Házi készítésű kéthengeres gőzgép. Hogyan készítsünk gőzgépet Csináld magad gőzgépet belső égésű motorból

Még akkor is, ha a sportoló már nagy tapasztalattal rendelkezik replika hajómodellek létrehozásában, egy új mikro-edény tervezésekor elkerülhetetlenül szembesül azzal a problémával, hogy milyen motort telepítsen a jövőbeli példányra! Izzás vagy kompresszió - problémák lesznek az üzemanyaggal, a zajcsökkentéssel és a rezgéssel. Elektromos! De nem mentes a hátrányaitól, különösen figyelembe véve az elektromos akkumulátorok nagy tömegét.

Miért ne válasszuk a legdrágább utat, és használjunk valódi miniatűr gőzgépet például gőzhajók másolataihoz! Az elsőre nehezen kivitelezhetőnek tűnő ötlet megvalósítására tett kísérlet igen érdekes eredményeket hozott.

Mindenekelőtt magáról a motorról (a gőzberendezés sok más nagy alkatrészt tartalmaz). Könnyebb elkészíteni bármelyik megfelelő lökettérfogatú belsőégésű motor modell alapján. Egyébként egy olyan motor, mint a „Kometa” MD-5, amely már régóta bebizonyította, hogy teljesen működésképtelen a szabványos izzási változatban, kiválóan alkalmas ezekre a célokra. A gőzös változathoz a legjobb, ha új hengerbetétet készítünk, és csak kipufogónyílásokat készítünk benne, hogy a gőz eltávozzon. Bypass (ürítő) ablakok nem szükségesek - ha hiányoznak, a motor forgattyúháza zárva lesz, ami lehetővé teszi, hogy elegendő mennyiségű olaj maradjon vissza a forgattyúház térfogatában az egység működése során.

A gőzerőműben végzett munka következő szakasza két tartály gyártása: víz és benzin vagy más folyékony tüzelőanyag számára. A víztartály vastag, legalább 0,8-1 mm vastag sárgaréz lemezből vagy rozsdamentes acélból forrasztással készül (extrém esetben vastag tetőfedő vas is megteszi). Az anyagválasztást az határozza meg, hogy a víztartály a teljes gőzrendszerrel azonos nyomás alatt lesz a telepítés során. Előfordulhat, hogy az üzemanyagtartály nem olyan tartós, és kisebb lehet. Méreteit praktikusan választják ki.

A telepítés egyik legfontosabb eleme a gőzkazán. Kialakítása a rajzokból egyértelműen kiderül, a kazánelemek gyártásához szükséges anyagokat és technológiát mindenki saját kívánsága és lehetőségei alapján választhatja meg.

1 - üzemanyag-ellátó cső (réz, Ø 3 mm), 2 - hőcserélő-elpárologtató, 3 - befecskendező cső (réz, Ø 3 mm), 4 - gőzelszívó cső, 5 - víz elpárologtató (cső Ø 3-4 mm ), 6 - zsalu a láng levegőjéhez, 7 - fúvóka, 8 - fúvóka rögzítő egység, 9 - alsó kamra, 10 - vízellátó cső az elpárologtatóhoz, 11 - ház-cső.

Hőcserélő - az üzemanyag-elpárologtató egy régi barométer rézdobozából vagy vékony rézcső tekercs formájában készülhet. Az üzemanyag-szóró fúvókát WC-spray-palackból alakítják át.

1 - gőzellátó cső a kazántól a motorig, 2 - sárgaréz szeleptest, 3 - rugó, 4 - szelepgolyó. A szelep működtetéséhez a motordugattyú közepére egy tolórudat kell felszerelni, aminek a dugattyú felső holtpontjához közeledve felfelé kell nyomnia a szelepgolyót, így engedve be a következő nyomás alatt lévő gőzt.

1 - test (tetőfedő vas vagy sárgaréz lemez), 2 - töltőnyak (hermetikusan záródik), 3 - szelep (bicikli vagy motorkerékpár mellbimbója), 4 - áramlási szelep.

A gőzgép tesztelésére való felkészülés nem nehéz. A motorolajat az átalakított belső égésű motor forgattyúházába öntik; A szabványos porlasztó diffúzorba dugót kell behelyezni (az olajat körülbelül 50 üzemóra után kell kicserélni). A tartályok tele vannak vízzel (lehetőleg desztillált, ami kiküszöböli a vízkő képződését a gőzrendszerben) és bármilyen márkájú benzinnel. Mindkét tartály hermetikusan lezárt. Ezután egy meggyújtott száraz alkohol tablettát helyeznek a gőzkazán alsó részébe, és a tartályokba forrasztott mellbimbókon keresztül levegőt pumpálnak beléjük, túlnyomást hozva létre. Most kinyithatja a tápszelepeket. Egy idő után, amikor a tüzelőanyag-elpárologtató hőcserélő felmelegszik, a kazán lángrendszere automatikus üzemmódba kapcsol, folyamatosan nyomás alatti benzint szállítva a fúvóka fúvókához. A motor működéséhez elegendő a főtengelyt néhányszor elforgatni. A motor fordulatszámát a vízellátás és a láng magassága szabályozza.

Lemásolom a fórumról:
az autót ott egy hajóra szerelik, ami nekünk nem szükséges

HAJÓ GŐZMOTORVAL

Tokgyártás
Csónakunk törzsét száraz, puha és könnyű fából faragták: hárs, nyár, éger; A nyírt nehezebb és nehezebb feldolgozni. Szedhet lucfenyőt vagy fenyőt is, de könnyen megszúrják, ami megnehezíti a munkát.
Miután kiválasztotta a megfelelő vastagságú rönköt, vágja le egy fejszével, és fűrészeljen le egy megfelelő méretű darabot. A karosszéria gyártási sorrendje az ábrákon látható (lásd a 33. táblázatot, balra, fent).
Vágja ki a fedélzetet száraz deszkákból. A fedélzet felül legyen enyhén domború, mint a valódi hajókon, hogy a rákerülő víz a fedélzeten túl folyjon. Késsel vágjon sekély barázdákat a fedélzetbe, hogy a fedélzet felülete deszkák megjelenését kölcsönözze.

