот за еду и тепло) и лошади и др тягловый скот... и кпд у них в разы вышее и саморегулируемые и саморемонтируемые и даже размножайутцо сами...

От куда у вас столько еды возьмется что бы её в электричество переводить, я бы скорее наоборот предпочел.

Земле_делец
А чем вас тогда топливный элемент на платиновом катализаторе не устраивает...

Тем что водород получить не легче чем электричество.
Я хотел сказать что сильфоны могут выдерживать не малое количество циклов, а покупать их или достать от куда нибудь (у меня допустим от военного самолета валяется с неизвестными параметрами).Конечно у сильфона есть недостаток помимо малого хода, еще и большой паразитный объем, его можно думаю частично устранить. Конечно у меня бюджет почти нулевой только магниты неодимовые выписал пока.

Земле_делец
Мы насколько я понял обсуждаем то, что можно если не на коленке сделать, то по крайней мере, на уровне ремонтной мастерской со сваркой, токарником и фрезером.

http://newforum.delaysam.ru/topic.php?forum=2&topic=51

zamanai
а вы так уверенны что для вашей задачи в БП дудут полезны машиностроительные черчежи ?

вы собираетесь на коленке собрать ТЭЦ ? без использования станков сварки и т.д. так как електричества нет а если есть то нахер еще что то изобретать?

Sergus
Я думал мы обсуждаем что можно сделать сейчас, пока кирдык хана не перевернул все. Пока доступны современные материалы.

Если рассчитывать на использование запасов, а не на воспроизводство, проще и даже дешевле закупить готовых ДВС и топлива к ним.

а может будем светлячков разводить? сами светятся нах! им пинек гнелой дай и таршер готов! а еще есть светящиеся грибки и батерии......... а мона еще ската электрического завести и возбуждать его для зарядки аккумуляторов....

http://www.steamboating.de/boiler/bun-boiler.html

Walter Bünters (CH) water tube boiler Typ "Rigi 1"
Walter Bünters (CH) Wasserrohrkessel Typ "Rigi 1"
Steam production Dampfleistung Паропроизводительность - 25-75 kg/h
Pressure Dampfdruck Давление - 12 bar
Water contents Wasserinhalt Водяной объём - 8,3 - 8,6 Liter
Heating surface Heizfläche Поверхность нагрева - 2,75 m²
Steam pipes Rauchrohre Паровые трубы 90 x d = 3/8"
Heated by Feuerung Топливо Oil Öl

Не совсем то что нужно, но это пока лучшее что удалось найти.

Основная проблема это всё же котёл. Пармашины делают сотнями, а вот приличный котёл попробуй найди...

Это ещё ближе к нашей задачке, но конструкция совершенно неудовлетворительно исполнена. Ужасный теплообмен и многократно завышенные площади нагрева..
http://www.steamboating.de/boats/sca-main-de.html

пример длительново механицсково привода железнодорожных механизьмов силами парноногово в спб 8 января 2010 г - http://www.rtr.spb.ru/vesti/vesti_mr/news_detail.asp?id=1098

опыт показывает - вполне функцыонально...

Земле_делец
У меня на сей счёт такое мнение. Нам нужна машина которую можно будет сделать потом, тиражом скажем 10 млн. экз. При этом, пока у нас есть всё что нашей душе угодно, мы должны сегодня сделать некоторое количество экземпляров. Я так задачу понимаю. Именно поэтому ёрничаю насчёт "платины". Если в нашу конструкцию мы заложим технологии которые принципиально не будут доступны в условиях БП, то потом мы не сможем ни осуществлять ремонт, ни тем более воспроизводство этой техники.

Ну, паровые машины раньше тоже - не нефтехимией смазывали...)))Животные жиры никуда не денутся.
Ежели приключится кирдык хана, то одно светлое пятно в конце тоннеля - перестанут станки на чермет сдавать... Правда, я присматриваюсь к станочкам, что у нас в строительных супермаркетах стоят. Кое-что и на них сделать можно...
Хотя, большую пармашину, вряд-ли.

mm13
Ну, паровые машины раньше тоже - не нефтехимией смазывали...)))Животные жиры никуда не денутся.

SergusЭто очень правильное размышление, поддерживаю. Только что будет доступно после? Опять же, то что останется от нашей сегодняшней техники, запасы. Тогда самый разумный вариант это переделка ДВС под пар..

Переделка ДВС это безусловно проще чем с нуля делать машину. Есть готовые кривошипно-шатунный механизм и цилиндро-поршневая группа, система смазки. Есть некоторый зачаток парораспределения... Хотя стандартный газораспределительный механизм по большому счёту не годится. Для правильной машины нужно управлять отсечкой пара, а штатный ГРМ это ни в каком виде не позволит. Поэтому использовали золотник, а не клапана. Вместо (или в виде гибрида) распредвала придётся городить кулисный механизм. Как компромис конечно ГРМ сгодится, но тогда регулирование мощности путём дросселирования пара, что неэкономично... Опять же для ремонта ДВС нужны механизмы, начиная с расточки цилиндра и коленвала. И ДВС износится в конечном итоге.

Для изготовления пармашины нужен комплекс общемашиностроительных технологий.
Выплавка металла, литьё, токарная и фрезерная обработка. Так же нужен трубопрокат или хотя бы ковка/прессовка. Не помешает сварка, хотя и не обязательно, для малых котлов вполне достаточно вальцовки и клёпки.

Всё это нужно:
1. запасти;
2. возобновлять.

Возобновление, в свою очередь, потребует в дополнение строгальные и долбёжные станки. Для электрогенераторов потребуется волочить проволоку.

Пока проволока, сиречь готовые генераторы, есть в продаже и с трубами холоднотянутыми проблемы нет...

Это всё конечно посложнее чем переделать готовый ДВС по пар.

Но другого выхода всё равно нет. Паровая машина требует для своего создания станков которые в свою очередь этой же машиной приводятся в движение. Или всё в комплексе или технологии тысячелетней давности.

Но тогда чем смазывать? Масло то кончится.

Из кальциевого мыла получается весьма водостойкая смазка. Можно натриевое или калиевое - эти мыла более жёсткие, но водорастворимы. Сегодня мыло тоже используется - Литол, это литиевое мыло.

Чистые жиры годятся не все.
Некоторые растительные масла имеют двойные связи (ненасыщенные кислоты) и склонны к полимеризации (олифа). Насколько помню (это нужно уточнить) из растительных подойдут конопляное, льняное, касторовое.
Животные не насыщены, имеют большую вязкость ряд (по убыванию) примерно такой говяжий, бараний, свиной, куриный. Точно так же меняется жёсткость сваренного из них мыла.

В целом чистые жиры не очень годятся - бактерии их "прогоркают" и при нагревании вязкость слишком быстро падает, что резко снижает несущую способность смазки.
Мыло же имеет шелочную реакцию, что защищает от бактерий, вымывает продукты износа, защищает сталь от коррозии и плавится при более высоких температурах.

Ну и есть ещё дёготь. Для ответственных узлов его правда придётся предварительно очистить от фенолов, иначе они при нагреве полимеризуются. Это делается посредством промывки дёгтя раствором шелочи. Образуются водорастворимые феноляты и "масло" очищается.

дык, обьясните чим не подходит паровоз готовый? только трудностью доставки до нужного места из-за веса?

Возвращаясь к основному вопросу паровой машине -

Первое что нужно сделать это определиться с параметрами пара.

Из школьной физики знаем формулу Карно:
КПД = (Tнагревателя - Tхолодильника) / Tнагревателя

Отсюда, хотя формула Карно для паровых машин напрямую и не применима, для достижения максимума КПД наша задача максимизировать температуру нагревателя и минимизировать температуру холодильника.

Температура холодильника в нашем случае это температура конденсации воды при нормальном давлении - 100 С. Вакуумный холодильник для нам практически доступных температур нагревателя смысла не имеет (поясню далее).

Температура пламени для газа или дров порядка 2000 С, но с такой температурой нам дела иметь не придётся. Температура нагревателя у нас ограничена термостойкость применяемых материалов котла и машины, а так же термостойкостью цилиндровых масел.

Для котельных холоднотянутых труб выполненных из стали 20К (сталь 20 и сталь 20К это различные стали, имейте это ввиду) Котлонадзор (ПБ 10-574-03. Приложение 5) устанавливает предельную температуру пара 450 С. Для более высоких температур требуются легированные стали и кроме того стойкость смазки тоже лежит около этого предела. Для Ст3сп3 и Ст4пс3 и им подобные установлено 200 С - это слишком мало, и рядовые, не котельные, стали использовать не следует.

Таким образом наш потолок пара это 450 С.

Расчёт по Карно:
КПД = (450-100) / (273 + 450 ) = 350 / 723 = 48% Этого КПД нам никогда технически достичь не удастся. Для того чтобы его достичь нужно использовать не только расширение но и вакуум при конденсации. Что резко усложняет холодильник, из него придётся откачивать воздух, повышает требования по степени расширения пара, что требует большего размера цилиндров... В итоге, на практике, подобные параметры достижимы в больших турбинах.

Для расчёт паровых машин используется Цикл Ренкина.

КПД =( h нач. пара - h кон. пара ) / (h нач. пара - h питательной воды)

h - это "энтальпия" или теплосодержание на единицу массы. Для воды и пара теплосодержание измеряют от тройной точки воды: T = 0 С, P = 1 атм.

Еще один показатель который нам понадобится это "энтропия" - s. Есть такой процесс - расширение/сжатие газа без подвода теплоты. Обычно он именуется "адиабатным процессом". "Изоэнтропийный процесс" это то же самое.

Пар, в идеальном случае, расширяется в цилиндре паровой машины без подвода и отвода тепла. И его энтропия постоянна на протяжении всего процесса.

Значения h и s приводят в справочниках, я воспользовался следующим:
- Ривкин С.Л. Термодинамические свойства воды и водяного пара. Энергоатомиздат 1984.,
Кому сильно запонадобится:
Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара Александров А.А., Григорьев Б.А. МЭИ 1999 http://www.onlinedisk.ru/file/268214/

Параметры пара после машины.
T = 100 C
P = 100 кПа (1 атм)
v = 1,696 м3/кг
h = 2676,5 кДж/кг
s = 7,3628 кДж/(кг*К)

Чем больше у нас будет давление выхлопа, тем больше h и меньше значение s, например:
T = 130 C
P = 200 кПа (2 атм)
v = 0,9104 м3/кг
h = 2727,5 кДж/кг
s = 7,1803 кДж/(кг*К)

Наращивать h нам невыгодно, ибо это уменьшает КПД цикла. Со значением s дело сложнее его может оказаться выгодно уменьшать, чтобы пар после расширения оставался сухим (сухой пар - это пар без капелек воды). Вода в цилиндре вызовет гидроудар, а в турбине кавитационное разрушение лопаток последних ступеней.

Разбираемся с параметрами пара до машины.

Положим мы просто нагреваем пар, при атмосферном давлении до 450 С. Вот его пара_метры:

T = 450 C
P = 100 кПа (1 атм)
v = 3,334 м3/кг
h = 3382,2 кДж/кг
s = 8,6932 кДж/(кг*К)

Бытовая логика говорит, что пар нагретый при атмосферном давлении расширяться, при атмосферном же давлении, не может. И тому есть физический параметр - s.
Расширение возможно только если s начальная меньше или равна s конечная .

Таким образом нам нужно найти какое должно быть давление в котле чтобы s «= 7,3628 (значение при выхлопе) при заданной конструкционными материалами температуре T = 450 С.

Найденные параметры:

T = 450 C
P = 2000 кПа (20 атм)
v = 0,1635 м3/кг
h = 3357,7 кДж/кг
s = 7,2855 кДж/(кг*К)

При меньшем давлении, указанном в справочнике 15 атм s = 7,4250 что уже не удовлетворяет требованию s <= 7,3628. Давление 20 атм несколько больше чем нужно термодинамически, так же давление выхлопа практически будет не ниже 1,5 атм и строго соблюсти s <= 7,3628 не нужно. Поэтому возможно принять любое значение между 15 и 20 атм.

Слишком задирать давление тоже не выгодно. При росте давления h снижается и одновременно снижается s. Первое снижает КПД цикла за счёт меньшего теплосодержания пара до расширения, второе повышает конечное давление расширения и его температуру до начала конденсации и тоже понижает КПД.

В общем выберем 20, что позволит иметь меньшие размеры машины и гарантированно избежать конденсации пара.

И в завершении третий параметр - конденсационная вода.

T = 90 C
P = 100 кПа (1 атм)
v = 0,0010 м3/кг
h = 377,0 кДж/кг
s = 1,1925 кДж/(кг*К)

Считаем термический КПД цикла:
hнач = 3357,7 кДж/кг
hкон = 2676,5 кДж/кг
hконд = 377,0 кДж/кг

КПД = (3357,7 - 2676,5) / (3357,7 - 377,0) = 681,2 / 2980,7 = 22,8%

Что получится практически зависит только от того как у нас приделаны руки. Где протёчёт, где остынет, где потрётся... это потери изготовления, а не термодинамики.

тотдык, обьясните чим не подходит паровоз готовый? только трудностью доставки до нужного места из-за веса?

один паравоз ведь может , кпримеру, обеспечивать электричеством поселок? ну естессно при присутствии соответствующего генератора..

То-то и оно.
Были, вроде, такие " энергопоезда", типа аварийной электростанции на рельсах. Но они - сразу под такое скроены, и привод генератора, и сам генератор - на борту. а вот, паровоз - только привод на колёса, и пристроить к нему, соответствующий генератор... м-да. да и где его взять, соответствующий его мощности?
Это ж не с сотни Жигулей снять.. кроме того, как подключить его к существующей сети? На полустанке подстанция слабенькая, а на транспортных узлах, поди, не 220 используется..
Так же просто, притянуть трахтором Боинг с близлежащего аэродрому. Можно волоком - всё одно уже не взлетит. И, запустив его двигло, скажем, на самогоне, ременной передачей, подключить к генератору. Правда, опять - где взять подходяшший...
Кстати, об еродроме. на любом, присутствуют т.н. АПА - передвижные электроагрегаты. Правда, напруга у них необычная - 28 В постоянки, 115, 400 герц.. но, помудрив, ничуть не хуже паровоза, ибо - рельсы не нужны...

