수제 2기통 증기 엔진. 증기 기관을 만드는 방법 내연 기관에서 DIY 증기 기관

선수가 이미 선박 모델 사본을 만드는 데 풍부한 경험이 있더라도 새로운 미세 혈관을 설계할 때 필연적으로 문제에 직면하게 됩니다. 가열 또는 압축 - 연료, 소음 억제 및 진동에 문제가 있습니다. 전기 같은! 그러나 특히 대량의 전기 축전지를 고려할 때 단점이 없는 것은 아닙니다.

그리고 가장 다채로운 길을 택하고 예를 들어 증기선과 같은 사본에 실제 소형 증기 엔진을 사용하는 것은 어떻습니까! 처음에는 어려워 보이는 아이디어를 구현하려는 시도는 매우 흥미로운 결과를 가져왔습니다.

우선-엔진에 대해 직접적으로 (스팀 설치에는 더 많은 대형 구성 요소가 포함됨). 작업량이 충분한 모델 ICE를 기반으로 만드는 것이 더 쉽습니다. 그건 그렇고, "Kometa"MD-5와 같은 모터는 완전히 작동하지 않는 정상적인 성능으로 오랫동안 확립되어 왔으며 이러한 목적에 매우 적합합니다. 증기 버전의 경우 새 실린더 라이너를 만들고 그 안에 증기가 빠져나갈 수 있는 배출구만 만드는 것이 가장 좋습니다. 바이 패스 (퍼지) 창은 필요하지 않습니다. 부재시 모터의 크랭크 케이스가 닫히므로 장치 작동 중에 크랭크 케이스에 충분한 양의 오일을 유지할 수 있습니다.

증기 발전소 작업의 다음 단계는 물과 휘발유 또는 기타 액체 연료를 위한 두 개의 탱크를 제조하는 것입니다. 물 탱크는 두께가 0.8-1mm 이상인 두꺼운 시트 황동 또는 스테인리스 스틸로 납땜됩니다 (극한의 경우 두꺼운 루핑 철이 적합함). 재료의 선택은 물 탱크가 전체 증기 시스템과 같은 설치 작동 중에 동일한 압력을 받는다는 사실 때문입니다. 연료 탱크는 강하지 않고 부피가 작을 수 있습니다. 치수는 실용적인 방식으로 선택됩니다.

설치의 가장 중요한 구성 요소 중 하나는 증기 보일러입니다. 그 디자인은 도면에서 명확하며 누구나 자신의 희망과 능력에 따라 보일러 요소 제조용 재료와 기술을 선택할 수 있습니다.

1 - 연료 공급 파이프(구리, Ø 3mm), 2 - 열교환기-증발기, 3 - 노즐 공급 파이프(구리, Ø 3mm), 4 - 증기 추출 파이프, 5 - 물 증발기(튜브 Ø 3-4mm ) , 6 - 불꽃에 공기를 공급하는 블라인드, 7 - 노즐, 8 - 노즐 장착 장치, 9 - 하부 챔버, 10 - 증발기로의 급수관, 11 - 하우징 파이프.

열 교환기 - 연료 증발기는 오래된 기압계의 구리 상자 또는 얇은 구리 튜브 코일 형태로 만들 수 있습니다. 연료 스프레이 노즐은 변기 분무기에서 변환됩니다.

1 - 보일러에서 엔진으로의 증기 공급관, 2 - 황동 밸브 본체, 3 - 스프링, 4 - 볼 밸브. 밸브가 엔진 피스톤의 바닥에서 작동하려면 푸셔 로드를 중앙에 장착해야 합니다. 푸셔 로드는 피스톤이 상사점에 접근할 때 볼 밸브를 위로 눌러 다음 부분을 허용해야 합니다. 압력을 받는 증기.

1 - 본체(루핑 철 또는 시트 황동), 2 - 필러 넥(밀폐형), 3 - 밸브(자전거 또는 오토바이의 니플), 4 - 소모성 탭 밸브.

증기 엔진 테스트 준비는 어렵지 않습니다. 변환된 내연 기관의 크랭크 케이스에 기계 오일을 붓습니다. 표준 기화기 디퓨저에 플러그를 삽입합니다(기계 작동 약 50시간 후에 오일을 교체해야 함). 탱크는 각각 물(증기 시스템에서 스케일 형성을 방지하는 증류가 바람직함)과 모든 브랜드의 휘발유로 채워져 있습니다. 두 탱크 모두 밀폐되어 있습니다. 그런 다음 점화 된 건조 알코올 정제를 증기 보일러의 하부에 놓고 탱크에 납땜 된 젖꼭지를 통해 공기를 펌핑하여 과도한 압력을 생성합니다. 이제 소모품 탭 밸브를 열 수 있습니다. 얼마 후 연료 증발 열교환 기가 예열되면 보일러의 화염 시스템이 자동 모드로 전환되어 노즐 노즐에 압력을 가해 가솔린을 지속적으로 공급합니다. 엔진을 작동시키려면 크랭크축을 몇 번 돌리면 충분합니다. 모터 속도는 물 공급과 화염 높이에 의해 제어됩니다.