Kazán építés
Miután kivágott egy 80x155 mm méretű bádogdarabot, hajlítsa meg a széleit körülbelül 10 mm szélesen az ellenkező irányba. Miután a bádogot gyűrűvé hajlították, kösse össze a hajlított éleket egy varrással és forrassza (lásd a táblázatot, középen, jobbra). Hajlítsa meg a munkadarabot úgy, hogy ovális legyen, vágjon le két ovális alját, és forrassza őket.
Fúrjon két lyukat a kazán tetejére: az egyiket a vízbetöltő dugóhoz, a másikat a gőznek a gőzkamrába való bejutásához. A szárazgőzölő egy bádogból készült kis kerek tégely. A gőzkamrából egy bádogból hegesztett kis cső jön, amelynek a végére egy másik gumicsövet húznak, amelyen keresztül a gőz a gőzgép hengerébe kerül.
A tűztér csak alkoholégetőhöz alkalmas. Alulról a tűztér bádog fenekű, ívelt élekkel. Az ábra egy tűztér mintát mutat. A szaggatott vonalak a hajtási vonalakat jelzik. Nem forraszthatja a tűzteret; oldalfalait két-három kis szegecssel rögzítik. A falak alsó szélei kifelé hajlottak, és a bádogfenék szélei borítják.
Az égőben két vattából készült kanóc és egy bádogból forrasztott hosszú tölcsér alakú cső található. Ezen a csövön keresztül alkoholt tölthet az égőbe anélkül, hogy a kazánt a tűztérrel együtt eltávolítaná a hajóból, vagy az égőt a tűztérből. Ha a kazánt gumicsővel csatlakoztatjuk a gőzgép hengeréhez, akkor a tűztér a kazánnal könnyen eltávolítható a csónakból.
Ha nincs alkohol, készíthet egy tűzteret, amely finom előre megvilágított faszénnel működik. A szenet rácsos aljú bádogdobozba öntik. A szénnel ellátott doboz a tűztérbe van beépítve. Ehhez a kazánt kivehetővé kell tenni, és huzalbilincsekkel rögzíteni kell a tűztér felett.