один паравоз ведь может , кпримеру, обеспечивать электричеством поселок?

То есть, как паровой котёл, без двигательной функции. Это, конечно, хорошо, но это ровно половина его возможностей, для которых он разрабатывался.. А вот генератор в его перечень не входил. И я совершенно не представляю, как можно его внедрить.

А вот генератор в его перечень не входил

http://www.1520mm.ru/locomotives/diesel/tep75.phtml
Дизель 1Д49 (20ЧН26/26) двенадцатицилиндровый с V-образным расположением цилиндров, развивающий при частоте вращения коленчатого вала 1100 об/мин номинальную мощность 6000 л.с. (4413 кВт). Масса сухого дизеля 22 600 кг, дизель-генератора - 31 800 кг, удельный расход топлива дизелем при номинальной мощности 158 - 166 г/(э.л.с. ч).

Тяговый агрегат А-713У2 состоит из тягового синхронного генератора с номинальной мощностью 4060 кВт (при частоте вращения ротора 1100 об/мин напряжение 525/770 В, ток 2X2440/2X1660 А) и синхронного генератора энергоснабжения вагонов мощностью 810 кВт (напряжение 1160 В, ток 2X215 А).

Для преобразования вырабатываемого тяговым агрегатом переменного тока в постоянный служит выпрямительная установка УВКТ-7У2, состоящая из выпрямительной установки тягового генератора (по типу установки УВКТ-5 тепловоза ТЭП70) и выпрямительной установки генератора энергоснабжения вагонов. Номинальное напряжение выпрямленного тока для энергоснабжения вагонов 3000 В. Масса выпрямительной установки 750 кг.

Тридцатитонный генератор, выдающий нестандартное напряжение... Ну и толку?
Не, я понимаю, что если припрёт, с помощью болгарки и сварки можно как-то срастить... если найти паровоз...
Но это чисто советский путь - гигантомания. Не лучше ли ( да и проще, и дешевле) ваять маленькие блоки, паровик+генератор? Очём, собственно, и тема...

Продолжаю про "маленькие блоки".

Уточняю понимание значение энтропии s, ибо как-то путано объяснил.

Если s конечная больше чем s начальная значит после расширения у нас получится перегретый пар.
Т.е. после расширения пара с T = 450 и P = 15 атм до атмосферного давления пар будет иметь температуру около 115 С, и это лишние теплопотери.

Если s конечная меньше чем s начальная значит после расширения у нас получится переохлаждённый, влажный пар.
Т.е. после расширения пара с T = 450 и P = 20 атм до состояния при которм пар ещё сухой он будет иметь давление 1.5 атм и температуру 120 С, и это тоже лишние теплопотери ( это даёт ошибку в предыдущем расчёте КПД, там принято конечное давление 1 атм и температура 100 С).

Таким образом для максимизации КПД нужно наиболее точное соответствие s начальное и s конечное.

Столь подробно на этом останавливаюсь потому что это крайне важно для регулирования прямоточных котлов.

Для прямоточного котла требуется регулировать:
1. Конечную температуру пара, которая поддерживается на заданном уровне путём управления подачей топливо-воздушной смеси. Больше огня - больше температура.
2. Давление пара, которое поддеривается на заданном уровне путем регулирования подачи воды в котёл. Больше воды - больше давление.

Интерполяцией значений между 15 и 20 атм нашёл оптимум:
Параметры пара до машины.
T = 450 C
P = 1700 кПа (17 атм)
v = 0,1969 м3/кг
h = 3361,8 кДж/кг
s = 7,3695 кДж/(кг*К)

Параметры пара после машины.
T = 100 C
P = 100 кПа (1 атм)
v = 1,696 м3/кг
h = 2676,5 кДж/кг
s = 7,3628 кДж/(кг*К)

Конденсационная вода.
T = 90 C
P = 100 кПа (1 атм)
v = 0,0010 м3/кг
h = 377,0 кДж/кг
s = 1,1925 кДж/(кг*К)

КПД = (3361,8 - 2676,5) / (3361,8 - 377,0) = 686,0 / 2 984,8 = 22,98%

Таким образом зная термостойкость котловых материалов можно выбирать давление в котле оптимальное с точки зрения КПД и соответственно настраивать систему регулирования.

Рсход пара для заданной мощности считаем исходя из соотношения требуемой нам мощности и разницы между энталипией (теплосодержанием), начальной и конечной.
Для мощности 1 кВт получаем:

1кВт * 3600 с = 3600 кДж/час
3361,8кДж/кг - 2676,5 кДж/кг = 686,0 кДж/кг

3600 кДж/час / 686,0 кДж/кг = 5,248 кг/час или кг/кВт час

Соотношение удельных объёмов начального и конечного даст нам степень расширения пара в цилиндре.
v = 0,1969 м3/кг
v = 1,696 м3/кг

1,696 / 0,1969 = 8,614

Рабочий объём цилиндра рассчитываем исходя из требуемых нам оборотов машины, удельного объёма расширенного пара...

Удельный объём конечного пара умножаем на расход
1,6960 м3/кг * 5,248 кг/час = 8,900 м3/час

Обороты машины примем 3000 об/мин или 50 об/с.
Машина двухходовая, соответственно 100 ходов/с
За час это будет 3600 * 100 = 360 000 ходов/час

Делим расход пара на число ходов
8,900 м3/час / 360 000 ходов/ч = 2,47E-05 м3
Для удобства переводим в сантиметры
2,47E-05 м3 * 1000000 = 24,7 см3
Это получился свободный объём цилиндра в НМТ.

В ВМТ объём цилиндра и пароподводящих каналов меньше пропорционально степени расширения
24,7 см3 / 8,614 = 2,87 см3

По машине нужно ещё построить золотниковую диаграмму.

Расчёт котла пока не закончил. Ориентировочно на 1 кВт нужно 0,15 м2 поверхности нагрева (для выбранных параметров пара).

Размышления на тему парораспределения.

Как устроено парораспределение в настоящих паровозах можно узнать из книг которые выложены здесь: http://gazgen1.narod.ru/ , там же есть подборка материалов по газогенераторам.

Но мне как то не по нраву все эти рычажки/золотники...

Проблема следущая - все предложенные механизмы варварски расходуют пар.

Золотник Уатта работавший без отсечки осуществлял постоянное наполнение паром цилиндра и прямой ход цилиндр был под паром - впуск, во время обратного хода осуществлялся выпуск. Ширина кромок золотника была равна ширине парового окна, ход золотника удвоенной ширине окна. Работа осуществлялась насыщенным паром.

Затем умные люди придумали перегрев пара и отсечку. Таким образом фаз парораспределения стало три:
1. наполнение;
2. расширение;
3. выпуск.

Чтобы их осуществить начали переделывать золотник Уатта увеличив ему ширину кромок свыше ширины парового окна, увеличили ход золотника. Таким образом стало возможным на какое-то время (часть оборота) разобщать цилиндр и от паровпускного и от паровыпускного канала.

Механизм замечательный, для постоянной мощности элементарно рассчитывается и надёжно работает.

Но как только начинаются переменные ходы возникает кошмар. Степень расширения перестаёт соответствовать степени наполнения и КПД машины вылетает в трубу. Не говоря уже о том что все эти качающиеся рычажки / кулисы / маятники / камни... работают весьма не надёжно.

Кулисы и им подобные влияют только на ход золотника. А для правильного управления фазами парораспределения нужно именять три параметра - ход золотника, ширину кромок и длину золотника. Невозможность изменения длины по всей видимости и стала причиной отказа от двухходовых поршней. С несоответствием ширины кромок приходилось мирится. И только ход золотника управляется посредством кулисы...

Посему захотелось "изобрести паровоз" 😊

Парораспределение в идеальном случае выглядит так:
1. поршень в ВМТ, свободный объём над поршнем нуль, в цилиндр подаётся пар;
2. поршень двигается вниз, свободный объём увеличивается, он наполняется паром;
3. при некотором угле поворота подача пара закрывается;
4. поршень продолжает двигаеться вниз, идёт расширение пара это рабочий ход;
5. поршень в НМТ, свободный объём над поршнем максимум, цилиндр соединяется с выходным окном;
6. поршень двигается от НМТ до ВМТ, отработанный пар выходит;
7. поршень в ВМТ, выходное окно закрывается и цикл повторяется.

Такой режим работы и соответственно вся геометрия золотника может быть рассчитана под определённую мощность машины.

Теперь положим при том же объёме цилиндра мы захотим превысить расчётную мощность. Тогда угол отсечки пара нужно будет увеличить, и в цилиндр поступит большее количество пара. Поскольку размер объём величина не изменяемая при достижении НМТ пар расширится не полностью, соответственно давление выхлопа будет больше расчётного и КПД падает.

При уменьшении мощности от расчётной нужно уменьшить угол отсечки. В цилиндр поступит меньшее количество пара. При достижении НМТ пар расширится чрезмерно, под цилиндром будет вакуум, возникнет обратное давление. Затем в НМТ цилиндр будет сообщён с атмосферой и опять возникнет потеря в КПД.

Обычно применяют "передоз пара", это не так охлаждает цилиндр...

Соответственно задача как при изменении мощности не терять в КПД?

Работа с избытком пара - это однозначно потери.
При уменьшении же количества пара и соответственно угла отсечки наполнения можно нормально работать на уменьшенной против расчётной мощности, для этого нужно соединять цилиндр с выходным окном раньше чем НМТ будет достигнута. Когда расширение уже достигло 1 атм, соединение с выпускным паропроводом предотвратит возникновение вакуума и противодавления. Это будет подобно снижению рабочего объёма машины.

Прикидка по углам отсечки (в градусах от ВМТ) сделана исходя из шатуна бесконечной длины, рассчитанной выше степени расширения (8,614) и выше приведённому "идеальному парораспределению":

Мощность / Угол отсечки наполнения / Угол включения выпуска
1,0 39,84 180,00
0,9 37,72 143,13
0,8 35,49 126,87
0,7 33,13 113,58
0,6 30,61 101,54
0,5 27,88 90,00
0,4 24,89 78,46
0,3 21,51 66,42
0,2 17,53 53,13
0,1 12,37 36,87
0,0 00,00 00,00

Теперь нужно понять какой механизм способен осуществить подобный график подачи пара.
Естественно что это должен делать не микроконтроллер с электроклапанами...

А может для стационарной машины отказаться от усложнения механизма парораспределения?
Для изменения режима работы использовать простейший редуктор - ременную передачу.
В конце-концов можно приладить коробку передач от авто.

Eldobaz
А может для стационарной машины отказаться от усложнения механизма парораспределения?
Для изменения режима работы использовать простейший редуктор - ременную передачу.
В конце-концов можно приладить коробку передач от авто.

Любой редуктор меняет обороты и момент на валу. Редуктор не может менять мощность. Можете представить поезку на авто с вжатой в пол педалью газа с использованием для управления только КПП.

Что касается усложнения парораспределения. Есть одна идейка.
С формулировкой правда трудности...

Идеальное парораспределение это когда поток включен/выключен, золотник этого не делает, его перемещение описывается шатунной кривой, которая весьма далека от дискретных переключений.

Золотник распределяет пар кольцами, т.е. его рабочая кромка кольцо в цилиндре. Если бы против окна в цилиндр работали кромки, подобно тому как это делает коробчатый золотник, то их можно было бы сделать профилированными в соответствии с графиком.

Представим коробчатый золотник рассчитанный на некую мощность. Если его при той же амплитуде колебаний заменить на другой золотник с кромками рассчитанными на другую мощность. Заменить это сдвинуть в сторону. Потом ещё одним, такой пакет перемещающийся в зависимости от требуемой мощности.

Т.е. требуемый график мы не пытаемся задать за счёт кинематики, как это далают кулисные механизмы, а "программируем в железе" - не суть как - коробкой, диском, краном... в общем формой циклически перемешающегося под действием шатуна куска металла.

Скажете, не считай всех дураками, уже бы давно так сделали, если бы это работало...

А собственно почему это не будет работать?

Потому что любые точно выпиленные кромки под чудовищными нагрузками превращаются в очень не точно изношенные, начинают пропускать пар и механизм прекращает работать. Т.е. этот принцип - кромочное управление, извините за тавталогию, принципиально работает, но очень не долго.

Вопрос как в тысячу раз повысить его надёжность?

Для повышения надёжности нужно либо в тысячу раз увеличить прочность-стойкость к износу, что невозможно, таких материалов не существует, либо в тысячу раз сократить нагрузки.

Разумеется тогда он не сможет распределять требуемую нам мощность. Но зачем прецезионная деталька должна комутировать киловаты? Она пусть ватты комутирует, а для киловатт нужно усилитель мощности поставить.

Рабочий цилиндр это усилитель для золотника.
Кто мешает золотник с кольцами двигать не тягой, а паром? Пар для перемешения силового золотника в свою очередь подавать маленьким кромочным золотником. И ещё что очень важно. Если кромочный золотник износится он естественно начнёт пропускать пар, но на тех мощностях которые он комутирует эти потери совершенно не существенны и как только он в достаточной степени износится этот износ существенно замедлится.

Кроме того под воздействием маленького золоника большой будет двигаться не по шатунной кривой, а дискретно ибо он кинематически отвязан и его положение только поступлением пара определяется. Это так же существенно улучшает парораспределение за счёт более быстрого переключения - нет мятия пара в моменты открытия окон.

Усложнение для всей системы это не большое, но зато получаются практически идеальные регулировочные характеристики.

Земле_делец, помните, где-то в конце 90-х были модны китайские ножи-выкидухи, в которых лезвие выдвигалось из рукоятки: кнопочку вперед-лезвие выбрасывается, кнопочку назад - лезвие обратно. Движение лезвия происходило достаточно быстро, а сила, необходимая для нажатия на кнопочку нужно было достаточно маленькое.

Если вместо лезвия поставить тягу к золотнику, а от эксцентрика протянуть тягу до этой кнопочки, то получим практически дискретно работающий механизм переключения золотника.

Земле_делец
Редуктор не может менять мощность.