포럼에서 복사:
자동차는 우리에게 필요하지 않은 보트에 설치되어 있습니다.

증기 엔진 보트

케이스 제조
우리 보트의 선체는 린든, 아스펜, 알더와 같은 건조하고 부드럽고 가벼운 목재로 절단됩니다. 자작 나무는 작업하기가 점점 더 어렵습니다. 가문비 나무 나 소나무를 가져갈 수도 있지만 쉽게 찔려서 작업이 복잡해집니다.
적절한 두께의 통나무를 선택한 후 도끼로 감싸고 필요한 크기의 조각을 잘라냅니다. 본체 제조 순서는 그림에 나와 있습니다(표 33, 왼쪽 상단 참조).
마른 보드에서 데크를 잘라냅니다. 위에서부터 실제 배처럼 데크를 약간 볼록하게 만들어 그 위에 떨어진 물이 배 밖으로 흐르도록 합니다. 데크 표면에 판자 모양을 내기 위해 칼로 얕은 홈을 자릅니다.

보일러 공사
80x155mm 크기의 주석 조각을 자른 후 약 10mm 너비의 가장자리를 반대 방향으로 구부립니다. 주석을 링으로 구부린 후 구부러진 가장자리를 이음새에 연결하고 납땜합니다(표, 중앙, 오른쪽 참조). 공작물을 구부려 타원형을 만들고 두 개의 타원형 바닥을 따라 자르고 납땜하십시오.
보일러 상단에 두 개의 구멍을 뚫습니다. 하나는 물을 채우는 플러그용이고 다른 하나는 스팀이 증기선으로 통과하는 데 사용됩니다. Sukhoparnik - 주석으로 만든 작은 둥근 항아리. 주석으로 납땜 된 작은 튜브가 증기선에서 나오고 그 끝에 다른 고무 튜브가 당겨져 증기가 증기 엔진의 실린더로 이동합니다.
화재 챔버는 알코올 토치에만 적합합니다. 화실 바닥에는 가장자리가 구부러진 주석 바닥이 있습니다. 그림은 화실의 패턴을 보여줍니다. 파선은 접는 선을 나타냅니다. 화실을 납땜하는 것은 불가능합니다. 측벽은 두세 개의 작은 리벳으로 고정되어 있습니다. 벽의 아래쪽 가장자리는 바깥쪽으로 구부러지고 주석 바닥의 가장자리로 덮여 있습니다.
버너에는 두 개의 면 심지와 주석으로 납땜된 긴 깔때기 모양의 튜브가 있습니다. 보트에서 화실이있는 보일러 또는 화실에서 버너를 제거하지 않고이 튜브를 통해 알코올을 버너에 부을 수 있습니다. 보일러를 고무 튜브로 증기 기관의 실린더에 연결하면 보일러가 있는 화실을 보트에서 쉽게 제거할 수 있습니다.
알코올이 없으면 미리 점화된 미세한 숯으로 작동하는 화실을 만들 수 있습니다. 석탄은 슬레이트 바닥이 있는 주석 상자에 붓습니다. 석탄 상자는 화실에 설치됩니다. 이렇게하려면 와이어 클램프로 보일러를 제거하고 화실 위에 고정해야합니다.