Készítő gép
A csónakmodell oszcilláló hengeres gőzgéppel rendelkezik. Ez egy egyszerű, de jól működő modell. Működése a 34. táblázatban látható, jobb oldalon fent.
Az első pozíció a gőz bemeneti pillanatát mutatja, amikor a hengerben lévő lyuk egybeesik a gőzbemeneti lyukkal. Ebben a helyzetben a gőz belép a hengerbe, megnyomja a dugattyút és lenyomja azt. A dugattyúra nehezedő gőznyomás a hajtórúdon és a hajtókaron keresztül jut el a kardántengelyre. Ahogy a dugattyú mozog, a henger forog.
Ha a dugattyú egy kicsit sem éri el az alsó pontot, a henger egyenesen áll, és a gőz beszívása leáll: a hengeren lévő lyuk már nem esik egybe a beömlőnyílással. De a tengely forgása folytatódik, a lendkerék tehetetlensége miatt. A henger egyre jobban elfordul, és amikor a dugattyú elkezd felfelé emelkedni, a hengerlyuk egybeesik egy másikkal, a kipufogólyukkal. A hengerben lévő kipufogó gőzt a kimeneti nyíláson keresztül nyomják ki.
Amikor a dugattyú a legmagasabb helyzetébe emelkedik, a henger ismét egyenes lesz, és a kipufogónyílás bezárul. A dugattyú fordított mozgásának kezdetén, amikor ereszkedni kezd, a hengerben lévő lyuk ismét egybeesik a gőzbemenettel, a gőz ismét beáramlik a hengerbe, a dugattyú új nyomást kap, és minden megismétlődik. az egészet előről.
Vágja ki a hengert egy 7-8 mm-es lyukátmérőjű sárgaréz-, réz- vagy acélcsőből vagy egy megfelelő átmérőjű üres patronházból. A csőnek sima belső falakkal kell rendelkeznie.
Vágja ki a hajtórudat 1,5-2 mm vastag sárgaréz- vagy vaslemezből, a végét lyuk nélkül bádogozza meg.
Öntse a dugattyút ólomból közvetlenül a hengerbe. Az öntési mód pontosan ugyanaz, mint a korábban leírt gőzgépnél. Amikor az öntőzsinór megolvadt, egyik kezében vegye a fogóval befogott hajtórudat, a másik kezével öntse az ólmot a hengerbe. Azonnal merítse a hajtórúd ónozott végét az előre megjelölt mélységig még meg nem szilárdult vezetékbe. Szilárdan be lesz zárva a dugattyúba. Ügyeljen arra, hogy a hajtórúd pontosan vízszintesen és a dugattyú közepén legyen. Amikor az öntvény kihűlt, nyomja ki a dugattyút a hajtórúddal a hengerből, és óvatosan tisztítsa meg.
Vágja le a hengerfedelet sárgarézből vagy vasból 0,5-1 mm vastagságban.
A lengőhengeres gőzgép gőzelosztó berendezése két lemezből áll: egy hengeres gőzelosztó A lemezből, amely a hengerhez van forrasztva, és egy B gőzelosztó lemezből, amely a fogasléchez (kerethez) van forrasztva. Legjobb sárgarézből vagy rézből készíteni, és csak végső esetben vasból (lásd a táblázatot balra, felül).
A lemezeknek szorosan illeszkedniük kell egymáshoz. Ennek érdekében feltúrnak. Ez így van megcsinálva. Vegye ki az úgynevezett tesztlapkát, vagy vegyen egy kis tükröt. Fedje le a felületét egy nagyon vékony és egyenletes rétegű fekete olajfestékkel vagy növényi olajon törölt kormmal. A festéket ujjaival eloszlatjuk a tükör felületén. Helyezze a kaparni kívánt tányért festékkel bevont tükörfelületre, ujjaival nyomja meg, és egy ideig mozgassa egyik oldalról a másikra a tükör mentén. Ezután távolítsa el a lemezt, és egy speciális eszközzel - kaparóval kaparja le az összes kiálló festékkel borított helyet. Egy régi háromszög alakú reszelőből készíthetünk kaparót a széleinek élezésével, ahogy az az ábrán látható. Ha a fém, amelyből a gőzelosztó lemezek készülnek, puha (sárgaréz, réz), akkor a kaparót egy tollkéssel lehet helyettesíteni.
Ha a lemezen az összes kilógó festékkel borított helyet eltávolította, törölje le a maradék festéket, és helyezze újra a lemezt a tesztfelületre. Most a festék a lemez nagy felületét lefedi. Nagyon jó. Folytassa a kaparást, amíg a lemez teljes felületét kis, gyakori festékfoltok borítják. Miután rögzítette a gőzelosztó lemezeket, forrassza a lemezen fúrt lyukba behelyezett csavart az A hengerlaphoz. Forrassza a lemezt a csavarral a hengerhez. Ezután forrassza le a hengerfedelet. Forrassza a másik lemezt a gép keretére.
Vágja le a keretet 2-3 mm vastag sárgaréz- vagy vaslemezből, és rögzítse két csavarral a csónak aljához.
Készítse el a kardántengelyt 3-4 mm vastag acélhuzalból vagy egy „konstruktív” készlet tengelyéből. A tengely egy bádogból forrasztott csőben forog.A végére pontosan a tengely mentén lyukakkal ellátott sárgaréz vagy réz alátéteket forrasztanak.Töltsön olajat a csőbe, hogy a víz ne kerülhessen a csónakba még akkor sem, ha a cső felső vége a cső alatt van. vízszint. A propeller tengely csövét egy ferdén forrasztott kerek lemez segítségével rögzítjük a hajótestben. Töltse ki a cső és a szerelőlap körüli összes repedést olvadt gyantával (lakkkal), vagy fedje le gittel.
A hajtókar egy kis vaslemezből és egy huzaldarabból készül, és forrasztással van rögzítve a tengely végéhez.
Válasszon kész lendkereket, vagy öntse cinkből vagy ólomból, mint a korábban ismertetett szelepes gőzgépnél. Az asztalon a kör a bádogüvegben, a téglalap pedig az agyagformába öntés módját mutatja.
A légcsavart vékony sárgarézből vagy vasból vágják, és a tengely végére forrasztják. Hajlítsa meg a lapátokat legfeljebb 45°-os szögben a propeller tengelyéhez képest. Nagyobb hajlásnál nem csavarodnak bele a vízbe, hanem csak oldalra szórják.

Összeszerelés
Ha elkészített egy hengert dugattyúval és hajtórúddal, gépvázzal, hajtókarral és lendkerékkel ellátott kardántengellyel, megkezdheti a keret gőzelosztó lemezének be- és kimeneti furatainak jelölését, majd fúrását,
A jelöléshez először 1,5 mm-es fúróval lyukat kell fúrni a hengerlemezbe. Ennek a lemez felső részének közepén fúrt lyuknak a lehető legközelebb kell illeszkednie a hengerbe a hengerfedélhez (lásd a 35. táblázatot). Helyezzen egy darab ceruzát a fúrt lyukba úgy, hogy az 0,5 mm-re kiálljon a furatból.
Helyezze a hengert, a dugattyút és az összekötő rudat a helyére. Helyezzen egy rugót a hengerlemezbe forrasztott csavar végére, és csavarja fel az anyát. A lyukba helyezett grafittal ellátott henger a keretlemezhez nyomódik. Ha most elforgatja a hajtókart, ahogy a fenti táblázatban látható, a grafit kis ívet rajzol a lemezre, aminek a végein lyukat kell fúrnia. Ezek lesznek a bemeneti (bal) és a kimeneti (jobb) lyukak. A bemeneti nyílást valamivel kisebbre tegye, mint a kimenetet. Ha a bemeneti lyukat 1,5 mm átmérőjű fúróval fúrja, akkor a kimenet 2 mm átmérőjű fúróval fúrható. A jelölés befejezése után távolítsa el a hengert és távolítsa el a vezetéket. Óvatosan kaparja le a furat szélei mentén a fúrás után megmaradt sorját.
Ha nincs kéznél kis fúró vagy fúró, akkor némi türelemmel lyukakat fúrhat egy vastag tűből készült fúróval. Törje le a tű szemét, és félig szúrja bele a fa nyélbe. Élesítse meg a fűzőlyuk kiálló végét egy kemény tömbön, ahogy az az asztalon lévő körben látható. A fogantyú tűvel egyik vagy másik irányba forgatásával lassan lyukakat fúrhat. Ez különösen egyszerű, ha a lemezek sárgarézből vagy rézből készülnek.
A kormánykerék ónból, vastag drótból és 1 mm vastag vasból készült (lásd a táblázatot, jobbra, lent). Ahhoz, hogy vizet öntsünk a kazánba és alkoholt az égőbe, egy kis tölcsért kell forrasztania.
Annak érdekében, hogy a modell ne essen az oldalára szárazon, állványra van felszerelve.