Eldobaz
Если вместо лезвия поставить тягу к золотнику, а от эксцентрика протянуть тягу до этой кнопочки, то получим практически дискретно работающий механизм переключения золотника.

Земле_делец читаю ваши все посты вдумчиво, спасибо за то что вы пишите. Не знал что Литол это мыло. Знал что литол совсем не солидол, а почему не знал.
В ваших расчетах вы принимаете давление отработанного пара в 1 атмосферу 0.1 МПа это давление относительно атмосферы или вакуума? То есть я так понял что относительно вакуума и оно равно атмосферному, а иначе работы еще много теряется.

Земле_делец
Кроме того под воздействием маленького золоника большой будет двигаться не по шатунной кривой, а дискретно ибо он кинематически отвязан и его положение только поступлением пара определяется. Это так же существенно улучшает парораспределение за счёт более быстрого переключения - нет мятия пара в моменты открытия окон

Sergus
Прямо не нож а вечный двигатель от куда энергия для перемещения.

Sergus
Это опять же как коробка передач, мультипликатор короче.

Sergus
Энергии то много для выдвигания ножа не надо, он же при этом работы не совершает.

П.С. Вторая цитата в вашем сообщении не моя.

Sergus
Это очень напоминает электромагнитные клапаны 😊 вы уже заново изобрели паровоз. Жалко система усложняется.

Выглядеть это должно примерно так:

Вал один, два изобразил для наглядности.

В указанной схеме уплотнители золотника будут самым-самым расходным материалом 😊

Не могу врубиться как работает.

Eldobaz
Ведь если источник энергии у нас дрова, то не особо-то порегулируешь скорость их сгорания,

В указанной схеме уплотнители золотника будут самым-самым расходным материалом Не могу врубиться как работает.

Земле_делец
Скорость сгорания дров придётся тоже регулировать. Это можно сделать посредством дозированной паодачи воздуха в газогенератор.

Земле_делец
Там нет уплотнения. Между валом и соплами маленький зазор.

И все-таки как работает?

Eldobaz
Тогда КПД теплогенератора будет низкий.

Сгорание дров проводится в две стадии:
1. Газогенератор.
Количество образовавшегося газа прямо зависит от количества поданного в него воздуха.
2. Топка.
Горячий газ из газогенератора подаётся в неё, добавляется нужное, практически такое же как и в газогенератор, количество воздуха и вуаля - дрова горят в заданном темпе и без потерь.

Если газген, тогда понятно.

Но тогда возникают другие вопросы:
- Газгольдер и его утепление
- карбюратор для подготовки газо-воздушной смеси
- Регулируемая горелка

Кстати, может имеет смысл остановиться на отработанной конструкции пармашины и подумать над оптимальной конструкцией именно теплогенератора и котла?

Eldobaz
Тогда кольцевые проточки по типу как у минометной мины помогут снизить потери в зазоре.
И все-таки как работает?

Работает так.

Положим оба сопла не имеют на выходе препятствий. Тогда входной пар пройдя через входные дроссели свободно выходит через сопла. Давление по обеим сторонам золотника маленькое и пружины устанавливают его в нейтральное положение. Цилиндр машины разобщён и от впуска и от выпуска.

Создадим препятствие у одного из сопел.

На рисунке это левое сопло. Тогда темп истечения струи из сопла уменьшится и давление с левой стороны золотника вырастет. Золотник сместиться вправо.

При вращении вала препятствия будут циклически переключать золотник.
Если вал нужным образом спрофилировать, то продольно его перемещая можно будет подставлять разный профиль вырезов под сопла и таким образом регулировать мощность.

Eldobaz
Если газген, тогда понятно.
Но тогда возникают другие вопросы:
- Газгольдер и его утепление
- карбюратор для подготовки газо-воздушной смеси
- Регулируемая горелка

Кстати, может имеет смысл остановиться на отработанной конструкции пармашины и подумать над оптимальной конструкцией именно теплогенератора и котла?

Газгольдера нет. Горячий газ напрямую из генератора в котёл.
Карбюратора нет. Смешать газ и воздух не вопрос.
Регулировать нужно не горелку. Регулировать нужно подачу воздуха в топку и газогенератор. Точнее нужно туда закачивать дозированное количество воздуха. Как уже писал задача котла держать температуру. За счёт подачи воздуха ей и придётся управлять.

Отработанная конструкция машины рассчитана на котёл с водяным объёмом. Тогда её можно больше/меньше, а запас пара в котле это позволяет. У меня лично нет никакого желания строить котёл наполненный перегретой водой в больших количествах. Если чего произойдёт мало не покажется. А машина должна работать без надзора...

Земле_делец
Там нет уплотнения. Между валом и соплами маленький зазор. Износ только струёй пара, механические нагрузки нуль.

Eldobaz
Тогда КПД теплогенератора будет низкий.

Да это в обычной печи образуется СО и прочие горючии газы которые не сгорают при недостатке воздуха. В газогенераторе воздух добавляется потом на выходе в нужной пропорции. Хотя конечно газогенератор для паровика это как то круто, тогда уже газовую турбину захочется или еще какой ДВС. Пошла бы обыкновенная печь из кирпича сырца, регулировать, как обычно, подкинул больше, меньше.

Да это прямо как щетки в электродвигателе, может подпружинить еще что бы далеко не уходило от износа подшипников. Впрочем можно сделать гибкий вал на тросике. А этот "коллектор" закрепить на своих подшипниках, в отдельной коробочке в месте с "щетками", получился "микроконтроллер".

Зазор установится "сам". Вывинчиваем сопла вплотную к валу, а под свой профиль он их сам сотрёт, а далее нужно просто поддерживать жёсткую фиксацию сопел

Самая лучшая "микроконтроллерная система" - это система отвода ферм удерживающих Королёвскую семёрку на стартовом столе.
Кода ракета взлетает, давление её массы на ферму падает до нуля и фермы отводятся подвешенными на них гирями-противовесами. В нужный момент и синхронно.

Хотя конечно газогенератор для паровика это как то круто, тогда уже газовую турбину захочется или еще какой ДВС.

ДВС конечно лучше. Но тогда газ нужно охладить, а это примерно треть котла. И потом ДВСы, а наипаче газовые турбины, делать на коленке я не возьмусь.

Что то я кажется медленно пишу 😊 за вашими мыслями не успеваю.
Газогенератор вы предлагаете по простой схеме, вроде печи, труба из которой сразу выходит в топку котла, в этом месте дополнительно подаётся воздух, обеспечивая горение газов.
Печь может быть хоть ямой с бревнами. Наверное без поддува в газогенератор не обойтись по любому.
Думаю как обезопасится от взрыва. У меня не раз печь взрывалась. Если ставить поддув, то можно увеличить скорость выходящего в топку газа, что уменьшит вероятность ухода пламени по трубе. Газогенератор в отличии от печи должен закрываться плотней, что бы газ не смешался с воздухом. И наполнение должно быть плотным, что бы поддуваемый воздух не вызвал воспламенение газа уже над дровами. Думаю яма, в форме колодца с трубой поддувом подойдет.

Да подпружинивать нельзя, они же тогда отломаются. Что то я туплю, пора спать час ночи.

Что то я кажется медленно пишу за вашими мыслями не успеваю.

Газогенератор вы предлагаете по простой схеме, вроде печи, труба из которой сразу выходит в топку котла, в этом месте дополнительно подаётся воздух, обеспечивая горение газов.

При обратном процессе можно будет сравнительно легко подгрузить топливо и горение будет гораздо более равномерным. При прямом процессе у нас получится режим работы с переменным составом топлива. При обратном состав топлива, в первую очередь влажность будет стабильным.

Все-таки, если делать газген, то целесообразно использовать карбюраторный ДВС. Причем делать его не надо, его можно брать готовый.

Кстати, канал Дискавери выпустил сериал The Colony http://dsc.discovery.com/videos/the-colony-the-experiment-begins.html ф. Типа после БП народ пытается наладить быт. Так вот в одной из серий участники сделали газген из пары бочек и запитали от смеси эл. генератор, который спокойно заряжал им батарею из около 10 автоаккумов.

Для меня лично пармашина привлекательна тем, что она не требует высокотехнологичного производства и может быть собрана практически на коленке с применением инструмента, который есть у каждого более-менее рукастого мужика.
И пусть КПД будет на 40%, а 20% - это не страшно. Я переживу если для того, чтобы из скважины заполнить кубовую емкость с водой нужно бросить не 3 полена, а 6. Или на пилораме вместо 3 часов придется пилить весь день.
Зато всю систему можно починить на месте с помощью молотка и пакли.

А что делать, если в сложной машине лопнет прецизионный золотник, который можно сделать только на токарном станке с допуском в пару соток по диаметру да еще и не из всякого гвоздя? Вот здесь засада.

Вроде всё осилил, проникся.

Примеряя ситуацию на себя, хочется сказать, Что паровой двигатель, ИМХО, штука сложная, поршневой - конструктивно, турбинный - технологически. В условиях БП (да даже и повседневной жизни) хочется иметь примитивное устройство, поддающееся ремонту простым инструментом, имеющее минимум деталей и узлов.
При этом я готов пожертвовать КПД машины. КПД в районе 4-6% буду считать удовлетворительным, 10% - отличным результатом для кустарного изделия.

С этой точки зрения мне импонирует <отопительно-когенерацыонная паро-гравитацыонно-гидравлицская система» (с) vasia2009. Но в то-же время схема отпугивает своей громозкостью и общей какой-то дубовостью исполнения.

К тому-же, как верно заметил Земле делец:
Проблем теплотехнических вы всё же не решаете.
1. Ваш котёл будет работать в очень сложных условиях - его всё время будет "циклить" из жары в холод. Получите усталостные трещины на раз.
2. Пар из котла кто-то должен будет каждые десять минут выпускать. Если механизм, то его сложность не меньше чем у золотника паровой машины.
3. Сброшенный пар нужно компенсировать. Если нет конденсатора, то свежей водой. На свежей воде вашему котлу крантик.

ИМХО, идея с турбинами мне нравиться больше. Но в то-же время разделяю ещё одно мнение Земле Дельца:

Пар проходит через расширяющееся сопло (сопло Лаваля) и набирает сверхзвуковую скорость. Лопатки турбины меняют направление пара на 90 градусов и за счёт это на них возникает вращающий момент. При этом сопло для удовлетворительного КПД должно быть выполнено достаточно точно. Ещё большая точность нужна для лопаток чтобы при сверхзвуковом обтекании на них не возникал срыв потока, турбулентность и прочие прелести. Это всё ещё мелочи. Самая большая гадость в том что лопатки должны иметь окружную скорость порядка 300 м/с. Это прёдъявляет жесточайшие требования к сбалансированности ротора. Далее, при окружной скорости 300 м/с и диаметре турбины скажем 5 см, это примерно то что нам нужно для наших малых мощностей, у нас будет 120 000 об/мин на роторе. Что делать с такими оборотами я не представляю.
Конденсатор представляется необходимым по двум причинам:
а) мягкая вода это дефицит, а на жёсткой котлу очень быстро кердык настанет;
б) тепло из конденсатора можно использовать для отопления, что весьма повышает полный КПД установки.
Исходя из вышесказанного, к рассмотрению предлагается следующая схема:

Итак, какие можно сделать выводы, глядя на эту схемку (парогенератор не обсуждаем, тут каждый ху:.вертит, кто на что горазд).
1. Реализована простота конструкции.
2. Мы ушли от технологически-сложной паровой турбины, пришли к более простой /доступной водяной.
3. Поимели конденсатор, который позволяет нам поиметь мягкую воду, и, в
зимнее время, утилизировать тепло.

Хотелось-бы попросить камрадов прикинуть КПД схемки. Массу вопросов в данном контексте вызывает центробежный насос. Нужно прикинуть, какая модель центробежного насоса подойдёт лучше. Или, возможно, тут лучше даже не центробежный насос использовать, а вихревой. В какую сторону направить ток воды - по направлению работы насоса, или в противоход. В общем, вопросы есть.

Хотелось-бы попросить камрадов прикинуть КПД схемки.

КПД правильной одноступенчатой гидротурбины будет на уровне 85-90%. Хотя механика это кто во что горазд, как вы верно заметили... Посему начнём с термического КПД.

Схема эта работает насыщенным паром, и если кто ещё не понял она работает без расширения пара. Поэтому с КПД у неё будет васер... Такие машины не делают уже лет 150 со времён Ньюкомена, поэтому расчёт КПД нужно соображать, никаких руководств к расчёту столь варварского процесса нет.

Положим что температура в котле та же что и в моих расчётах 450С.
Тогда давление пара будет ... хотя при 450 это будет уже не насыщенный пар.
Критическая температура для воды 373,9 С - выше этой температуры никакое давление воду в жидкость не превратит и гидравлики не получится...

Поэтому допустим температура 300С. Давление 85,92 атм... опять затык. Котёл придётся делать очень крепким особенно жаротрубный.

Ограничимся давлением в 17 атм (давление абсолютное). И даже для него водотрубный котёл будет сложно сделать. С удвоением диаметра трубы (котла) требуется удваивать стенку. Поэтому там где водотрубному котлу с внутренним диаметром трубки 6 мм понадобится стенка 0.06860 мм (это не ошибка, при стенке в 2 мм запас прочности чудовищный, такая трубка может держать 700 атм) Котлу (с) vasia2009 при разумном диаметре 50 см и давлении 16 атм (относительно атмосферы) потребуется стенка 5.71 мм из той же стали 20К. Для давления 85 атм потребовалось бы 28 мм что уже явно перебор.

убедительная просьба на эти расчёты толщины стенок не полагаться, ибо они сделаны без учёта влияния температуры на ползучесть металла

Итак 17 атм. Температура при таком давлении 204,3 С. Энтальпия воды 871,7 кДж/кг; пара 2795,3 кДж/кг. Таким образом на парообразование нужно затратить:
2795,3 кДж/кг - 871,7 кДж/кг = 1923,6 кДж/кг.
Кроме этого нужно подогреть воду от 90 С до 204,3 С. На это нужно
871,7 кДж/кг - 377 кДж/кг = 494,7 кДж/кг
Итого
1923,6 кДж/кг + 494,7 кДж/кг = 2418,3 кДж/кг
Это были наши расходы.
Посмотрим на доходы.