기계 제작
보트 모델에는 흔들림 실린더가 있는 증기 엔진이 장착되어 있습니다. 간단하면서도 잘 작동하는 모델입니다. 작동 방식은 오른쪽 상단의 표 34에 나와 있습니다.
첫 번째 위치는 실린더의 구멍이 증기 유입구와 일치할 때 증기 유입 순간을 나타냅니다. 이 위치에서 증기는 실린더로 들어가 피스톤을 누르고 아래로 밉니다. 피스톤의 증기압은 커넥팅 로드와 크랭크를 통해 프로펠러 샤프트로 전달됩니다. 피스톤이 움직이면 실린더가 회전합니다.
피스톤이 바닥점에 조금 못미치면 실린더는 곧게 서고 증기 흡입구는 멈춥니다. 실린더의 구멍이 더 이상 흡입구와 일치하지 않습니다. 그러나 이미 플라이휠의 관성으로 인해 샤프트의 회전이 계속됩니다. 실린더가 점점 더 회전하고 피스톤이 위쪽으로 움직이기 시작하면 실린더 보어가 다른 배출구와 정렬됩니다. 실린더의 배기 증기는 배출구를 통해 배출됩니다.
피스톤이 가장 높은 위치로 올라가면 실린더가 다시 펴지고 배출구가 닫힙니다. 피스톤의 역방향 이동이 시작될 때 이미 떨어지기 시작하면 실린더의 구멍이 다시 증기 입구와 일치하고 증기가 다시 실린더로 폭발하고 피스톤이 새로운 푸시를 받고 모든 것이 반복됩니다.
구멍 직경이 7-8mm인 황동, 구리 또는 강철 튜브 또는 해당 직경의 빈 카트리지 케이스에서 실린더를 자릅니다. 튜브의 내벽은 매끄러워야 합니다.
1.5-2mm 두께의 황동 또는 철판에서 커넥팅로드를 자르고 구멍없이 끝을 자릅니다.
납에서 피스톤을 실린더에 직접 주조합니다. 주조 방법은 앞에서 설명한 증기 기관과 완전히 동일합니다. 주조 리드가 녹으면 펜치로 고정된 커넥팅 로드를 한 손으로 잡고 다른 한 손으로 리드를 실린더에 붓습니다. 미리 표시된 깊이까지 아직 응고되지 않은 리드에 커넥팅 로드의 주석 도금 끝을 즉시 담그십시오. 피스톤에 단단히 납땜됩니다. 커넥팅 로드가 정확히 수직으로 피스톤 중앙에 삽입되었는지 확인하십시오. 주물이 냉각되면 커넥팅 로드가 있는 피스톤을 실린더 밖으로 밀어 조심스럽게 청소합니다.
0.5-1mm 두께의 황동 또는 철로 실린더 커버를 잘라냅니다.
요동 실린더가 있는 증기 엔진의 증기 분배 장치는 실린더에 납땜된 실린더 증기 분배판 A와 랙(프레임)에 납땜된 증기 분배판 B의 두 개의 플레이트로 구성됩니다. 그들은 황동 또는 구리로 만드는 것이 가장 좋으며 철로 만든 최후의 수단으로 만 만듭니다 (왼쪽 상단 표 참조).
플레이트는 서로 꼭 맞아야 합니다. 이를 위해 그들은 서두르고 있습니다. 이렇게 합니다. 소위 테스트 타일을 꺼내거나 작은 거울을 가져옵니다. 매우 얇고 고른 검정색 유성 페인트 층 또는 식물성 기름에서 지워진 그을음으로 표면을 덮으십시오. 손가락으로 거울 표면에 페인트를 문지릅니다. 긁을 판을 페인트로 덮인 거울 표면에 놓고 손가락으로 누르고 잠시 동안 거울을 따라 좌우로 움직입니다. 그런 다음 판을 제거하고 특수 도구 인 스크레이퍼로 튀어 나온 페인트로 덮인 모든 부분을 긁습니다. 스크레이퍼는 그림과 같이 모서리를 날카롭게 하여 오래된 삼각형 줄로 만들 수 있습니다. 증기 분배판을 만드는 금속이 부드러우면(황동, 구리) 스크레이퍼를 주머니칼로 교체할 수 있습니다.
판 위에 튀어나온 페인트로 덮인 부분이 모두 제거되면 남은 페인트를 닦아내고 다시 시험판을 테스트 표면에 놓습니다. 페인트는 이제 판의 넓은 영역을 덮을 것입니다. 매우 좋은. 접시의 전체 표면이 작고 빈번한 페인트 얼룩으로 덮일 때까지 계속 긁습니다. 증기 분배판을 성형한 후 판에 뚫린 구멍에 삽입된 나사를 실린더 플레이트 A에 납땜합니다. 나사로 플레이트를 실린더에 납땜하십시오. 그런 다음 실린더 커버도 납땜하십시오. 다른 판을 기계 프레임에 납땜하십시오.
2-3mm 두께의 황동 또는 철판에서 프레임을 잘라내어 두 개의 나사로 보트 바닥에 고정하십시오.
3-4mm 두께의 강철 와이어 또는 "디자이너"세트의 축에서 프로펠러 샤프트를 만드십시오. 샤프트는 주석으로 납땜 된 튜브에서 회전합니다.구멍이있는 황동 또는 구리 와셔는 샤프트를 따라 끝 부분에 정확히 납땜됩니다.튜브의 상단이 아래에 있어도 물이 보트에 들어 가지 않도록 튜브에 오일을 붓습니다. 수위. 프로펠러 샤프트 튜브는 납땜 된 비스듬한 원형 플레이트를 사용하여 보트 선체에 고정됩니다. 용융 수지(var)로 튜브와 마운팅 플레이트 주변의 모든 균열을 채우거나 퍼티로 덮습니다.
크랭크는 작은 철판과 와이어 조각으로 만들어지며 샤프트 끝에 납땜으로 고정됩니다.
앞에서 설명한 밸브 증기 엔진의 경우와 같이 기성 플라이휠 또는 아연 또는 납 주조물을 선택하십시오. 원 안의 테이블에는 깡통으로 주조하는 방법과 직사각형으로 점토 주형으로 주조하는 방법이 나와 있습니다.
프로펠러는 얇은 황동 또는 철로 절단되어 샤프트 끝에 납땜됩니다. 블레이드를 프로펠러 축에 대해 45° 이하의 각도로 구부립니다. 경사가 클수록 물에 빠지지 않고 주변에 흩어집니다.