A gép tesztelése és beindítása
A modell elkészülte után megkezdheti a gőzgép tesztelését. Öntsön ökröket az üstbe 3/4 magasságig. Helyezzen kanócokat az égőbe, és öntsön alkoholt. Kenje meg a gép csapágyait és dörzsölő részeit folyékony gépolajjal. Törölje le a hengert egy tiszta ruhával vagy papírral, és kenje meg azt is. Ha a gőzgépet precízen építik, a lemezek felülete jól átlapolt, a gőz bemeneti és kivezető lyukak megfelelően meg vannak jelölve és fúrva, nincsenek torzulások és a csavar által könnyen forog a gép, azonnal induljon el.
A gép elindításakor tartsa be a következő óvintézkedéseket:
1. Ne csavarja ki a vízbetöltő dugót, ha gőz van a kazánban.
2. Ne húzza meg a rugót, és ne húzza meg túl erősen az anyával, mert ez egyrészt növeli a lemezek közötti súrlódást, másrészt a kazán felrobbanásának veszélye áll fenn. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy ha túl magas a gőznyomás a kazánban, akkor a megfelelően megválasztott rugóval ellátott hengerlap olyan, mint egy biztonsági szelep: eltávolodik a keretlemeztől, kilép a felesleges gőz, és ennek köszönhetően a a nyomás a kazánban folyamatosan normális marad.
3. Ne hagyja sokáig állni a gőzgépet, ha a kazánban forr a víz. A keletkező gőzt folyamatosan el kell fogyasztani.
4. Ne hagyja, hogy a kazánban lévő összes víz felforrjon. Ha ez megtörténik, a kazán megolvad.
5. Ne rögzítse túl szorosan a gumicső végeit, ami egyben jó megelőzés is lehet a kazánban kialakuló túlzott nyomás ellen. De ne feledje, hogy a vékony gumicsövet a gőznyomás felfújja. Vegyünk egy erős ebonit csövet, amelybe néha elektromos vezetékeket helyeznek el, vagy tekerjünk be egy közönséges gumicsövet szigetelőszalaggal,
6. A kazán rozsdásodás elleni védelme érdekében töltse fel forralt vízzel. Annak érdekében, hogy a kazánban lévő víz gyorsabban felforrjon, a legegyszerűbb, ha forró vizet öntünk rá.

Ugyanaz, csak PDF-ben:

Már régóta szerettem volna megírni a saját cikkemet a Packflyerben, és végül úgy döntöttem, megteszem.
Az egyik első komolyabb projektem a gőzgép gyártása volt, 12 évesen kezdtem el, és kb 7 évig folytattam, miközben bővítettem a szerszámaimat és kiegyenesítettem a görbe kezeimet.

Az egész a gőzgépekről szóló videókkal és cikkekkel kezdődött, ami után eldöntöttem, miért vagyok rosszabb. Emlékeim szerint úgy akartam megépíteni, hogy egy asztali lámpához áramot termeljen. Ahogy nekem akkor tűnt, szépnek, kis méretűnek kell lennie, ceruzaforgáccsal kell dolgozni, és az ablakpárkányon kell állnia, hogy az ablakon fúrt lyukon keresztül forró gázokat engedjen az utcára (ez nem jött be).
Ennek eredményeként az első modellek némelyike, amelyeket sebtében felvázoltak, és reszelő, fadarabok, epoxigyanta, szögek és fúró segítségével építettek, csúnya és kivitelezhetetlen volt.

Ezt követően a fejlesztések és hibajavítások sorozata kezdődött. Ezalatt nem csak öntödei munkásként, lendkerék olvasztásával kellett kipróbálnom magam (amiről később kiderült, hogy szükségtelen volt), hanem megtanultam dolgozni a KOMPAS 3D, AutoCAD rajzprogramokban (ami hasznos volt az intézetben) .

De bármennyire is igyekeztem, valami mindig elromlott. A dugattyúk és hengerek gyártása során folyamatosan nem sikerült elérni a szükséges pontosságot, ami elakadáshoz vagy kompresszió létrejöttének kudarcához vezetett, és a motorok sokáig nem vagy egyáltalán nem működtek.
Külön problémát jelentett a motor gőzkazánjának létrehozása. Úgy döntöttem, hogy elkészítem az első kazánomat egy egyszerű diagram szerint, amelyet valahol láttam. Egy közönséges konzervdobozt vettek, amelynek fedelét a nyitott végén lezárták, és a motor számára cső jött ki. A kazán fő hátránya az volt, hogy nem szabad hagyni, hogy a víz elforrjon, mert... A hőmérséklet emelkedése a forrasztóanyag megolvadását okozhatja. És természetesen, mint mindig, a kísérlet során a fűtést túlfeszítették, ami egy minirobbanáshoz, valamint forró gőz és rozsdás víz felszabadulásához vezetett a falak és a mennyezet mentén….

Ezt követően a gőzgép és a kazán gyártása több hónapra leállt.

Édesapám hobbi esztergagépe segített jelentős előrelépést elérni a gőzgép megalkotásában. Az alkatrészek a gyártás minőségét és sebességét tekintve karikacsapásként mentek, de mivel a kezdetektől fogva nem volt egyértelmű terv a gőzgép megépítésére, a folyamat során minden megváltozott, ami sokféle alkatrész felhalmozódásához vezetett. amelyeket valamilyen okból elutasítottak.

És ez csak egy része annak, ami ma maradt.