Удельный объём пара при нашей рабочей температуре 0,1167 м3/кг. Удельный объём воды 0,0011633 м3/кг.
Разность объёмов (расширения нет) составляет
0,1167 м3/кг - 0,0011633 м3/кг = 0,1155367 м3/кг

Работа пара составит
0,1155367 м3 * 1 600 кПа = 184 кДж/кг

Таким образом термический КПД
184 кДж/кг / 2418,3 кДж/кг = 7,64%

Я не искал оптимум, поищите сами, ссылку на справочник по параметрам воды и пара я давал.

=========
КПД при разных температурах практически не меняется. Меньше температура больше объём пара и его давление. А КПД стоит на месте - около 7,5%.
температура /КПД
205 7,64%
150 7,86%
110 7,48%

Со снижением температуры будет снижаться давление воды на турбине и соответстенно будут расти её размеры...

Да ещё вот подумалось.

В процессе прохождения через турбину вода будет вскипать. Она жидкая только потому что под давлением. Сброс давления, перегретую воду вскипятит.

Это получается большой прикол. Вода до турбины имеет объём и давление. Вода после турбины имеет сщественно больший объём - она кипит. Вся гидравлика начинает работать как-то не по человечески...

Поэтому обычная гидравлическая турбина предназначенная для нормальной воды не подойдёт.
Нужен какой-то гибрид гидравлической и паровой... И х/з как его делать...

Земле_делец
Поэтому обычная гидравлическая турбина предназначенная для нормальной воды не подойдёт.
Нужен какой-то гибрид гидравлической и паровой... И х/з как его делать...

Вообще с этими турбинами, не все так просто, мало информации о турбинах реактивных как Эолипил. Не понятно каков КПД, понятно что на влажном пару КПД не высок из за низких температур, к тому же часто вспоминают древнюю машину которая не была снабжена соплами Лаваля у ней точно КПД был никакой.
Если сделать реактивную турбину для пара со спиральным каналом для выхода пара равномерно расширяющимся к выходу, и запитать ее нормальным паром с хорошими параметрами, интересно каков будет КПД и особенно скорость вращения по сравнению с активной турбиной.

Народ, сори за накладку, вчера в процессе создания поста умер инет. Схемку добавляю судорожно с утра перед работой. Смотрим, думаем.
Пы.Сы. Тапки держать при себе 😊

kot-obormot Вы бы хоть контрасность картинки подрегулировали, или гамму. А лучше нарисуйте в паинте, word-е. А то информации на 500 байт , зачем качать остальные 800 кб не пойму. Очень хочется посмотреть, но качать лимит бабла не позволяет. Не у всех безлимит DSL

Долго искал, не могу найти на membrana.ru была как то новость о паровом двигателе, работающий без винта, принцип там был по типу инжекции, или немного по другому, но эффективность подчеркивалась. Жаль не могу найти, может уже какие то продвижки в этом есть.
Инжектор будет на пару работать или нет. Как сделать чтобы работало неизвестно. В вашей kot-obormot схеме расширительный бак можно заменить на бак с мембраной для систем отопления, что бы сделать систему компактней, неизвестно какое давление будет создоваться.

Двигатель был создан для привода судов, лодок.

Инжектор будет на пару работать или нет. Как сделать чтобы работало неизвестно.

[/B]

[B]

Можно. Сей девайс так и называется: "Расширительный бак закрытого типа" 😊
Единственно, подобные баки большого объёма зело дорогие. А в системе с циркуляцией воды по замкнутому контуру избыточного давления не создаётся, посему бак может быть и открытым.

Инжекторный насос на пару работать будет

Но не факт что у него КПД приличный... для водо-водяного это 25-35%, для паро-водяного лень искать но вряд ли лучше ибо точно так же зависит от соотношения скорости струи энергетической и перекачиваемой.

Сначала не правильный цикл по термодинамике...
Затем низкий КПД на инжекторе...
Потом не очень высокий КПД на водяной турбине...

Перемножим

0,075*0,35*0,85 = 2,2%

Грустно.

Грустно.

Зато просто как угол дома 😊

А как вам вариант бюджетных пневмотурбин?:

http://www.toolspro.ru/nitto/drill/index.html

Их много и досыта, на любую мощность и бюджет:

http://www.domkratov.ru/index.php?page=8

Особенно радует такая цифрА:
Давление сжатого воздуха, МПа 0,63

Давление 7 атмосфер... Гы...

А вот над этой цифрОй нужно подумать:
Удельный расход сжатого воздуха, м/мин. 1,5

Как это с расходом пара коррелировать?

kot-obormot
Зато просто как угол дома 😊

Проще сделать машину с КПД 5% работающую насыщенным паром при давлении 5 атм, большую как сундук с оборотами порядка 300 в минуту, коробчатым золотником заточенным под одну неизменную мощность и не морочить голову со всякими хитрыми схемами.

Будет чуть сложнее лома, и почти так же надёжно.

Eldobaz
Все-таки, если делать газген, то целесообразно использовать карбюраторный ДВС. Причем делать его не надо, его можно брать готовый.

Но каков ресурс у ДВС? Особенно у маленького???
И через два-три года от него останется хлам. А чтобы починить опять нужно обрудование...

А что делать, если в сложной машине лопнет прецизионный золотник, который можно сделать только на токарном станке с допуском в пару соток по диаметру да еще и не из всякого гвоздя? Вот здесь засада.

Поршня и золотники в моей схеме тоже трутся, но к ним требования не велики, и если достойной замены кольцам найти не удастся, они и с паклей будут работать...
=================

Ну ладно. Это всё в общем лирика и детали. Давайте тогда ещё раз обсудим техническое задание

Я полагаю что машина нужна не только для того чтобы ноутбук заряжать. Нужна машина в первую очередь для пахоты - буквально землю вспахать и для грузоперевозок. И аналогично устроенная машина не помешает для механизированных работ дома.

Для вспашки и перевозки киловат 10-20. Для мехработ 2-4 лёгких и те же 10-20 для тяжёлых.

Можно размышлять о том как "из гвоздя" сделать пармашину. А вы прикиньте как сделать гвоздь. Совершенно конкретно - в магазине нет гвоздей - БП наступил. Тогда вам требования к машине станут более ясными.

kot-obormot
А как вам вариант бюджетных пневмотурбин?:

И всё срастётся.

Можно размышлять о том как "из гвоздя" сделать пармашину. А вы прикиньте как сделать гвоздь. Совершенно конкретно - в магазине нет гвоздей - БП наступил. Тогда вам требования к машине станут более ясными.

Позвольте с вами не согласится, всё-таки. Изготовление паровой машины даже "из гвоздя" требует определённых навыков слесарных работ и уровня общей технической грамотности выше среднего. А уж при отсутствии "гвоздей" требования эти возрастают многократно. И сколько найдётся специалистов, способных создать "с нуля" работоспособную и достаточно безопасную паровую машину по классической схеме? Думаю, считанные единицы.
Буду рад ошибиться. Жду работоспособной схемы.

Пока никак. Поинтересуйтесь как они будут работать при высокой температуре, конкретно 160С. Потом можно обсуждать.

Да уж... У кого поинтересоваться-то? Производитель, ясно дело, откреститься от подобной самодеятельности. Только натурный эксперимент может показать...

Думаю, считанные единицы.

Да уж... У кого поинтересоваться-то?

Посему повторяюсь:

Добавьте к мневмоинструменту вот такой аппарат:
http://www.sandstone-estates.com/interim/Model_Makers/Hannes_Paling/Duplex_Steam_Pump/index.html
И всё срастётся.

И все-таки, фантастику в виде локомобиля на 10-20 кВт, я бы не стал пока обсуждать. Здесь без литья чугуна достаточно сложно обойтись.

Более-менее реальный агрегат - 2-3 мех. кВт в качестве стационарной силовой установки для механизации труда. Также в комплекте стационарный котел и очень желательно переносной/перевозной.

Где можно использовать:
- Привод электрогенератора
- Привод насоса для подкачки воды из колодца/скважины
- Воздушный компрессор
- Колка дров
- Пилорама, сверлильный, токарный, фрезерный и наждачный станки.
- Рейсмус
- Подъем и перемещение тяжелых грузов
- Как побочный продукт - паровое отопление или горячее водоснабжение
- Привод гончарного круга
- Паровой молот и горн в кузнице
- Привод мельницы
- Сепаратор
- Маслобойка (одна на всю деревню)
- Если придумать как можно использовать вакуум, то приладив пароструйный насос, можно будет наслаждаться и таким "хайтеком".

Если бы у меня был доступ к токарному станку, то я бы для начала сделал 1 кВт пармашину для тренировки.
Во-первых, процесс описан очень детально.
Во-вторых, конструкция достаточно проста.
В-третьих, навесное оборудование котла и самой машины можно использовать на более мощном варианте.

Может стоит подумать над тем, чтобы сделать расчет именно такой, простой паровой машины двойного действия с двумя цилиндрами на мощность до 3 кВт.
И котла к ней.

Eldobaz
И все-таки, фантастику в виде локомобиля на 10-20 кВт, я бы не стал пока обсуждать. Здесь без литья чугуна достаточно сложно обойтись.

А 10-20 кВт это пока действительно слишком сложно. Но иметь их ввиду всё равно нужно. Ибо без них буквально далеко не уедешь.

Где можно использовать:

Если бы у меня был доступ к токарному станку, то я бы для начала сделал 1 кВт пармашину для тренировки. :

Надвигается БП. Поэтому мне нужно купить токарный и фрезерный станки.
Что-то продам / заработаю и куплю эту парочку, хотя бы китайского производства.

Ну дальше по тексту - "то я бы для начала сделал 1 кВт пармашину для тренировки..."

Пара станков обойдётся в не очень крупные деньги - 100 тыс. рублёв.

Может стоит подумать над тем, чтобы сделать расчет именно такой, простой паровой машины двойного действия с двумя цилиндрами на мощность до 3 кВт.
И котла к ней.

А чё тут думать - термический расчёт машины перед вами.
По котлу - на 10 кВт тепловой мощности нужно 0,25 м2 поверхности нагрева.

Кинематика есть в книгах по паровозам.

Или нужно конкретную конструкцию?
- Пока считаю несколько преждевременно готовые чертежи выкладывать - будет рабочий экземпляр тогда можно будет сказать - вот на фото железо, а вот бумаги к нему.

Так что с простой машиной сложных вопросов нет.

А вот машину с высоким КПД, это много вопросов на которыми надо думать.
Сегодня у меня пока тоже нет возможности с железом работать поэтому пока только думаю...

По распредвалу.

Нужна точность зазора, а не выемки. Поэтому технология примерно такая:
1. Вытачиваем на токарнике гладкий вал, не важно с какой точностью по диаметру, главное чтобы он цилинром был, а не конусом, что можно сделать на любом не убитом станке.
2. Обклеиваем его трафаретом из чего придумается от бумаги до изоленты.
3. Красим кислотостойкой краской - битумным лаком например.
4. Травим его в кислоте до глубины выемок 0.7 - 1.0 мм.

Земле_делец, можно обобщить, со схемами, и вариантами приобритения состовляющих или материалов, начиная с общей схемы и до деталей, которая по Вашему мнению является рабочей и возможной к применению .???

Земле_делец
4. Травим его в кислоте до глубины выемок 0.7 - 1.0 мм.

Земле_делец
Надвигается БП. Поэтому мне нужно купить токарный и фрезерный станки.
Что-то продам / заработаю и куплю эту парочку, хотя бы китайского производства.

Земле_делец
Вообще-то это не фантастика, в смысле литья чугуна и даже стали.
Вот пример того как человек на коленке плавит сталь:
http://dendrite-steel.narod.ru/stat-ramir-2.htm
Чугун ещё проще, температура меньше.

Земле_делец
Пара станков обойдётся в не очень крупные деньги - 100 тыс. рублёв.

Но это все лирика. Посмотрел на ютубе из чего народ делает пармашины 😊 Надо серьезно задуматься, по крайней мере модель сделать можно и из ничего 😊

тот
Земле_делец, можно обобщить, со схемами, и вариантами приобритения состовляющих или материалов, начиная с общей схемы и до деталей, которая по Вашему мнению является рабочей и возможной к применению .???

Есть два варианта построения машины:
1. Чтобы попроще и подешевле, но работало, а на КПД забить - сколько выйдет столько выйдет. При этом машина сможет работать только под надзором.

2. Чтобы КПД, масса, ресурс и качество регулирования были на предельно возможном уровне. Это совсем дёшево в изготовлении не получится, но потом это многократ отыграется на расходе топлива и возможностью работы без присмотра.

Для первого "бюджетного варианта":

По котлу:
- Нужны обычные водогазовые трубы, электросварные.
Из них варите жаротрубный котёл. Соответственно потребуется одна труба большого диаметра со стенкой 8 мм и в которую вставлено много маленьких стенка любая. На торцы привариваете лист 10 мм, анкерами послужат дымогарные трубки.

Выглядет это будет примерно как самовар, только туб внутри не одна а много.

Варить крайне желательно газом. Если электросваркой, то лучше полуавтоматом. Если и того и другого нет то сварщик должен быть очень опытный - никакие вмятины, расслоения, раковины, наплывовы, подрезы, прожоги, свищи, незаваренне кратеры, непровары, поры, включеня и т.п не допустимы. Очень желательно весь шов выполнить "в одно касание".
Перед сваркой все кромки зачистить до блеска. Сварку вести в тёплом помещении, металл должен быть сухим. После сварки зачистить окалину и внимательно осмотреть шов.

от качества сварки будет зависеть ваша жизнь и жизнь ваших близких

После полной сборки котла нужно провести гидравлическое испытание котла. Залить его водой полностью и только потом подать в небольшое оставшееся пространство воздух под давление в 1.5 раза больше рабочего. Если в течение 15 мин на все швы остались сухими то котёл прошёл испытание. Чтобы на определение протечек не повлиял конденсат заполнить котёл нужно тёплой водой.

На котле нужно предусматривать предохранительный клапан, водомерный указатель и манометр.