집회
피스톤과 커넥팅 로드가 있는 실린더, 기계 프레임, 크랭크 및 플라이휠이 있는 프로펠러 샤프트를 만들었으면 마킹을 시작한 다음 프레임 증기 분배판의 입구 및 출구 구멍을 뚫을 수 있습니다.
표시하려면 먼저 1.5mm 드릴로 실린더 플레이트에 구멍을 뚫어야 합니다. 플레이트 상단 중앙에 뚫린 이 구멍은 가능한 한 실린더 헤드에 가깝게 실린더에 맞아야 합니다(표 35 참조). 구멍에서 0.5mm 돌출되도록 드릴로 뚫은 구멍에 연필 심을 삽입합니다.
실린더를 피스톤과 커넥팅 로드와 함께 제자리에 놓습니다. 실린더 플레이트에 납땜된 나사 끝에 스프링을 끼우고 너트를 조입니다. 구멍에 흑연이 삽입된 실린더가 프레임 플레이트에 대해 눌려집니다. 이제 위의 표와 같이 크랭크를 돌리면 흑연이 판에 작은 호를 그리며 끝에서 구멍을 뚫어야 합니다. 입구(왼쪽) 및 출구(오른쪽) 포트가 됩니다. 입구를 출구보다 약간 작게 만드십시오. 입구 구멍을 직경 1.5mm 드릴로 뚫으면 출구 구멍을 직경 2mm 드릴로 뚫을 수 있습니다. 마킹이 끝나면 실린더를 제거하고 스타일러스를 제거하십시오. 구멍 가장자리를 따라 천공한 후 남은 버를 조심스럽게 긁어냅니다.
손에 작은 드릴과 드릴이 없으면 인내심을 가지고 두꺼운 바늘로 만든 드릴로 구멍을 뚫을 수 있습니다. 바늘귀를 부러뜨려 나무 손잡이에 반쯤 꽂아주세요. 테이블의 원에 표시된 것처럼 단단한 블록에서 눈의 튀어 나온 끝을 연마하십시오. 바늘로 핸들을 한 방향 또는 다른 방향으로 돌리면 천천히 구멍을 뚫을 수 있습니다. 플레이트가 황동이나 구리로 만들어진 경우 특히 쉽습니다.
스티어링 휠은 주석, 두꺼운 와이어 및 1mm 두께의 철로 만들어집니다(아래 오른쪽 표 참조). 보일러에 물을 붓고 버너에 알코올을 붓으려면 작은 깔때기를 납땜해야합니다.
모델이 육지에서 옆으로 떨어지지 않도록 랙인 스탠드에 설치됩니다.