Annak érdekében, hogy ne ismétlődjön meg az első kazán szomorú helyzete, úgy döntöttek, hogy szupermegbízhatóvá teszik:

És a még nagyobb biztonság érdekében nyomásmérőt szereltek fel

Ennek a kazánnak van egy hátránya: egy ilyen bandura üzemi hőmérsékletre való felmelegítéséhez gázégővel kell melegíteni körülbelül 20 percig.
Ennek eredményeként vérrel és verejtékkel végre megcsinálták a SAJÁT gőzgépet, amely azonban nem ceruzaforgáccsal működött, és nem felelt meg a kezdeti követelményeknek, de ahogy mondani szokták: "megteszi".

Na, a videó:

GŐZ FORGÓMOTOR és GŐZ AXIÁLIS DUGATTYÚ MOTOR

A rotációs gőzgép (rotációs gőzgép) egyedülálló erőgép, amelynek fejlesztése még nem kapott megfelelő fejlesztést.

Egyrészt már a 19. század utolsó harmadában léteztek különféle forgómotorok, és még jól is működtek, beleértve a dinamókat elektromos energia előállítására és mindenféle tárgy meghajtására. De az ilyen gőzgépek (gőzgépek) gyártásának minősége és pontossága nagyon primitív volt, ezért alacsony hatásfokkal és alacsony teljesítményűek voltak. Azóta a kis gőzgépek a múlté, de a valóban hatástalan és kilátástalan dugattyús gőzgépek mellett a jó kilátásokkal rendelkező forgó gőzgépek is a múlté.

Ennek fő oka az, hogy a 19. század végi technológiai színvonalon nem lehetett igazán jó minőségű, erős és tartós forgómotort készíteni.
Emiatt a gőzgépek és gőzgépek teljes választékából a mai napig csak a hatalmas teljesítményű (20 MW-tól és afeletti) gőzturbinák maradtak fenn biztonságosan és aktívan, amelyek ma hazánkban a villamos energia mintegy 75%-át állítják elő. A nagy teljesítményű gőzturbinák a rakétát szállító harci tengeralattjárók és a nagy sarkvidéki jégtörők atomreaktoraiból is biztosítanak energiát. De ezek mind hatalmas gépek. A gőzturbinák a méretük csökkenésével drámaian elveszítik minden hatékonyságukat.

…. Ezért nincsenek a világon olyan 2000-1500 kW (2-1,5 mW) alatti teljesítményű gőzgépek és gőzgépek, amelyek hatékonyan üzemelnének olcsó szilárd tüzelőanyag és különféle szabad éghető hulladékok elégetéséből nyert gőzzel. .
A technológiának ezen a mai üres mezőjén (és egy teljesen csupasz, de kereskedelmi résen, amely nagy szüksége van a termékellátásra), a kis teljesítményű gépek piaci résein a forgó gőzgépek ki tudják és kell is kiaknázni magukat. méltó hely. És csak hazánkban tíz- és tízezres az igény rájuk... Főleg az autonóm áramtermelést és az önálló áramellátást szolgáló kis- és közepes erőgépekre van szükségük a kis- és középvállalkozásoknak a nagyvárosoktól, ill. nagy erőművek: - kis fűrésztelepeken, távoli bányákban, tábori táborokban és erdőrészletekben stb., stb.
…..

..
Nézzük meg azokat a tényezőket, amelyek miatt a rotációs gőzgépek jobbak, mint a legközelebbi rokonaik - a gőzgépek dugattyús gőzgépek és gőzturbinák formájában.
… — 1) A forgómotorok lökettérfogatú erőgépek – mint a dugattyús motorok. Azok. teljesítményegységre vetítve alacsony a gőzfogyasztásuk, mert a gőzt időről időre, szigorúan adagolt adagokban juttatják a munkaüregeikbe, és nem állandó, bőséges áramlásban, mint a gőzturbinákban. Éppen ezért a forgó gőzmotorok sokkal gazdaságosabbak, mint a gőzturbinák egységnyi kimenő teljesítményre vetítve.
— 2) A forgó gőzgépek a ható gázerők alkalmazási vállával (nyomatékváll) lényegesen (többször) nagyobb, mint a dugattyús gőzgépeké. Ezért az általuk kifejlesztett teljesítmény sokkal nagyobb, mint a gőzdugattyús motoroké.
— 3) A forgó gőzgépek sokkal hosszabb löketűek, mint a dugattyús gőzgépeké, pl. képesek a gőz belső energiájának nagy részét hasznos munkává alakítani.
— 4) A forgó gőzmotorok hatékonyan működhetnek telített (nedves) gőzzel, anélkül, hogy nehézségekbe ütköznének lehetővé téve a gőz jelentős részének vízzé kondenzációját közvetlenül a forgó gőzgép munkarészeiben. Ez a forgó gőzgépet használó gőzerőmű hatékonyságát is növeli.
— 5 ) A forgó gőzgépek 2-3 ezer fordulat/perc fordulatszámmal működnek, ami a villamosenergia-termelés optimális fordulatszáma, ellentétben a hagyományos mozdony típusú gőzgépek túl alacsony fordulatszámú (200-600 fordulat/perc) dugattyús motorjaival. , vagy túl nagy fordulatszámú turbináktól (10-20 ezer fordulat/perc).

Ugyanakkor technológiailag a forgó gőzgépek gyártása viszonylag egyszerű, ami viszonylag alacsony gyártási költséget jelent. Ellentétben a gőzturbinákkal, amelyek előállítása rendkívül költséges.

ÍGY A CIKK RÖVID ÖSSZEFOGLALÁSA — a forgó gőzmotor egy nagyon hatékony gőzerőgép, amely a szilárd tüzelőanyag és az éghető hulladék égéséből származó gőznyomást mechanikai erővé és elektromos energiává alakítja.