Всё это есть в литературе на сайте который я уже указывал: http://gazgen1.narod.ru/

По машине:

Без токарной обработки не обойтись. Потребуется делать коленвал, штоки, поршни, маховик... Цилиндры придётся расточить, а для этого нужен фрезер.

Я выше дал ссылку на паровой насос, это работоспособная конструкция. С поправкой на то, что материал сталь, на поршнях и сальниках нужны кольца, а не резинки. Кольца можно подобрать готовые от компрессоров или мелких ДВС.

Совершенно аналогичным образом можно сделать, и это американы делают, паровую машину.
Посмотрите например сюда:
http://www.john-tom.com/MyPlans/Steam%20Engines/VerticalValveDesignSteamEngineAll.pdf
Это машина с возможностью реверса и регулировкой отсечки. Ориентировочная мощность 200 Вт.

Как именно вы будете её упрощать - думайте сами исходя из ваших технологических возможностей. К примеру цилинр можно сделать из трубы, приварив к ней фланцы. Из второй трубы цилиндрический золотник... или коробчатый из листа...

Прочность на 1-3 кВт можно не рассчитывать вы просто не сможете её сделать хлипкой если будете использовать сталь и сварку.

SergusУ вас такой решительный подход 😊 , если не секрет какой БП вы ожидаете? И когда?

Турбинкой пропилить да и все.

Конечно такое схемное решение проблем распределения пара, по началу кажется отличной идеей .

но потом задумываешся о быстродействии, будет ли она успевать реагировать? И как ускорить её работу?

Максимально сократить длину трубок. Еще надо подобный девайс поместить непосредственно на цилиндр паровой машины, передавая вращение гибким валом, неизвестно правда сколько гибкий вал проработает.

На вал ещё можно будет центробежный регулятор повесить, чтобы он его продольно двигал и тогда генератор ~ 220V 50 Гц можно подключать.

Eldobaz
Искренне рад за вас. Вот так просто взять и выложить 100к...я не могу.

Посмотрел на ютубе из чего народ делает пармашины 😊 Надо серьезно задуматься, по крайней мере модель сделать можно и из ничего 😊

Пока я ориентируюсь на машину примерно такого вида:

Пока я ориентируюсь на машину примерно такого вида:

Как говориться бог в помощь. Но прежде обсчитайте её. Ибо Бекетов её слишком уж просто описывает. Желательно всё же понимать что она действительно может.

И ещё, не жмотьтесь на второй золотник. При заклинении второго кривошипа с углом 90 получите большую равномерность хода.

PS где-то попалась фраза, очень уместная к данному агрегату -
- плохая машина воспитывает великолепного кочегара .

Это не злорадство. Такая машина в сто раз лучше чем никакой. Но можно сделать лучше, и выйдет не намного дороже.
Например - добавить перегрев пара, и такую скромную вещь как кулису с камнем.
Это сложность и стоимость не намного увеличит.

Земле_делец
Киловатник, при 4 атм.

Земле_делец
И ещё, не жмотьтесь на второй золотник. При заклинении второго кривошипа с углом 90 получите большую равномерность хода.

Я вобще думаю над тем, чтобы цилиндры работали в противофазе. По идее это даст более плавный ход, чем при таком как на картинке.

Земле_делец
добавить перегрев пара, и такую скромную вещь как кулису с камнем.

Кстати, чем плох водотрубный котел?

Я постараюсь сделать модель в Солиде, чтобы более наглядно было.

Eldobaz Думаю, что 4 атм - это очень мало. Надо бы хотя бы от 10 атм.

Можно разжевать для труднодогоняющих? Куда его ставить?
Я вобще думаю над тем, чтобы цилиндры работали в противофазе. По идее это даст более плавный ход, чем при таком как на картинке.

Что такое кулиса с камнем?

Перегрев пара - обязательно, так же как и сухопарник. Но это же больше к котлу относится чем к машине.

Кстати, чем плох водотрубный котел?

И вторая важная деталь - в водотрубном котле существенно больше сварных швов, они гораздо сложнее в исполнении и нагружены более "невыгодно", что предъявляет существенно большее требование к качеству сварки.

Слева работа на продёргивание жаровой трубы сквозь трубную доску в жаротрубном котле.
Справа работа на отрыв трубы от барабана в котле водотрубном.

Земле_делец
Пайка больше не выдержит.

Кстати, предположим есть такая горелка

Температура пламени 1300 градусов. Получается что можно медью/латунью паять.

Земле_делец
...противофазе это со сдвигом на 90 градусов, об этом я и написал.
Для этого нужен второй золотник...

Земле_делец
Меньше водяной объём и соответственно выше требования к регулированию.

Для котла я думал приспособить кислородный баллон на 40 литров.
Кстати, трубы ввариваются туда как в вашем вариантие жаротрубного.
Вот картинка (пока без навесного оборудования).

Котел стационарный, по-этому заделывается вертикально в кирпичную топку.

По водотрубным и жаротрубным котлам не совсем согласен с Земле_делец.
Делаем водотрубные котлы из навитой в различные змеевики трубы. Сварных швов - 1 на 6 или 9 м трубы - в зависимости от того какая труба. Причем шов можно спокойно варить как поворотный стык. Не сложнее чем дымогарные трубы к трубным доскам. А количество сварных швом меньше в раз в 5. По подобной технологии делаются скоростные парогенераторы для разных целей и прямоточные паровые котлы.

И самое главное - водотрубный котел (если он прямоточный) в принципе взрывобезопасный, в отличии от жаротрубного.

Eskoff, а не подскажете, сколько будет стоить то, что на картинке нарисовано?
При условии, что баллон мой, а трубы и работа ваши.
Труба: Ф внешн. 40мм, толщина стенки 6мм.

Ну и как специалист, может подскажете насколько работоспособна данная конструкция.

По работоспособности такая схема не очень рациональна. Это получается паровой котел с естественной циркуляцией. У подобных котлов - типа Е1/9 большая емкость (барабан) используется для отделения пара от воды находится наверху и стараются сделать максимальную площадь водной поверхности, т. е. располагают барабан горизонтально. А трубы кривой буквой U, вертикальная находится в зоне малого нагрева, по ней вода из барабана опускается вниз, а вторая ветка более длинная и изогнутая находится в самой горячей зоне, по ней пароводяная смесь поднимается в барабан, где и разделяется.
А по возможности изготовления и стоимости - незнаю, подобные вопросы (по так называемым шабашкам) решаются непосредственно с рабочими.

А это про прямоточный котел на автомобиле:

Наследник самогонного аппарата

Самый важный элемент автомобиля - парогенератор. Он был разработан американскими изобретателями братьями Добль еще в 1914 году и выпускался в Детройте. Он состоял из 10 соединенных последовательно плоских змеевиков в корпусе из жаропрочной стали. Стенки корпуса также были увиты трубками с водой. Холодная вода из конденсатора при помощи небольшого насоса подавалась вначале в трубку, обвивающую стенки корпуса, где немного подогревалась. Это уменьшало потери тепла через стенки. А дальше она поступала в змеевики, где закипала и превращалась в перегретый пар с температурой 4500С и давлением 120 атмосфер. Такие параметры пара для того времени считались крайне высокими. Как говорит теория, с увеличением температуры и давления пара КПД паровой машины растет. Воспользовавшись этим, братья Добль сделали ее весьма экономичной и легкой. Она имела два цилиндра, и каждый из них был сдвоенным. Пар вначале подавался в верхнюю часть малого диаметра, где расширялся и совершал работу. После этого он поступал в нижнюю часть, имевшую большие диаметр и объем, где совершал дополнительную работу. Принцип двойного расширения был особенно полезен при движении по городу. Здесь часто (например, в момент разгона или троганья с места) в машину подавались большие порции пара, которые бы не сумели отдать всю свою энергию, расширяясь однократно.

Отработанный пар отдавал свое тепло холодной воде, поступавшей в парогенератор, и лишь только после этого попадал в конденсатор, где превращался в воду. Вода подавалась в парогенератор порциями, достаточными лишь для совершения одного-двух ходов поршня паровой машины. Поэтому в парогенераторе единовременно содержалось лишь несколько десятков граммов воды, и это его делало абсолютно взрывобезопасным. При разрыве трубки пар струйкой втекал в топку и автоматика выключала горелку. Подобный случай произошел лишь однажды - после пробега более чем в 200 тысяч километров. Об этом узнали только потому, что автомобиль перестал заводиться. Ремонт длился не более часа и сводился к замене змеевика.

Eldobaz
А так ли важен большой объем, если система замкнута? Если есть испаряемый объем воды 10 литров, и градирня с насосом подают воду вовремя, то какой смысл делать большой котел?

А если паять тугоплавким припоем?

Для котла я думал приспособить кислородный баллон на 40 литров.
Кстати, трубы ввариваются туда как в вашем вариантие жаротрубного.
Вот картинка (пока без навесного оборудования).

Трубы расположены слишком редко. У вас получится плохой теплообмен между горячими газами и кипятильными трубками. Идеально это когда тонкий слой горячих газов с высокой скоростью двигается вдоль трубы. У вас же плотность труб крайне низкая, слой газов будет большой и они улетят в трубу не успев толком остыть. Если вокруг каждой трубки кожух устроить и в каждый такой кожух отдельно горячий газ подать, а остальной объём забить теплоизолятором вот тогда ещё может что-то с приличным КПД котла получится.

Кстати, трубы ввариваются туда как в вашем вариантие жаротрубного.

Eskoff
По водотрубным и жаротрубным котлам не совсем согласен с Земле_делец.
Делаем водотрубные котлы из навитой в различные змеевики трубы. Сварных швов - 1 на 6 или 9 м трубы - в зависимости от того какая труба. Причем шов можно спокойно варить как поворотный стык. Не сложнее чем дымогарные трубы к трубным доскам. А количество сварных швом меньше в раз в 5. По подобной технологии делаются скоростные парогенераторы для разных целей и прямоточные паровые котлы.

Если вы внимательно посмотрите, то обнаружите что у этого котла, "из навитой в различные змеевики трубы" действительно мало швов.

НО!!! У этого котла есть циркуляционный насос для принудительной циркуляции воды по трубкам. Без насоса существует порог мощности при котором циркуляции от всплывающих пузырьков пара становится недостаточно и кипение переходит из пузырькового в плёночный режим - вода отжимается плёнкой пара от трубы, теплосъём со стенки падает, труба перегревается, разупрочняется и её рвёт давлением.

Прямоточные котлы оснащаются чувствительной автоматикой контролирующей температуру и давление для предотвращения такой аварии.
Упомянутый в следующем сообщении котёл Добля, а у него были и совсем проточные конструкции - монотрубные, оснащались автоматикой контроля температуры и давления. Которая регулировала подачу воды в змеевик и топлива в форсунку.

Поэтому либо автоматика, либо большой объём и всё время за котлом приглядывать.

Вот к примеру ссылка на патент Добля:
http://www.freepatentsonline.com/1732796.html

Steam-boiler-control system United States Patent 1732796
Парового-котла-управления система

Inventors:Warren, Doble
Publication Date:10/22/1929 View Patent Images : Download PDF 1732796
Загрузите PDF 1732796 и изучайте.
==========

Как говорит теория, с увеличением температуры и давления пара КПД паровой машины растет. Воспользовавшись этим, братья Добль сделали ее весьма экономичной и легкой.

Идеально это когда тонкий слой горячих газов с высокой скоростью двигается вдоль трубы.

Eskoff
Поперечное омывание газами труб дает значительно более высоки коэффициэнт теплопередачи.

Для жаротрубного котла увеличить турбулентность можно вставкой в жаровые трубы скрученной металической пластины, что-то типа шампура.

Для жаротрубного котла увеличить турбулентность можно вставкой в жаровые трубы скрученной металической пластины, что-то типа шампура.

Господа механики и теплотехники прошу покритиковать и мой маленький проект:
http://guns.allzip.org/topic/151/471035.html

прошу покритиковать и мой маленький проект

Я тоже за роторный движок 😊
Только Ваш вариант очень требователен к материалам пары ротор-лопатка. Для температур 150...170С надо подумать... Из чего лопатки?
Не забудем и про пружины: сила упругости должна прижимать лопасти к цилиндру при серьезных перекашивающих нагрузках. Давление пара перекашивает лопасть, прижимает её к стенке паза с силой порядка десятков килограмм.
У всякой пружинки имеется время наработки на излом: у меня в вакуумных насосах (а они устроены аналогично)пружинки выдерживают около двух лет при работе в среднем 50 часов в неделю.
А в чем Ваш вариант проще в изготовлении?

Вдогонку: зачем два выхлопных окна?

Я тоже за роторный движок
Только Ваш вариант очень требователен к материалам пары ротор-лопатка. Для температур 150...170С надо подумать... Из чего лопатки?

Не забудем и про пружины: сила упругости должна прижимать лопасти к цилиндру при серьезных перекашивающих нагрузках. Давление пара перекашивает лопасть, прижимает её к стенке паза с силой порядка десятков килограмм.

А в чем Ваш вариант проще в изготовлении?

Вдогонку: зачем два выхлопных окна?

Есть варианты в которых два входных, два выходных окна. Но там статор не цилиндрический, а овальный нужен.
========

Это всё стандартные пневмодвигатели для ручного инструмента.

А чего сложного - цилиндр с пропилами и прямые пластины?

Там нет пружин. Используется центробежная сила и в ряде конструкций подача воздуха от вала к лопасти - пневматический прижим. Поэтому стартуют эти машинки только без нагрузки.

"Для жаротрубного котла увеличить турбулентность можно вставкой в жаровые трубы скрученной металической пластины, что-то типа шампура."
Хорошее решение для газового или жидкотопливного котла. Для твердотопливного (как ни назови, хоть газогенераторный, хоть какой иной) не подходит. Зола. А еще и конденсат. Никто уже даже не пытается делать. Сейчас. Раньше пытались.
Отказать

Для твердотопливного (как ни назови, хоть газогенераторный, хоть какой иной) не подходит. Зола. А еще и конденсат.