기계 테스트 및 시동
모델이 완성되면 증기 엔진 테스트를 시작할 수 있습니다. 높이의 3/4까지 소를 가마솥에 붓습니다. 심지를 버너에 넣고 알코올을 붓습니다. 액체 기계 오일로 기계의 베어링과 마찰 부품을 윤활하십시오. 깨끗한 천이나 종이로 실린더를 닦고 그리스도 바르십시오. 증기 엔진이 정확하게 제작되고 플레이트 표면이 잘 랩핑되고 증기 입구 및 출구 구멍이 올바르게 표시되고 뚫려 있고 왜곡이 없으며 기계가 나사로 쉽게 회전하면 즉시 가야합니다.
기계를 시작할 때 다음 예방 조치를 준수하십시오.
1. 보일러에 증기가 있을 때 급수 플러그를 풀지 마십시오.
2. 스프링을 너무 세게 조이지 마시고 너트로 너무 세게 조이지 마십시오. 이렇게 하면 1차적으로 플레이트 사이의 마찰이 증가하고 2차적으로 보일러 폭발의 위험이 있습니다. 보일러의 증기압이 너무 높으면 적절하게 선택된 스프링이 있는 실린더 플레이트는 안전 밸브와 같습니다. 프레임 플레이트에서 멀어지고 과도한 증기가 빠져 나가고 이로 인해 압력이 보일러는 항상 정상으로 유지됩니다.
3. 보일러의 물이 끓고 있는 상태에서 스팀엔진을 장시간 방치하지 마십시오. 생성된 증기는 항상 소비되어야 합니다.
4. 보일러의 물을 모두 끓이지 않게 하십시오. 이런 일이 발생하면 보일러가 풀립니다.
5. 고무 튜브의 끝을 너무 세게 조이지 마십시오. 이는 보일러의 과도한 압력 형성에 대한 좋은 안전 장치가 될 수도 있습니다. 그러나 얇은 고무 튜브는 증기 압력에 의해 팽창된다는 점을 명심하십시오. 때때로 전선이 깔리는 강한 에보나이트 튜브를 사용하거나 일반 고무 튜브를 절연 테이프로 감싸고,
6. 보일러에 녹이 슬지 않도록 끓인 물을 채웁니다. 보일러의 물을 더 빨리 끓이려면 뜨거운 물을 붓는 것이 가장 쉽습니다.

동일하지만 pdf에서 :

나는 오랫동안 Packflyer에 내 기사를 쓰고 싶었고 마침내 결정했습니다.
나의 첫 번째 진지한 프로젝트 중 하나는 증기 기관 제조였습니다. 저는 12 살 때 시작하여 도구가 늘어나고 비뚤어진 손이 정렬됨에 따라 약 7 년 동안 계속했습니다.

모든 것은 증기 기관에 관한 비디오와 기사로 시작되었고, 그 후 나는 나에게 더 나쁜 것이 무엇인지 결정했습니다. 그 때 기억나는 대로 테이블 램프용 전기를 생성하기 위해 그것을 만들고 싶었습니다. 그때 나에게 보였던 것처럼 그것은 아름답고 작으며 연필 부스러기 작업을하고 창턱에 서서 창에 뚫린 구멍을 통해 뜨거운 가스를 거리로 배출해야했습니다 (이것은 그렇게되지 않았습니다).
그 결과 줄, 나무, 에폭시, 못, 드릴로 급하게 그려지고 제작된 최초의 모델 중 일부는 보기 흉하고 작동하지 않았습니다.

그 후 버그에 대한 일련의 개선 및 작업이 시작되었습니다. 그 시간 동안 나는 캐스터로서 플라이휠을 제련하고 (나중에 불필요한 것으로 판명됨) 드로잉 프로그램 KOMPAS 3D, AutoCAD (연구소에서 유용함)에서 작업하는 방법도 배워야했습니다. ).

하지만 아무리 노력해도 항상 뭔가 잘못되었습니다. 그는 피스톤과 실린더 제조에 필요한 정확도를 지속적으로 달성할 수 없었기 때문에 발작을 일으키거나 압축을 생성하지 않고 엔진이 짧은 시간 동안 작동하거나 전혀 작동하지 않았습니다.
특별한 문제는 엔진용 증기 보일러를 만드는 것이었습니다. 나는 어딘가에서 본 간단한 계획에 따라 첫 번째 보일러를 만들기로 결정했습니다. 엔진 용 튜브가 제거 된 뚜껑이 열린 끝에서 밀봉 된 상태로 일반 깡통을 가져 왔습니다. 보일러의 가장 큰 단점은 물이 끓으면 안 된다는 것입니다. 온도가 상승하면 땜납이 녹을 수 있습니다. 물론 항상 그렇듯이 실험 중에 난방이 과다 노출되어 미니 폭발과 벽과 천장을 따라 뜨거운 증기와 녹슨 물이 방출되었습니다 ....

그 후 몇 달 동안 증기 기관과 보일러의 제조가 중단되었습니다.

아버지가 취미용 선반을 구입한 것은 증기 기관을 만드는 데 상당한 진전을 이루는 데 도움이 되었습니다. 세부 사항은 품질과 생산 속도 측면에서 시계처럼 진행되었지만 처음부터 증기 엔진 구축에 대한 명확한 계획이 없었기 때문에 모든 것이 프로세스에서 변경되어 많은 다양한 부품이 축적되었습니다. 어떤 이유로든 거절당했습니다.

그리고 그것은 오늘날 남은 것의 일부에 불과합니다.

첫 번째 보일러의 슬픈 이야기를 반복하지 않기 위해 초대형 보일러를 안정적으로 만들기로 결정했습니다.