Ennek az oldalnak a szerzője már több mint 5 szabadalmat kapott a forgó gőzgépek tervezésének különféle vonatkozásaira vonatkozó találmányokra. Számos kisméretű, 3-7 kW teljesítményű forgómotort is gyártottak. Jelenleg 100-200 kW teljesítményű forgó gőzgépek tervezése folyik.
A forgómotoroknak azonban van egy „általános hátrányuk” - egy összetett tömítésrendszer, amely a kis motorok számára túl bonyolultnak, miniatűrnek és költségesnek bizonyul.

Ugyanakkor az oldal szerzője gőzaxiális dugattyús motorokat fejleszt ellentétes - ellentétes dugattyúmozgással. Ez az elrendezés a legenergiahatékonyabb variáció a dugattyús rendszer használatára szolgáló összes lehetséges séma közül.
Ezek a kis méretű motorok valamivel olcsóbbak és egyszerűbbek, mint a forgómotorok, és az általuk használt tömítések a leghagyományosabbak és legegyszerűbbek.

Az alábbiakban egy kis, axiális dugattyús boxermotorról készült videó látható, ellendugattyús mozgással.

Jelenleg egy ilyen 30 kW-os axiális dugattyús motort gyártanak. A motor élettartama várhatóan több százezer üzemóra lesz, mert a gőzgép fordulatszáma 3-4-szer kisebb, mint a belső égésű motoré, a „dugattyú-henger” súrlódó páros ion-plazma nitridálásnak van kitéve. vákuum környezet és a súrlódó felületek keménysége 62-64 egység HRC. A nitridálásos módszerrel végzett felületkeményedés részleteit lásd.

Itt van egy animáció egy hasonló axiális dugattyús boxer motor működési elvéről, ellentétesen mozgó dugattyúkkal

A fatüzelésű erőmű a fogyasztók villamosenergia-ellátásának egyik alternatív módja.

Egy ilyen készülék minimális energiaköltséggel képes elektromos áramot termelni, még olyan helyeken is, ahol egyáltalán nincs áramellátás.

A tűzifát használó erőmű kiváló lehetőség lehet a nyaralók és vidéki házak tulajdonosai számára.

Vannak miniatűr változatok is, amelyek alkalmasak a hosszú túrák és a természetben való időtöltés szerelmeseinek. De először a dolgok.

Sajátosságok

A fatüzelésű erőmű nem új találmány, de a modern technológiák lehetővé tették a korábban kifejlesztett készülékek valamelyest továbbfejlesztését. Ezen túlmenően számos különböző technológiát alkalmaznak az elektromos áram előállítására.

Ezenkívül a „fatüzelés” fogalma kissé pontatlan, mivel minden szilárd tüzelőanyag (fa, faapríték, raklap, szén, koksz), általában minden, ami éghet, alkalmas egy ilyen állomás működésére.

Azonnal jegyezzük meg, hogy a tűzifa, vagy inkább égési folyamata csak olyan energiaforrásként működik, amely biztosítja annak az eszköznek a működését, amelyben elektromos áram keletkezik.

Az ilyen erőművek fő előnyei a következők:

Sokféle szilárd tüzelőanyag használatának képessége és elérhetősége;
Bárhol kaphat elektromos áramot;
A különböző technológiák alkalmazása lehetővé teszi a különféle paraméterekkel rendelkező (csak a telefon rendszeres újratöltésére és az ipari berendezések áramellátására elegendő) villamos energia beszerzését;
Alternatív megoldásként is működhet, ha gyakoriak az áramkimaradások, valamint a fő áramforrás.

Klasszikus változat

Mint megjegyeztük, egy fatüzelésű erőmű többféle technológiát alkalmaz az elektromos áram előállítására. A klasszikus közülük a gőzerő, vagy egyszerűen a gőzgép.

Itt minden egyszerű - a fa vagy bármely más tüzelőanyag égéskor felmelegíti a vizet, aminek eredményeként gáz halmazállapotúvá válik - gőz.

A keletkező gőzt a generátor gépegység turbinájába juttatják, és a forgás következtében a generátor áramot termel.

Mivel a gőzgép és a generátor egy zárt körben kapcsolódnak össze, a turbinán való áthaladás után a gőz lehűl, visszavezetik a kazánba, és az egész folyamat megismétlődik.

Ez az erőművi séma az egyik legegyszerűbb, de számos jelentős hátránya van, amelyek közül az egyik a robbanásveszély.

Miután a víz gáznemű állapotba kerül, a nyomás az áramkörben jelentősen megnő, és ha nem szabályozzák, nagy a valószínűsége a csővezetékek megszakadásának.

És bár a modern rendszerek a nyomást szabályozó szelepek egész sorát használják, a gőzgép működése továbbra is folyamatos ellenőrzést igényel.

Ezenkívül az ebben a motorban használt közönséges víz vízkő képződését okozhatja a csövek falán, ami csökkenti az állomás hatékonyságát (a vízkő rontja a hőátadást és csökkenti a csövek áteresztőképességét).

De most ezt a problémát desztillált víz, folyadékok, tisztított szennyeződések, amelyek kicsapódnak, vagy speciális gázok használatával oldják meg.

De másrészt ez az erőmű egy másik funkciót is elláthat - a helyiség fűtését.

Itt minden egyszerű - funkciójának elvégzése (a turbina forgása) után a gőzt le kell hűteni, hogy ismét folyékony állapotba kerüljön, amihez hűtőrendszerre vagy egyszerűen radiátorra van szükség.