В твердотопливном котле при нормальной эксплуатации, когда температура обратки не ниже 55 градусов на теплообменных поверхностях откладывается только зола. В случае жаротрубного котла без завихрителей чистится от одного раза в смену до одного раза в неделю - очень сильно зависит от типа топки, режима работы и используемого топлива. В случае с завихрителем раза в два чаще, только разожгли котел, вывели на режим и тяга тут же упала, пора чистить. Но не это самое веселое. Обычный реальный запуск, это температура обратки меньше 55, на поверхностях конденсат (в виде воды со смолами) и на него оседает зола и хорошо слипается. И если в это время оператор пробакланил, идет не полное дожигание смол, вода высыхает, а смесь смолы с золой наращивает свою толщину, потом нагревается, коксуется, приобретая приличную прочность. Завихритель после этого можно выдернуть только приложив очень приличные усилия. А может закоксоватся так, что вообще не выдернуть.
В таких случаях для трубы без завихрителя берут инструмент, похожий на сверло на длинной ручке, и грмко матерясь, удаляют эту бяку.
Для твердотопливных котлов проще процентов на 20 увеличить площадь теплообменных поверхностей, оставив удобство обслуживания. Да и за КПД не очень гонятся, важнее надежность и работоспособность.

когда температура обратки не ниже 55 градусов на теплообменных поверхностях откладывается только зола.

Только по назначению 😛
Любое обсуждение предполагает ответы на вопросы... Я не прав?
Если нет ответа - скажите 😞

Правильно ли я понял: речь идет о водогрейных котлах центрального отопления?
При работе котла на температурах 150...180 С - обычная для парового котла на 5...6 Атм. (стенки котла имеют туже температуру) - будут ли те же проблемы?

Так что такой вариант для парового котла имеет право быть))) беру свои слова обратно)))

Еще один момент хочу сказать. Паровой питательный насос. Штука чуть менее важна чем сама паровая машина. Если хотим получить КПД 10% а реально получим 1, то потребная тепловая мощность 100 кВт, а это примерно 200 кг пара/час. И их надо закачать в виде воды под давлением несколько атмосфер, и по возможности равномерно. Двухсотлитровая бочка в час))) Конечно, сгущаю краски, про 1%, но все равно вопрос серьезный. На всех старых паровых котельных в качестве резервных стояли паровые насосы. В конструкции особенно не разбирался. Два соосных цилиндра разного диаметра и два жестко связанных поршня. Меньший вода, больший пар. Привод золотника - не знаю, видимо через рычаг.

[B][/B]

Сорри, в ОДИН киловатт 😞

http://guns.allzip.org/topic/151/560671.html
Здесь оценка по пару

Раздолбай 😞 не ту ссылку дал.
Ладно, просто копирую пост сюда
>>Теперь оценочные расчеты.
Допустим диаметр цилиндра 200 мм. Диаметр ротора 180 и его толщина 50. Имеем рабочий просвет 20 мм - 2 см. И рабочую площадь (среднюю за оборот)- 5 кв.см.
При давлении от котла 5 атм. (вполне реальное и безопасное)имеем вращающий момент 25 н.м (солидно)и работу на оборот 100 Дж.
При оборотах 10 об./с (что вполне достижимо и без напряга) имеем на валу мощность 1000 Вт или 1 КВт. А машинка-то маленькая
Далее расход по пару:
Рабочий объем на оборот около 2Е-4, или в секунду 2Е-3, или в час 8 куб. м. при плотности пара ок. 2 Кг/куб имеем затраты по воде 16 л./час
Что однозначно говорит о необходимости конденсатора. Но в тепличке конденсатор служит для обогрева самой теплицы А ежели тепличка сблокирована по северной стороне с банькой то печка одна туда-сюда.
http://file.qip.ru/file/117279387/268e0ab8/_online.html
О схеме конденсатора с подогревом земли в грядках разговор отдельный
И насосик для воврата конденсата в котел - тоже отдельная тема <<

Еще один момент хочу сказать. Паровой питательный насос. Штука чуть менее важна чем сама паровая машина. Если хотим получить КПД 10% а реально получим 1, то потребная тепловая мощность 100 кВт, а это примерно 200 кг пара/час. И их надо закачать в виде воды под давлением несколько атмосфер, и по возможности равномерно.

0,006 м3 * 1600 000 Па / 3600 с = 2,67 Вт
0,020 м3 * 1600 000 Па / 3600 с = 8,89 Вт

На всех старых паровых котельных в качестве резервных стояли паровые насосы.

Практически все особенности кинематики легко понять. Не видно сверление в паровых цилиндрах и насосе, но куда все эти дырочки ведут вполне можно уяснить. Если для парового цилиндра сообразить что часть отверстий глушится снаружи и от трех центральных отверстий левого окна пара, центрального выхода пара и правого окна пара сделать разводку. То же по помпе, и учесть не показанную клапанную коробку.

Привод золотника - не знаю, видимо через рычаг.

Это в прядке обсуждения парового насоса.

Реально нам он не нужен. Для наших объёмов пара механизм со спичечную коробку городить придётся. Посему используем простенький плунжер диаметр которого считанные милиметры и пару шариковых клапанков.

Простой насос с механическим приводом описан и нарисован в книжке Бекетова.

имхо полезная программа:
http://medsv.narod.ru/hs/
Программа предназначена для определения теплофизических свойств воды и водяного пара по заданным параметрам.

Мертва теория, но зеленеет древо жизни (с)

Сдаётся мне что в моих расчётах термодинамики ошибка есть, где-то я процентов 10 КПД потерял... буду искать, но пока вот такая прикидка.

Машину можно построить:
1. по циклу Карно на насыщенном паре;
2. по циклу Ренкина на насыщенном паре;
3. по циклу Ренкина на перегретом паре.

Пример расчёта цикла Карно на насыщенном паре:
(с точки зрения технической реализации я пока не рассматривал, голая теория)

Точка 1. (вода на входе в котёл)
давление 80 атм
температура 295 С
энтальпия 1 317,0 кДж/кг
энтропия 3,2076 кДж/кг*К
объём 0,0013846 м3/кг
степень сухости 0 (вода)

Точка 2 (насыщенный пар в котле и наполнивший цилиндр, до отсечки)
давление 80 атм
температура 296 С
энтальпия 2 764,4 кДж/кг
энтропия 5,755 кДж/кг*К
объём 0,0236825 м3/кг
степень сухости 1,0 (насыщенный пар)

Точка 3 (расширившийся в цилиндре пар после отсечки)
давление 1 атм
температура 99,61 С
энтальпия 2 091,5 кДж/кг
энтропия 5,755 кДж/кг*К
объём 1,2456833 м3/кг
степень сухости 0,73518 (влажный пар)

Точка 4 (результат предварительного сжатия пара в конденсаторе)
давление 1 атм
температура 99,61 С
энтальпия 1 127,5 кДж/кг
энтропия 3,2076 кДж/кг*К
объём 0,5335722 м3/кг
степень сухости 0,31455(очень влажный пар)

В точном соответствии с циклом Карно:
1-2 изотермическое расширение, вода из становится насыщенным паром, рабочий ход поршня до отсечки;
2-3 адиабатное (изонтропийное) расширение насыщенного пара и рабочий ход поршня после отсечки;
3-4 изотермическое сжатие влажного пара с продолжением конденсации;
4-5 адиабатное сжатие влажного пара с окончательной конденсацией.

Как технически реализовать 3-4 и 4-5 пока не понял, по идее нужно вдавливать пароводяную смесь в конденсатор при обратном ходе поршня, плюс ещё что-то...

Расчёт КПД по температуре, формула Карно:
(295-100)/(295+273)=34,3%

Расчёт КПД по энтальпиям:
Q1 = 2 764,4 - 1 317,0 = 1 447,4 (расход на парообразование в котле)
Q2 = 2 091,5 - 1 127,5 = 964,0 (отвод тепла в конденсаторе)

Работа килограмма пара
Q = 1 447,4 - 964,0 = 483,4 кДж / кг
Соответственно потребность в паре
3600 / 483,4 = 7,44 кг/кВт*ч

КПД Q / Q1 = 483,4 / 1 447,4 = 33,4%

При работе с полной конденсацией, т.е. по Циклу Ренкина, КПД падает, но незначительно.
Точки 4 и 1 начинают отличатся только давлениями, выход конденсатора и питательная вода котла совпадают.

Точка 1/4 (вода после полной конденсации)
давление 80 атм / 1 атм
температура 99,61 С
энтальпия 377 кДж/кг
энтропия 1,1926 кДж/кг*К
объём 0,0010359 м3/кг
степень сухости 0(вода)

Расчёт КПД по энтальпиям:
Q1 = 2 764,4 - 377,0 = 2 387,4 (расход на подогрев питательной воды и парообразование в котле)
Q2 = 2 091,5 - 377,0 = 1 714,5 (отвод тепла в конденсаторе)

Работа килограмма пара
Q = 2 387,4 - 1 714,5 = 672,9 кДж / кг

Соответственно потребность в паре
3600 / 672,9 = 5,35 кг/кВт*ч

КПД Q / Q1 = 672,9 / 1 714,5 = 28,19%

Цикл Ренкина на перегретом паре пока не считал...

Таким образом можно чего-то приличное с КПД получить, но вот что здесь не понятно так это степень сухости отработанного пара. Это ключевой вопрос. Сколько воды допустимо по конструктивным соображениям в отработанном паре??? Для турбин мне попадалась цифра 13-14%

В выше приведённом расчёте получалось 26,5% это много или мало? Кто знает?
Зная конечную сухость можно будет грамотно спроектировать термический цикл. Ибо слишком сухой пар - это потери в КПД, слишком влажный грозит разрушением машины...

Прошу прощения, Земле_делец, а зачем эти расчёты???

Vityok
Прошу прощения, Земле_делец, а зачем эти расчёты???

Имея пример расчёта каждый сможет подставить нужные ему параметры и обсчитать свой вариант.

Вообще - делать машину не представляя её параметры пара это на мой взгляд не правильно, получим убогий механизм.

Вот к примеру из выше приведённых расчётов и аналогичных следует что чем больше давление тем выше влажность отработанного пара. Одновременно несколько растёт КПД, по мере роста температуры парообразования. При этом же очевидно возрастает требуемая степень расширения пара. Можно показать что перегрев пара существено на КПД не влияет, его смысл скорее в уменьшении степени влажности пара. Так же хорошо видно что полная конденсация немногим хуже чем работа по чистому циклу Карно и т.п.

Далее имея в основе технические возможности - как то, какое давление и какие температуры мы себе можем позволить по прочности, что мы можем позволить себе по влажности конечного пара, здесь к примеру если сделать компаунд машину с промежуточным перегревом или с промежуточным отводом конденсата, могут быть разные варианты...

Всё это имхо нужно понимать. Я не буду спорить можно напаять трубок, и оно будет "работать"... Но в этом случае КПД в 3-5% весьма вероятен. Тогда как хочется добиться более 20%. Я уже указывал, что в том числе, нужна машина сельхозработ. А также следует не забывать, что это зимой основная задача отопление и какой КПД выйдет не велико значение. А вот летом электричество или мехмощность нужны будут уже без тепла, и высокий расход топлива выльется во многие лишние кубометры дров.

Тогда как хочется добиться более 20%.

Видели наверно 😊
http://www.otherpower.com/steamengine.shtml

Vityok
Это будут теории 😞 А ведь требуется и котёл соответствующий - не менее сложная часть машины.

И здесь, например, чрезвычайно серьёзная проблема пароперегреватель. Допустим мы расчитали поверхности нагрева для определённой тепловой мощности - есть X м2 парогенератора, Y м2 пароперегревателя и Z м2 экономайзера. Если мы снижаем мощность машины и соответственно котла эти площади становятся избыточны. Соответственно после парогенератора у нас идёт более горячий газ чем расчётный, после пароперегревателя так же более горячий. Это ведёт к кипению воды в экономайзере и перегреву пароперегревателя... В большой энергетике это решается путём принудительного охлаждения полученного перегретого пара впрыском воды в перегетый пар. Естественно нам это не под силу. На малых мощностях перегрев может стать критическим с точки зрения безопасности. Возможно, решение - это вообще отказаться от перегрева пара. Но для принятия подобных решений нужно чётко представлять как это отзовётся эффективностью в машине, да на всей установке в целом.

Всё это теория, которая найдёт прямое отражение в готовой конструкции.

А на практике:
- материал, какой найдем
- конструкция, которую позволяет станочный парк.
Нужен кондовый агрегат из доступных материалов. Но в этих рамках можно попытаться достичь максимума 😊

Мы хотим машину которая работает качественно и надёжно. Вряд ли стоит ожидать что такую машину можно слепить из выеденных консервных банок...

И вот теория конкретно говорит, что имея материал с термостойкостью 200 С можно ожидать практического КПД в пределах 15%, а для КПД 30% нужен материал с термостойкостью 320 С... теория говорит что обычный сегодня материал сталь 20К с термостойкостью 450 С позволяет иметь КПД 40%.

Та же теория нам даст нагрузки на конструкции. Скажем какое должно быть сечение штока? Это определяется рабочим давлением, мощностью и предельными нагрузками на выбранный материал. От сечения штока считается масса штока, масса сыграет на нагрузку шатуна, коленвала, массу противовесов, коренные подшипники... Всё взаимосвязано.

Вы можете хоть из чего машину делать, но в любом случае выбираете термический цикл и из под него считаете нагрузки. Затем сверяете с имеющимися материалами и корректируете термический цикл... И так, итерационно, пока у вас всё не сбалансируется.

Машина это вопрос кинематики. Есть задача такого проектирования кинематики чтобы индикаторная диаграмма совпала, а практически была наиболее близка, к теоретической диаграмме. И чем больше будет расхождение, тем хуже будет КПД. К примеру каков должен быть рабочий объём машины? Какова степень наполнения и степень расширения? Геометрия золотника... Всё это прямо следует из теории. Если же всё это методом тыка подбирать или сдирать в лоб сделанное другим такими же сдиралами, то кроме флэш-видео для ютьюба ничего путнего не выйдет.