그리고 더욱 안전을 위해 압력계를 설치했습니다.

그러나이 보일러에는 마이너스가있어 이러한 반 두라를 작동 온도로 가열하기 위해 가스 버너로 가열하는 데 약 20 분이 걸립니다.
결과적으로 피와 땀으로 결국 ITS OWN 증기 엔진이 만들어졌지만 연필 부스러기에서는 작동하지 않고 가장 초기 요구 사항을 충족하지 못하지만 "할 것입니다"라고 말합니다.

음, 비디오:

STEAM ROTARY ENGINE 및 STEAM AXIAL PISTON ENGINE

회전식 증기기관(rotary type steam engine)은 아직 개발이 충분히 이루어지지 않은 독특한 동력기계이다.

한편으로, 19세기 후반에는 다양한 디자인의 회전식 엔진이 존재했으며 전기 에너지를 생성하고 모든 종류의 물체에 공급하기 위해 다이너모를 구동하는 것을 포함하여 잘 작동했습니다. 그러나 그러한 증기기관(증기기관)을 제조하는 품질과 정확성은 매우 원시적이어서 효율성과 전력이 낮았다. 그 이후로 소형 증기 기관은 과거의 일이되었지만 정말 비효율적이고 유망하지 않은 왕복 증기 기관과 함께 전망이 좋은 증기 회전 기관도 과거가되었습니다.

주된 이유는 19세기 후반의 기술 수준에서는 정말 고품질의 강력하고 내구성이 뛰어난 로터리 엔진을 만드는 것이 불가능했기 때문입니다.
따라서 모든 다양한 증기 엔진 및 증기 엔진 중에서 오늘날까지 엄청난 전력 (20MW 이상)의 증기 터빈 만이 성공적으로 활발하게 살아 남았으며 오늘날 우리나라 발전량의 약 75 %를 차지합니다. 고출력 증기 터빈은 또한 전투 미사일을 탑재한 잠수함과 대형 북극 쇄빙선의 원자로에서 에너지를 공급합니다. 그러나 그들은 모두 훌륭한 차입니다. 증기 터빈은 크기가 줄어들면 모든 효율성을 크게 잃습니다.

.... 그렇기 때문에 값싼 고체 연료와 다양한 자유 가연성 폐기물의 연소에서 얻은 증기로 효과적으로 작동하는 2000-1500kW (2-1.5MW) 미만의 전력을 가진 동력 증기 엔진 및 증기 엔진이 현재 세상에 없습니다.
오늘날 비어 있는 기술 분야(완전히 비어 있지만 상업적 틈새 시장이 절실히 필요함), 저전력 기계의 시장 틈새 시장에서 증기 회전식 엔진은 매우 가치 있는 자리를 차지할 수 있고 또 그래야 합니다. 그리고 우리나라에서만 필요한 것은 수만 대입니다 ... 특히 자율 발전 및 독립 전원 공급을위한 중소형 동력 기계는 대도시와 멀리 떨어진 지역의 중소기업에 필요합니다. 대형 발전소: - 작은 제재소, 외딴 광산, 야영지 및 산림 구역 등
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가장 가까운 친척 인 왕복 증기 엔진 및 증기 터빈 형태의 증기 엔진보다 회전식 증기 엔진을 더 좋게 만드는 요소를 살펴 보겠습니다.
… — 1) 로터리 엔진은 피스톤 엔진과 같은 체적 팽창 동력 기계입니다. 저것들. 증기 터빈에서와 같이 지속적으로 많은 양의 흐름이 아닌 엄격하게 계량 된 부분으로 증기가 작업 공동에 수시로 공급되기 때문에 전력 단위당 증기 소비량이 적습니다. 그렇기 때문에 증기 로터리 엔진은 출력 단위당 증기 터빈보다 훨씬 경제적입니다.
— 2) 회전식 증기 엔진에는 왕복 증기 엔진보다 훨씬 더 많은 가스 힘(토크 숄더)을 적용하기 위한 숄더가 있습니다. 따라서 그들에 의해 발전된 힘은 증기 피스톤 엔진의 힘보다 훨씬 높습니다.
— 3) 증기 로터리 엔진은 왕복 증기 엔진보다 훨씬 더 큰 동력 행정을 갖습니다. 증기의 내부 에너지 대부분을 유용한 일로 변환할 수 있는 능력이 있습니다.
— 4) 증기 로터리 엔진은 포화(습식) 증기에서 효율적으로 작동할 수 있으며 증기 로터리 엔진의 작업 섹션에서 직접 물로 전환되는 증기의 상당 부분을 응축하는 데 어려움이 없습니다. 이것은 또한 증기 로터리 엔진을 사용하는 증기 발전소의 효율성을 높입니다.
— 5 ) 기존의 기관차형 증기의 너무 저속인 피스톤 엔진(분당 200~600회전)에 비해 증기 로터리 엔진은 전기를 생산하기 위한 최적의 속도인 분당 2~3천 회전의 속도로 작동한다. 엔진 또는 너무 빠른 터빈 (분당 10-20,000 회전).