És ha ezt a radiátort beltérben helyezi el, akkor végül nem csak áramot kapunk egy ilyen állomásról, hanem hőt is.

Egyéb opciók

De a gőzgép csak egy a szilárd tüzelésű erőművekben használt technológiák közül, és nem a legalkalmasabb a háztartási körülmények között való használatra.

Villamosenergia előállítására is használják:

Termoelektromos generátorok (a Peltier-elv alapján);
Gázgenerátorok.

Hőelektromos generátorok

A Peltier-elv szerint épített generátoros erőművek meglehetősen érdekes lehetőség.

Peltier fizikus felfedezett egy olyan hatást, amely abban rejlik, hogy amikor elektromos áramot vezetnek át két különböző anyagból álló vezetőn, az egyik érintkezőn hő nyelődik el, a másikon pedig hő szabadul fel.

Sőt, ez a hatás az ellenkezője - ha a vezetőt az egyik oldalon melegítik, a másikon pedig lehűtik, akkor elektromos áram keletkezik benne.

Ezzel ellentétes hatást alkalmaznak a fatüzelésű erőművekben. Égéskor felmelegítik a lemez egyik felét (ez egy termoelektromos generátor), amely különböző fémekből készült kockákból áll, a második részt pedig lehűtik (ehhez hőcserélőket használnak), aminek eredményeként elektromos áram jelenik meg a lemez kivezetései.

De egy ilyen generátornak számos árnyalata van. Ezek egyike, hogy a felszabaduló energia paraméterei közvetlenül függenek a lemez végein kialakuló hőmérséklet-különbségtől, ezért ezek kiegyenlítéséhez, stabilizálásához feszültségszabályozót kell alkalmazni.

A második árnyalat az, hogy a felszabaduló energia csak egy mellékhatás, a fa elégetésekor a legtöbb energia egyszerűen hővé alakul. Emiatt az ilyen típusú állomások hatékonysága nem túl magas.

A termoelektromos generátorral felszerelt erőművek előnyei a következők:

Hosszú élettartam (mozgó alkatrészek nélkül);
Ugyanakkor nemcsak energia keletkezik, hanem hő is, amelyet fűtésre, főzésre lehet felhasználni;
Csendes működés.

Meglehetősen elterjedt lehetőség a Peltier-elvet alkalmazó fatüzelésű erőművek, amelyekben egyaránt gyártanak olyan hordozható eszközöket, amelyek csak kis fogyasztású fogyasztók töltésére képesek áramot leadni (telefonok, zseblámpák), illetve olyan ipari eszközöket, amelyek nagy teljesítményű egységeket is képesek táplálni.

gázgenerátorok

A második típus a gázgenerátorok. Egy ilyen eszköz több irányban használható, beleértve az áramtermelést is.

Itt érdemes megjegyezni, hogy magának egy ilyen generátornak semmi köze az elektromossághoz, mivel fő feladata gyúlékony gáz előállítása.

Egy ilyen eszköz működésének lényege, hogy a szilárd tüzelőanyag oxidációja (égetése) során gázok szabadulnak fel, beleértve a gyúlékonyakat is - hidrogén, metán, CO, amelyek többféle célra felhasználhatók.

Például az ilyen generátorokat korábban autókban használták, ahol a hagyományos belső égésű motorok tökéletesen működtek a kibocsátott gázon.

Az üzemanyag állandó remegése miatt egyes autósok és motorosok már elkezdték szerelni ezeket az eszközöket autóikra.

Vagyis egy erőműhöz elég egy gázgenerátor, egy belső égésű motor és egy rendes generátor.

Az első elem gázt bocsát ki, amely a motor üzemanyagává válik, ami viszont megforgatja a generátor rotorját, hogy áramot termeljen.

A gázgenerátort használó erőművek előnyei a következők:

Maga a gázgenerátor tervezésének megbízhatósága;
A keletkező gáz használható belső égésű motor (amely elektromos generátort hajt meg), gázkazán, kemence működtetésére;
Az érintett belső égésű motortól és elektromos generátortól függően akár ipari célokra is nyerhető áram.

A gázgenerátor fő hátránya a tervezés terjedelmessége, mivel tartalmaznia kell egy kazánt, ahol a gáztermelés összes folyamata zajlik, valamint egy hűtési és tisztítási rendszert.

És ha ezt az eszközt elektromos áram előállítására használják, akkor az állomásnak tartalmaznia kell egy belső égésű motort és egy elektromos generátort is.

Gyárilag gyártott erőművek képviselői

Vegyük észre, hogy a jelzett lehetőségek – termoelektromos generátor és gázgenerátor – most prioritást élveznek, ezért kész állomásokat gyártanak háztartási és ipari használatra egyaránt.

Az alábbiakban ezek közül mutatunk be néhányat:

"Indigirka" kemence;
Turisztikai tűzhely „BioLite CampStove”;
"BioKIBOR" erőmű;
"Eco" erőmű "Cube" gázgenerátorral.

„Indigirka” kemence.

Közönséges háztartási szilárd tüzelésű tűzhely (Burzhaika tűzhelyhez hasonlóan), Peltier termoelektromos generátorral felszerelve.

Tökéletes nyaralókba és kis házakba, mivel elég kompakt és autóban is szállítható.

A fát égető fő energiát fűtésre használják fel, de a rendelkezésre álló generátor lehetővé teszi 12 V feszültségű és 60 W teljesítményű villamos energia előállítását is.

Sütő "BioLite CampStove".

Ez is Peltier elvet alkalmaz, de még kompaktabb (mindössze 1 kg súlyú), amivel túrázásra is magával viheti, de a generátor által termelt energia még kevesebb, de a töltéshez elég lesz zseblámpát vagy telefont.