О станочном парке - без токарника, личного или возможности заказывать детали, ни о какой серьёзной машине разговора быть не может. Просто не получится изготовить элементарных вещей. Можно конечно пытаться воспользоваться эрзацем токарника - дрелью или на вал движка от стиральной машинки железку насадить и напилингом её... но это всё почти бесполезно. Очень желателен фрезерник. Без него на подвижных частях будет слишком много металла и машина выйдет грубой, что сильно отразится на характеристиках.

Вот и всё что можно о станках сказать. Станки родили паровоз, паровоз двигает станки. Это я уже говорил. И ничего с этим не поделать.

Элементарный цилиндр действительно цилиндрический голыми руками не сделать. Трубы водогазовые для этого не годятся. Они во первых не круглые, а во вторых внутри гарт от электросварки....

Короче. Или иметь гончарный круг или у вас будут очень кривые горшки...

Благодарю Вас, Земле_делец, за подробное изложение своей позиции. Несколько утрировано 😊 она выглядит так:
Либо делаем паровой агрегат на "Вымпеле", либо не делаем вообще.

Свой подход я изложил в предыдущем посте и привёл ссылку на вполне рабочий результат такого подхода
http://www.otherpower.com/steamengine.shtml

VityokЛибо делаем паровой агрегат на "Вымпеле", либо не делаем вообще.

Свой подход я изложил в предыдущем посте и привёл ссылку на вполне рабочий результат такого подхода http://www.otherpower.com/steamengine.shtml

Люди взяли готовую старую машину, готовый старый котёл. Соединили это всё стандартными водопроводными трубами, повесили туда самопальный генератор с очччень крутыми промышленными постоянными магнитами, чего я правда не понял - их что магнитопроводы делать в школе не учили?...

Итого эта машина как раз совершенно неповторима. Уж лучше Бекетовский агрегатЪ лепить... Он более реален для исполнения.

Поэтому не надо про Вымпел или Южмаш или у кого там что ближе.

Вот конкретно у меня "под боком" пяток токарников в реммастерских сельхозтехники, парочка фрезерников... токаря правда ничего точнее чем 0.5 мм не выточат, станки убиты вусмерть. Так что можно недалече сходить заплатить денежку и детали будут. Однако всё же надеюсь собственные станки заиметь. Это я к тому что при желании найти где изготовить детали можно. В любом среднего размера городе при автобусных парках ещё есть станки.

Поэтому не нужно вести речь о жестянках, а нужно проектировать вполне приличную вещь. Не требующую космических технологий, но и не рассчитанную на школьников которые только паяльник держать научились.
==========
Ладно завязываю с лирикой.

Есть одна (ещё одна) идейка. Требуются тапки.
Мне покоя не дают две вещи - машина Стирлинга и цикл Карно. Вот как бы извернуться и сочинить паровик в котором КПД по Карно получится.

Положим мы сделали машину которая работает простым наполнением, без отсечки. Такая машина компактна и может быть сделана регулируемой, например как аксиально поршневая с качающейся шайбой или качающимся блоком.

Чем плох этот вариант - КПД "как у паровоза" - на круг 5-7% выйдет.

Потеря в КПД происходит из-за того что выхлоп у такой машины получается слишком горячий, а входная вода слишком холодная. Вот и подумалось -
если выхлоп направить в регенератор, затем после регенератора его доконденсировать, а затем входную воду прежде чем подать в котёл пропустить через регенератор в обратном направлении. Что-то подобное Эриксон делал, но на воздухе.

При этом в котле и входе в машину давление насыщенного пара, а в конденсаторе и входе в насос давление атмосферное. В регенераторе давление колеблется от атмосферного до давления насыщенного пара и обратно.

И в отличие от Стирлинга и Эриксона не нужно греть цилиндр - котёл по изотерме воду в пар, конденсатор по изотерме пар в воду, а между ними две изохоры.

Вот что-то в этом есть. По идее должен КПД Карно выйти. А просчитать пока не получается.

Я себе решил так: здесь выкладываются всяческие теоретические разработки , а я свои порознь и частично проверенные фиговины положу
http://guns.allzip.org/topic/151/471035.html и далее по страничкам. А каждый сам решит 😊
Был бы выбор...

Начал проектировать двухцилиндровую машину по мотивам Бекетова.

Картинка просто так, для наглядности.

ТТХ:
Материал цилиндров - сталь
Толщина стенки 4 мм
Диаметр (внутр.)цилиндра - 49мм
Ход поршня - 125мм
Диаметр штока - 10мм
Все плоские детали - листовая сталь 4 мм

Плоские детали думаю вырезать гидрорезкой. С этим проблем нету, только дороговато.
Кое-что придется токарить и есть чуток фрезеровки, а на фрезеровщика и токаря выхода нету 😞
Соединения планируются болтовые и пайка припоем П-81 или П-47. Лучше последний, но где его раздобыть?

Котел думаю использовать водотрубный, хотелось бы заливать в систему не больше 20 литров воды. Пока, по предварительным наброскам котла, получается около 100 литров. 😞

Котел думаю использовать водотрубный, хотелось бы заливать в систему не больше 20 литров воды. Пока, по предварительным наброскам котла, получается около 100 литров.

EldobazНачал проектировать двухцилиндровую машину по мотивам Бекетова.

1. Не слабовато ли деревянное основание?
2. На вид масса противовеса на коленвале мала.
3. К шатуну вопрос устойчивости на сжатие, посчитайте через давление и площадь поршня по формуле Эйлера для стержней, с длиной согласен - на вид 2.5 хода поршня.
4. Крейцкопф слабоват, лучше сделать его с двумя направляющими, как собсно Бекетов и советует.
5. Не видно подшипников, бронзовых вкладышей, на трущихся поверхностях, как понимаю машина предназначена для длительной экплуатации и нужно иметь виду ремонтопригодность.
6. Котёл очевидно из кислородного балона? Балон на сколько атмосфер расчитан? И сколько у вас? Не лучше ли трубой намного меньшего диаметра и соответственно объёма, воспользоваться?

По припою, разбираюсь слабо, но вопрос, зачем нужен П-47 ? Имхо чем больше цинка тем больше хрупкость, по крайней мере для латуней это так. Никель очевидно должен это компенсировать, но намного важнее пластичность чем прочность т.е. если нагрузка слишком велика лучше пусть слегка деформируется чем треснет.

VityokМожет этот сгодится?

Посмотрите например на этот котёл:
http://www.steamboating.de/list/li-main.html

Он сделан не правильно. Внешние трубки вварены слишком высоко и при незначительном падении уровня воды циркуляция остановится. Если точки вварки внешних трубок опустить, а внутренних поднять, то получится вполне приличная вещь.

Позвольте полюбопытствовать, вы знаете для чего в котлах Ярроу сделано с каждой стороны по ДВА ряда трубок?

Он сделан не правильно. Внешние трубки вварены слишком высоко и при незначительном падении уровня воды циркуляция остановится. Если точки вварки внешних трубок опустить, а внутренних поднять, то получится вполне приличная вещь.

Тесла... Тесла...
Обычные ВЧ токи... И ничего мистического...

Vityok
Спросите у Ярроу, я знаю, для чего у меня 😊

Плоские детали думаю вырезать гидрорезкой. С этим проблем нету, только дороговато.

Потеря в КПД происходит из-за того что выхлоп у такой машины получается слишком горячий, а входная вода слишком холодная. Вот и подумалось -
если выхлоп направить в регенератор, затем после регенератора его доконденсировать, а затем входную воду прежде чем подать в котёл пропустить через регенератор в обратном направлении.

А вы подумайте. Вот картинка:

Кстати, ответ давно известен 😞

А вот в моём котле всё правильно и работает: горячая зона - ближе к дымоходу, холодная - к дверце. И в нём циркуляция есть - измерено 😊

Что-то редактирование глючит, не могу вставить...

Вопрос: почему люди так любят ссылаться на чужие объяснения, доказательства, идеи? Почему так трудно думать самим? Хотя бы на уровне средней школы?

Объяснение действия котлов Ярроу и иных на том же принципе только теория... Зделайте дырдочку в стенке трубки котла и всуньте (не себе) датчик потока... И окажется, что циркуляции НЕТУТИ
Но Ярроу - гений... И все повторяют...

Приведённый мной (ссылка) котёл при понижении уровня воды будет циркулировать только по четырём угловым трубкам, что имхо не очень хорошо.

В вашей конструкции ряд трубок один. И поток воды вынужден будет двигаться навстречу потоку паровых пузырьков. Циркуляция получится в разы меньше чем могла бы быть добавь вы хотя бы ещё по одной необогреваемой трубе с каждой стороны для тока воды вниз.

Тесла... Тесла...
Обычные ВЧ токи... И ничего мистического...

knkdУра! Да здравствует савецкае веласипедостроение! Вы только что "изобрели" паровозный экономайзер 😊

во внутренних трубках интенсивность кипения намного выше,

А в моём котле http://file.qip.ru/file/117279387/268e0ab8/_online.html
у дверцы ВСЕГДА холоднее, а у выхода в дымоход ВСЕГДА теплее. Циркуляция не поперечная, как у Ярроу, а продольная. Опровергайте, плиз 😊

Ай, да Витёк 😛
Ай, да, сукин сын 😊)

Не забудьте об обобщенном цикле Карно с регенерацией. И только потом ещё раз прочтите что мной написано.

Земле_делец
1. Не слабовато ли деревянное основание?

Земле_делец
2. На вид масса противовеса на коленвале мала.

Земле_делец
3. К шатуну вопрос устойчивости на сжатие, посчитайте через давление и площадь поршня по формуле Эйлера для стержней, с длиной согласен - на вид 2.5 хода поршня.

Земле_делец
4. Крейцкопф слабоват, лучше сделать его с двумя направляющими, как собсно Бекетов и советует.

Земле_делец
5. Не видно подшипников, бронзовых вкладышей, на трущихся поверхностях, как понимаю машина предназначена для длительной экплуатации и нужно иметь виду ремонтопригодность.

Земле_делец
6. Котёл очевидно из кислородного балона? Балон на сколько атмосфер расчитан? И сколько у вас? Не лучше ли трубой намного меньшего диаметра и соответственно объёма, воспользоваться?

Земле_делец
По припою, разбираюсь слабо, но вопрос, зачем нужен П-47 ? Имхо чем больше цинка тем больше хрупкость, по крайней мере для латуней это так. Никель очевидно должен это компенсировать, но намного важнее пластичность чем прочность т.е. если нагрузка слишком велика лучше пусть слегка деформируется чем треснет.

Кстати, при давлении пара 5 атм на шток действует около 90 кг. Радиус коленвала 7,5 см. Какая мощность у машины получается?

Vityok В этом случае работают уже поверхностные процессы теплообмена (в тонком слое около трубок) и получается.. Что получается ...

VityokА в моём котле http://file.qip.ru/file/117279387/268e0ab8/_online.html у дверцы ВСЕГДА холоднее, а у выхода в дымоход ВСЕГДА теплее. Циркуляция не поперечная, как у Ярроу, а продольная. Опровергайте, плиз

А продольная циркуляция при ТАКОЙ топке действительно получится, вопрос цены процесса.

Постараемся...

Vityok В этом случае работают уже поверхностные процессы теплообмена (в тонком слое около трубок) и получается.. Что получается ...

VityokА в моём котле http://file.qip.ru/file/117279387/268e0ab8/_online.html у дверцы ВСЕГДА холоднее, а у выхода в дымоход ВСЕГДА теплее. Циркуляция не поперечная, как у Ярроу, а продольная. Опровергайте, плиз

А продольная циркуляция при ТАКОЙ топке действительно получится, вопрос цены процесса.

Постараемся...

EldobazВполне может быть. Может подскажете как ее рассчитать. Сейчас это только эскизный вариант.

Шатун действительно слаб, причем на изгиб. Я думаю усилить его продольным ребром жесткости. Либо полностью перейти на более толстый листовой металл.

Кстати, у Бекетова в его машине на 1,5 лс одна направляющая на каждый цилиндр.

Может быть вообще стоит насосом подавать воду порциями прямо на раскаленную пластину,

при давлении пара 5 атм на шток действует около 90 кг. Радиус коленвала 7,5 см. Какая мощность у машины получается?

Неправильная ТОПКА. Выход горячих газов нужно сделать на уровне колосниковой решётки. Тогда вы меньше улицу будете топить. Сочетание "колпаковая печь" вам что-то говорит?

Неправильная ТОПКА. Выход горячих газов нужно сделать на уровне колосниковой решётки. Тогда вы меньше улицу будете топить. Сочетание "колпаковая печь" вам что-то говорит?

Получается что вы забыли о радиационном нагреве.

И только потом ещё раз прочтите что мной написано.

Регенерация появится если вы тёплым воздухом дуть будете. А это так... затыкание небольших дырок.

VityokНапомните, плиз, формулу радиационной передачи тепла и зависимость от температуры

Однако обращая ваше внимание вот на что:

Это из книги Блох А. Г. Теплообмен в топках паровых котлов. Энергоатомиздат 1984.

У нас температуры пара поненьше чем в промышленных котлах, однако не настолько чтобы вообще забыть об излучении.

knkdПрочитал. Если вы ничего не поменяли в тексте то смысл высказывания не изменился

Регенерация появится если вы тёплым воздухом дуть будете. А это так... затыкание небольших дырок.

Речь о регенерации тепла в термодинамическом цикле. Вы что-то знаете про T-S диаграмму для цикла Карно? И как можно путём регенерации изменить её форму, дабы получить более удобный для технической реализации цикл?

Получается что вы забыли о радиационном нагреве.

Вы хотите сказать, что в котле Ярроу внутренние трубки ЭКРАНИРУЮТ внешние от радиацонного нагрева??? 8) Для меня это новость

Vityok
Вы хотите сказать, что в котле Ярроу внутренние трубки ЭКРАНИРУЮТ внешние от радиацонного нагрева??? 8) Для меня это новость

В случае этой конструкции говорить о радиационном переносе тепла вообще бессмысленно: развитая поверхность теплообменника призвана ускорить цикл набора рабочего давления - "Подъема паров" за счёт конвективного теплообмена

развитая поверхность теплообменника призвана ускорить цикл набора рабочего давления - "Подъема паров" за счёт конвективного теплообмена

Таки первые два-три ряда котла обычно ставятся шашечками, чтобы перехватить излучение.