동시에 증기 로터리 엔진은 기술적으로 상대적으로 제조가 용이하여 제조 비용이 상대적으로 낮습니다. 제조 비용이 매우 비싼 증기 터빈과는 대조적입니다.

따라서 이 기사의 요약 - 증기 로터리 엔진은 고체 연료 및 가연성 폐기물을 태우는 열에서 증기 압력을 기계적 동력 및 전기 에너지로 변환하는 매우 효율적인 증기 동력 기계입니다.

이 사이트의 작성자는 증기 로터리 엔진 설계의 다양한 측면에 대한 발명에 대해 이미 5개 이상의 특허를 받았습니다. 3~7kW 출력의 소형 로터리 엔진도 많이 생산되었습니다. 이제 우리는 100~200kW의 출력을 가진 증기 로터리 엔진을 설계하고 있습니다.
그러나 로터리 엔진에는 "일반적인 결함"이 있습니다. 즉, 소형 엔진의 경우 너무 복잡하고 소형이며 제조 비용이 많이 드는 복잡한 씰 시스템입니다.

동시에 사이트 작성자는 반대 방향의 피스톤 움직임을 가진 증기 축 피스톤 엔진을 개발하고 있습니다. 이 배열은 피스톤 시스템을 사용하기 위한 가능한 모든 구성에서 전력 측면에서 가장 에너지 효율적인 변형입니다.
이 작은 크기의 모터는 로터리 모터보다 다소 저렴하고 간단하며 그 안에 있는 씰은 가장 전통적이고 단순하게 사용됩니다.

아래는 사용중인 소형 카운터 이동 축 피스톤 엔진의 비디오입니다.

현재 이러한 30kW 액시얼 피스톤 복서 엔진이 제조되고 있습니다. 증기기관의 속도가 내연기관의 속도보다 3~4배 낮기 때문에 엔진 자원은 수십만 시간이 될 것으로 예상되며, 피스톤-실린더 마찰 쌍은 진공 환경 및 마찰 표면의 경도는 62-64 단위 HRC입니다. 질화에 의한 표면 경화 과정에 대한 자세한 내용은 참조하십시오.

다음은 다가오는 피스톤 운동과 함께 레이아웃이 유사한 축 피스톤 박서 엔진의 작동 원리에 대한 애니메이션입니다.

화력 발전소는 소비자에게 전기를 공급하는 대안 중 하나입니다.

이러한 장치는 전력 공급이 전혀 없는 곳에서도 최소한의 에너지 비용으로 전기를 생산할 수 있습니다.

장작으로 사용되는 발전소는 여름 별장 및 시골집 소유자에게 훌륭한 선택이 될 수 있습니다.

긴 하이킹과 자연의 취미를 좋아하는 사람들에게 적합한 미니어처 버전도 있습니다. 하지만 먼저 해야 할 일이 있습니다.

특이점

화목 발전소는 새로운 발명과는 거리가 멀지만 현대 기술로 인해 이전에 개발된 장치를 어느 정도 개선할 수 있게 되었습니다. 또한 전기를 생산하기 위해 여러 가지 기술이 사용됩니다.

또한 "나무 굽기"의 개념은 다소 부정확합니다. 고체 연료 (나무, 나무 조각, 팔레트, 석탄, 코크스)는 일반적으로 그러한 스테이션의 작동에 적합하기 때문에 일반적으로 태울 수있는 모든 것입니다.

우리는 장작 또는 오히려 연소 과정이 전기가 생성되는 장치의 작동을 보장하는 에너지 원으로 만 작용한다는 점에 즉시 주목합니다.

이러한 발전소의 주요 이점은 다음과 같습니다.

다양한 고체 연료를 사용할 수 있는 능력과 가용성
어디서나 전기를 얻습니다.
다양한 기술을 사용하면 다양한 매개 변수로 전기를 공급받을 수 있습니다 (일반적인 전화 충전 및 산업용 장비에 전원을 공급하기 전에만 충분함).
또한 정전이 자주 발생하는 경우 대안으로 사용할 수 있으며 주요 전기 공급원으로도 사용할 수 있습니다.