"BioKIBOR" erőmű.

Termoelektromos generátort is használnak, de ez ipari változat.

A gyártó kérésre 5 kW-tól 1 MW-ig terjedő teljesítményű kimenő áramot biztosító készüléket tud gyártani. De ez befolyásolja az állomás méretét, valamint az elfogyasztott üzemanyag mennyiségét.

Például egy 100 kW teljesítményű berendezés óránként 200 kg fát fogyaszt.

De az Eco erőmű egy gázgenerátor. Kialakítása egy „Cube” gázgenerátort, egy benzines belsőégésű motort és egy 15 kW-os elektromos generátort használ.

A kész ipari megoldások mellett külön megvásárolhatja ugyanazokat a Peltier termoelektromos generátorokat, de tűzhely nélkül, és bármilyen hőforrással használható.

Házi készítésű állomások

Ezenkívül sok kézműves házi készítésű állomásokat hoz létre (általában gázgenerátoron alapul), amelyeket aztán elad.

Mindez azt jelzi, hogy önállóan készíthet erőművet a rendelkezésre álló anyagokból, és használhatja saját céljaira.

Termoelektromos generátoron alapul.

Az első lehetőség egy Peltier-lemezen alapuló erőmű. Rögtön jegyezzük meg, hogy egy otthon készült készülék csak telefon, zseblámpa töltésére, vagy LED lámpákkal történő világításra alkalmas.

A gyártáshoz szüksége lesz:

Fém test, amely kemence szerepét tölti be;
Peltier lemez (külön megvásárolható);
Feszültségszabályozó telepített USB kimenettel;
Hőcserélő vagy csak ventilátor a hűtéshez (vihetsz számítógépes hűtőt).

Az erőmű készítése nagyon egyszerű:

Sütőt készítünk. Fogunk egy fémdobozt (például számítógépházat), és kihajtjuk, hogy a sütőnek ne legyen alja. A falakon alul lyukakat készítünk a levegőellátáshoz. A tetejére egy rácsot szerelhetsz fel, amelyre vízforralót stb.
A lemezt a hátsó falra szereljük;
A hűtőt a lemez tetejére szereljük;
A lemez csatlakozóira feszültségszabályozót csatlakoztatunk, amelyről a hűtőt tápláljuk, és kapcsokat is húzunk a fogyasztók csatlakoztatásához.

Egyszerűen működik: meggyújtjuk a fát, és ahogy a lemez felmelegszik, a kapcsainál villamos energia keletkezik, amelyet a feszültségszabályozóhoz juttatnak. A hűtő elindul tőle, biztosítva a lemez hűtését.

Már csak a fogyasztók csatlakoztatása és az égési folyamat figyelemmel kísérése marad a kályhában (időben adjon hozzá tűzifát).

Gázgenerátorra épül.

Az erőmű készítésének második módja a gázgenerátor készítése. Egy ilyen eszköz gyártása sokkal nehezebb, de az energiakibocsátás sokkal nagyobb.

Elkészítéséhez szüksége lesz:

Hengeres tartály (például szétszerelt gázpalack). Tűzhely szerepét tölti be, ezért nyílásokat kell biztosítani a tüzelőanyag betöltéséhez és a szilárd égéstermékek tisztításához, valamint levegőellátást (a jobb égési folyamat érdekében a kényszerellátáshoz ventilátorra lesz szükség) és a gázkimenetet. ;
Hűtőradiátor (készíthető tekercs formájában), amelyben a gáz hűtésre kerül;
Tároló „Cyclone” típusú szűrő létrehozásához;
Tartály finom gázszűrő létrehozásához;
Benzingenerátor készlet (de bármilyen benzinmotort, valamint normál 220 V-os aszinkron villanymotort is használhat).

Ezt követően mindent egyetlen szerkezetbe kell kapcsolni. A kazánból a gáznak a hűtőradiátorba kell áramlani, majd a „Cyclone”-ba és egy finomszűrőbe. És csak ezután kerül a kapott gáz a motorba.

Ez a gázgenerátor gyártásának sematikus diagramja. A végrehajtás nagyon eltérő lehet.

Például beépíthető egy mechanizmus a szilárd tüzelőanyag kényszerellátására egy bunkerből, amelyet egyébként szintén generátor, valamint mindenféle vezérlőberendezés táplál.

A Peltier-effektuson alapuló erőmű létrehozása nem lesz különösebb probléma, mivel az áramkör egyszerű. Az egyetlen dolog, hogy bizonyos biztonsági intézkedéseket kell tenni, mivel az ilyen kályhában a tűz gyakorlatilag nyitva van.

A gázgenerátor létrehozásakor azonban számos árnyalatot kell figyelembe venni, köztük a tömítettséget a rendszer minden csatlakozásánál, amelyen a gáz áthalad.

Annak érdekében, hogy a belső égésű motor megfelelően működjön, gondoskodnia kell a jó minőségű gáztisztításról (a szennyeződések jelenléte elfogadhatatlan).

A gázgenerátor terjedelmes kialakítású, ezért szükséges a megfelelő hely kiválasztása, valamint a normál szellőzés biztosítása, ha beltérben telepítik.

Mivel az ilyen erőművek nem újak, és viszonylag hosszú ideje amatőrök gyártják őket, sok vélemény gyűlt össze róluk.

Alapvetően mindegyik pozitív. Még egy házi készítésű, Peltier elemmel ellátott tűzhely esetén is meg kell jegyezni, hogy teljes mértékben megbirkózik a feladattal. Ami a gázgenerátorokat illeti, itt jó példa lehet az ilyen eszközök felszerelése akár modern autókra is, ami jelzi hatékonyságukat.