Получить высокие температуры на низкокалорийном топливе не удастся, уголёк нужен.

- во-вторых, любое нагретое тело в печи переизлучает энергию по той же самой формуле. А поскольку тепловое излучение не фокусируется, только экранируется, внутри печи создается некий тепловой фон, зависящий от массы факторов, конструкции печи, самого котла.

На древесине, даже сырой, 1200 радусов цельсия получить несложно.

простая формула Q=4400-Wx50 в килокалориях. Сырая, свежеспиленная древесина практически никогда не бывает относительной влажностью более 50%. Да, разница по теплотворной способности почти в 2 раза. Но если здраво рассудить, МЕНЬШЕ ЧЕМ В 2 РАЗА. Зато никаких проблем с сушкой и подготовкой.
Да, W это относительная влажность.

Причем, теплотворная способность всегда считается относительно массы. А при увеличении влажности плотность или удельный вес растет. В пересчете на кубометр (или одно полено) разница между сухим и сырым еще меньше. Вот только сжигать сырое надо уметь)))

ТО Eskoff:
Простите, но справочник по физике есть в Сети и всякий может найти:
- удельная теплота сгорания свежего дерева = 1,9х10Е3 ккал/кг
- удельная теплота сгорания сухого дерева = 3,6х10Е3 ккал/кг
- удельная теплота сгорания свежего дерева = 1,9х10Е3 ккал/кг
- удельная теплота сгорания антрацит (кто не знает - уголь)=7,4 х10Е3 ккал/кг
- удельная теплота сгорания бурый уголь(низкосортный)=5х10Е3 ккал/кг

Почувствуйте разницу 😊))
И о чем мы тут????

Каждый раз что-то не договариваем... Забываем о чем речь...
Мое предложение искать варианты самые простые по используемым материалам и привлекаемым технологиям обработки. Это если исходить из духа сайта. 😊
А ежели заниматься совершенствованием паровой машины - то, наверно, кострукторский отдел требуется создать 😊

М-да...

------------------
ВСЯ ВЛАСТЬ СОВЕТАМЪ, МИР НАРОДАМЪ!!!

Кратенько по поводу топлив - дабы развеять некоторые заближдения...

1. Уголь. 7-8-9,000 ккал/кг. Хорошее топливо, если низкозольный антрацит с малым содержанием серы (вопрос - где его взять - особенно в условиях БП? - разве что возле той шахты, где его добывают...). Сейчас на Украине, например, по многим местам поставляется некая "горная масса", которая содержит 20-30% легкоплавкой золы, которая с удовольствием превращается в очень прочный шлак. Кроме того - на угле не рекомендуется понижать температуру дымовых газов менее, чем до 300С - иначе пойдет сернистая коррозия. Вариант кирпичной печи позволяет этой проблемы избежать, но конструкция становится несколько "чижоловаттой"....

2. Брикетированная / пеллетированная древесина. Наверное - один из лучших вариантов. 4,200 ккал/кг. Хорошо горит, можно легко достичь 1200С в печи, 120-130С на дымоходе. Проблема с тем. что брикетирующая-пеллетирующая линия - пока что не прячется "на заднем дворе" да и стоит недёшево. Но - были в Китае в сентябре 2009 года - пеллетный заводик на 200-300 кг в час уже реально там купить за $25,000. Так что - проблема скорее экономического плана - будет спрос на такие линии - будут и сами линии.

3. Дерево. Обычно попадает к вам свежесрубленным (2,000 ккал/кг). Организовать его сушку несложно - на выхлоп котла ставится простейший теплообменник и ящик для сушки дерева. Дерево в ящике продувается небольшим вентилятором для удаления испарившейся влаги. По собственному опыту - на выхлопе вентилятора ДВС (50-70 С) мешок дров просыхает за 15-20 минут. При 20% влажности это уже 3,500 ккал/кг и дерево можно жечь без больших потерь.

4. Сельхозотходы. Проблема обычно в низкой температуре плавления золы и в нерегулярности формы и размера. Свежесобранные - обычно ещё и влажные. Поэтому наилучшим способом их использования является предварительное пеллетирование или брикетирование. Теплотворность - как исходная, так и высушенная - сравнима с деревом, но обычно - немного ниже.

5. Торф. Фрезерный - нужны сложные системы подачи. Брикетированный - 4,000 ккал/кг - похож на брикетированную древесину. но при большей зольности и меньшей теплотворной способности.

6. Генераторный газ. Тут мы доки: crustgroup.livejournal.com. Мне нравится больше всего. Легко получить температуру пламени в 1400-1600С, поэтому наш газогенератор мы будем пробовать кроме ДВС использовать и с паровым котлом. А потом может быть - и с турбиной Тесла 😊 - или через паровой цикл, или - напрямую.

Во-во, брикетирование и биогаз вкупе! Вот это целесообразно и безотходно. А жечь уголь и нефть - скоро выйдет из моды.
По дискавери показывали образцовое деревообрабатывающее и заготовительное предприятие. Им же удалось создать сорт (чтоли?) дерева которое уже на 7 год после посадки является годным к обработке. Причем сорта различны - на бумагу одно, на строительство другое. Отходов нет - опилки идут по назначению. Красивые зеленые поля леса. Говорят, что лес пока растет больше и быстрее чем они успевают потребить/освоить. Там в день не хилая цифирка кубометров выходила. Да и технология вроде как позволяет выращивать деревья там где они никогда не росли.
Газогенератор на дровах не совсем удобно, поскольку необходимо затратить еще какую-то часть энергии на кромсание дров кубиками, иначе процесс будет "тугим".
О паровой машине. Принялся я за это гиблое дело - если интересно, прошу в Артиллерию. Но я не сторонник БП-теорий и рассматриваю паровую машину как наиболее удобную альтернативу, разумеется со своей нишей в с/х. Поэтому я считаю что актуально строить паровую машину не переделывая ДВС, а используя его детали (коленвал, шатуны, поршни, гильзы и пр.).
Картер ДВС использовать не выгодно - конструкция получается тяжелой и металлоемкой. Облегчив по возможности двигатель - можно компенсировать часть веса и котлом, если это трактор или др. (у меня полуторка ГАЗ-АА :-) по задумке). Машину надлежит максимально унифицировать и обжать.
Стационарную установку надлежит собрать наиболее точно - не чураясь дороговизной материала и обработкой деталей. Но и при разумнои качестве деталей и материала ресурс будет огромен.
На своей шкуре испытано - точность изготовления деталей и правильный подбор материала для оных дает максимальный ресурс машины.
О выгоде турбины вне зависимости от конструкции. Турбина не позволяет "снимать" с оной больше чем нужно. Т.е. Крутящий момент крайне мал для наших целей. В большем масштабе и по потреблению пара и по размерам, по точности изготовления она будет выгодна (АЭС). Так же не исключаю низкую ремонтопригодность. Турбину, полагаю, планируется использовать с генератором вкупе. Высокие обороты турбины предполагают использование редуктора с наименьшими потерями на трение.
Нюансов много и главный, это невозможность сляпать турбину своими руками. При таких скоростях...

------------------
ВСЯ ВЛАСТЬ СОВЕТАМЪ, МИР НАРОДАМЪ!!!

Подскажите пожалуйста !
Есть излишки пара. Хочу направить пар на мини паровой двигатель или тому подобное. чтоб выработать 1-2-5 киловатт электроэнергии .
Где купить паровой движок ?

12-36 Вольт Мало. хотя можно авто инвертор поставить и повысить ток. но киловатт хотябы 1 а лудше 5 .
Воды проточной нет . есть водоём без перепадов.
Есть парогенератор мобильный на дровах . Вот его пар и хочу использовать для работы.
Я думал об автомобильном турбокомпрессоре.
будем пробовать .

А вот еще один технологический оргазм: Слышали о солнечных коллекторах?
Знаете что они и зимой способны давать 200 гр.с?

Слышать-то слышали, но что-то я не могу понять как это работает.
Как можно нагреть воду до плюсовой температуры, если за бортом мороз???

Маргоша
А вот еще один технологический оргазм: Слышали о солнечных коллекторах?
Знаете что они и зимой способны давать 200 гр.с?

"Воду" из них гоним по квадратной профилитрованной трубе, на которой наклены термоэлементы.
Термоэлементы охлаждаем через другие трубы с отводом тепла в систему отопления.

И не надо никакого жесткого онанизма с углем и дровами.

Солнечные коллекторы (вакуумные трубки) - это очень хорошая идея. Сам хожу вокруг неё и облизываюсь...
Только вот у термоэлементов на таком теплоперепаде КПД будет в районе 1% 😞
Поэтому - даже для такого перепада надо ставить фреоновую машину.
На Аляске так и сделали, я как-то писал о таких установках в теме о безлопастной турбине:

Чена - история тепла и холода

В слове этом - суровая ласка.
Отзвуки тайны и сказки.
Незабудок синие глазки,
Моря, неба и гор неостывшие краски.

Люди, которым верь без опаски:
Моряки, альпинисты, идущие в связке.
Веер древних племен: инуит, атабаски:
Край, который не терпит ни фальши, ни маски.

Это имя звучит - Аляска!
Борис Юрцев, 1993

65 градусов северной широты. Горы, холод и лесные пожары вокруг. Не Россия.

Что делать - если вы живёте в медвежьем углу на краю Аляски? Если ваши счета за отопление и электричество отнимают больше 25% вашего дохода? Если срыв подвоза дизельного топлива в ваш город, в котором живёт всего около 2 000 человек, может оставить вас среди зимы без электричества, воды и тепла?

Сдаться и смириться? Нет!
Ведь под ногами у вас, на глубине всего 50 метров есть тёплая вода температурой в 75 градусов Цельсия, а вокруг Вас - море холода. Ведь вы - на Аляске!

Как учит нас дедушка Карно, любой термодинамический цикл работает на самом деле не от температуры (T), а от разницы температур (ΔT).
Если у Вас есть бассейн тёплой воды в жаркий летний день - на самом деле с термодинамической точки зрения вы нищая обезьяна. Если же Бог дал вам два сосуда, в которых есть неограниченные количества холода и тепла - вы самый богатый человек в мире.

Поэтому, жители Чены, заплатив в 2005 году в очередной раз больше 600 000 $ США только за дизельное топливо для своего дизелька, всерьёз задумались - а как можно использовать свой потенциал геотермальных вод?

Напрямую, в виде водяного пара, энергию геотермали использовать было невозможно - температура воды в Чене была много ниже точки её кипения при нормальном давлении. Поэтому для реализации геотермального проекта годилось бы только решение, в котором теплоноситель второго контура, получая тепло от геотермали, кипел бы при значительно более низких температурах, производя пар, необходимый для работы турбины.

Дополнительно задача усложнялась тем, что жители Чены не могли позволить себе большой инвестиции - максимально возможная стоимость киловатта установленной мощности не могла превосходить 1 300 долларов США. В противном случае банк отказал бы Чене в предоставлении кредита.

Выход был найден после переговоров с компанией UTC (United Technologies Corporation), подразделением компании "Пратт и Уитни", которая занималась производством топливных элементов и низкотемпературных ORC-установок.

К тому времени UTC уже на протяжении 2-х лет испытывало на хладогенте R-245fa свою 200 киловаттную систему PureCycle, которую принципиально можно было, путём замены теплоносителя на более низкотемпературный, заставить работать даже на перепаде 75С-нагреватель-7С-холодильник. Дополнительным преимуществом покупки установки от UTC для Чены было то, что на свой бывший в употреблении тестовый образец UTC давало хорошую скидку. 😊

Проблемой переделки системы под низкотемпературный цикл фреона R134a было то, что ΔT условий Чены составляло всего около 68 С, что накладывало очень жёсткие условия на потребление энергии самой установкой. Так, например, подачу охлаждающей воды пришлось решать организацией "самотёка" из колодцев, вырытых выше по склону горы.

В процессе реализации проекта много раз пришлось пересматривать смету, учитывая требования 100% автономного энергоснабжения. Так, для обеспечения резервирования пиковой мощности потребления, пришлось установить банк аккумуляторных батарей ёмкостью в 30 000 А-ч.

Поэтому в лучших традициях постсоветского пространства все коммуникации за пределами машинного зала вынужденно были выполнены из бывших в употреблении труб. Но стоимость установки не перешагнула рубеж в 1 300 $ за киловатт.
Уже через год, основываясь на опыте первой установки, UTC Power поставило в Чену второй аналогичный агрегат, доведя общую выработку электроэнергии до 420 кВт.

Результат усилий Чены и UTC (параметры одной установки):
Температура воды на входе: 75 С
Давление теплоносителя R134a на входе: 16,8 атмосфер
Температура охлаждающей воды: 4-7 С
Давление теплоносителя R134a на выходе: 5,2 атмосфер
Общая мощность турбины: 250 кВт
Собственные нужды: 40 кВт
Чистое производство электричества: 210 кВт
Чистый КПД установки: 8,2%
Топливо: Бесплатно
Опыт: Бесценен! 😛

Случайный пожар на установке, случившийся через год после пуска второго агрегата по неосторожности сварщика, и уничтоживший всю систему управления машин, был досадным, но уже несмертельным ударом для жителей Чены.

Установки не пострадали - R134a, как и большинство промышленных фреонов, негорюч. Через 2 месяца энергоснабжение Чены от геотермали было полностью восстановлено.

http://www.chenahotsprings.com/geothermal-power/

kot-obormot
Слышать-то слышали, но что-то я не могу понять как это работает.
Как можно нагреть воду до плюсовой температуры, если за бортом мороз???

Вакуумная теплоизоляция трубки и позволяет. 😊
Хотя, по моей информации, в облачный зимний день трубки нагреваются всё же до 80-90 С, нежели до 200 С, как это пишет Маргоша.

Кроме того, можно, исходя из нормы инсоляции и КПД установки оценить и потребное "поле" коллекторов на 1 кВт электрической мощности.

Если вся система выйдет на хотя бы на 2-3% КПД, то исходя из нормы инсоляции в 150-200 Вт-ч на 1 м2 поверхности - на 1 кВт электромощности установки потребуется 250 м2 коллектора.

Немало. 😞