클래식 변형

이미 언급한 바와 같이, 전기를 생성하기 위해 나무 화력 발전소에서 여러 기술이 사용됩니다. 그들 중 고전은 증기 동력 또는 단순히 증기 엔진입니다.

여기에서는 모든 것이 간단합니다. 장작이나 다른 연료가 타면 물이 가열되어 가스 상태 인 증기가됩니다.

생성된 증기는 발전기 세트의 터빈에 공급되고 회전으로 인해 발전기가 전기를 생성합니다.

증기기관과 발전기 세트가 하나의 폐회로로 연결되어 있기 때문에 터빈을 통과한 후 증기가 냉각되어 보일러로 다시 공급되고 전체 과정이 반복됩니다.

이러한 발전소 계획은 가장 단순한 것 중 하나이지만 여러 가지 중요한 단점이 있으며 그 중 하나는 폭발성입니다.

물이 기체 상태로 전환된 후 회로의 압력이 크게 증가하고 조절되지 않으면 파이프라인이 파열될 가능성이 높습니다.

최신 시스템은 압력을 조절하는 전체 밸브 세트를 사용하지만 증기 엔진 작동에는 여전히 지속적인 모니터링이 필요합니다.

또한 이 엔진에 사용되는 일반 물은 파이프 벽에 스케일을 형성하여 스테이션의 효율성을 감소시킬 수 있습니다(스케일은 열 전달을 손상시키고 파이프 처리량을 감소시킵니다).

그러나 이제 이 문제는 증류수, 액체, 침전되는 정제된 불순물 또는 특수 가스를 사용하여 해결됩니다.

그러나 다른 한편으로 이 발전소는 방을 데우는 또 다른 기능을 수행할 수 있습니다.

여기에서는 모든 것이 간단합니다. 기능 (터빈 회전)을 수행 한 후 증기를 냉각하여 다시 냉각 시스템 또는 단순히 라디에이터가 필요한 액체 상태로 전환해야합니다.

그리고이 라디에이터를 실내에 놓으면 결과적으로 그러한 스테이션에서 전기뿐만 아니라 열도 받게됩니다.

다른 옵션

그러나 증기 기관은 고체 연료 발전소에서 사용되는 기술 중 하나일 뿐이며 가정용으로는 적합하지 않습니다.

또한 전기를 생성하는 데 사용됩니다.

열전 발전기(Peltier 원리 사용),
가스 발생기.

열전 발전기

Peltier 원리에 따라 구축된 발전기가 있는 발전소는 매우 흥미로운 옵션입니다.

물리학자 펠티에(Peltier)는 전기가 두 개의 서로 다른 재료로 구성된 도체를 통과할 때 접점 중 하나에서 열이 흡수되고 두 번째 접점에서 열이 방출된다는 사실로 귀결되는 효과를 발견했습니다.

또한이 효과는 반대입니다. 도체의 한쪽이 가열되고 다른 쪽이 냉각되면 전기가 생성됩니다.

화력발전소에서 사용하는 역효과이다. 태울 때 그들은 다른 금속으로 만든 입방체로 구성된 판의 절반 (열전 발전기)을 가열하고 두 번째 부분은 냉각됩니다 (열교환기가 사용됨). 그 결과 전기가 나타납니다. 플레이트가 출력됩니다.

그러나 그러한 발전기에는 몇 가지 뉘앙스가 있습니다. 그중 하나는 방출 에너지의 매개 변수가 플레이트 끝의 온도 차이에 직접적으로 의존하므로 균등화하고 안정화하려면 전압 조정기를 사용해야한다는 것입니다.

두 번째 뉘앙스는 방출되는 에너지는 부작용 일 뿐이며 장작 연소 중 대부분의 에너지는 단순히 열로 변환된다는 것입니다. 이 때문에 이러한 스테이션 유형의 효율성은 그다지 높지 않습니다.

열전 발전기가 있는 발전소의 장점은 다음과 같습니다.

긴 서비스 수명(움직이는 부품 없음);
동시에 에너지뿐만 아니라 난방이나 요리에 사용할 수 있는 열도 생산됩니다.
조용한 작동.

Peltier 원리를 사용하는 장작불 발전소는 상당히 일반적인 옵션이며 저전력 소비자(전화기, 손전등)를 충전하기 위한 전기만 제공할 수 있는 휴대용 장치와 강력한 장치에 전력을 공급할 수 있는 산업용 장치로 생산됩니다.

가스 발생기

두 번째 유형은 가스 발생기입니다. 이러한 장치는 전기 생성을 포함하여 여러 방향으로 사용될 수 있습니다.

주요 임무는 가연성 가스를 생산하는 것이기 때문에 그러한 발전기 자체는 전기와 관련이 없다는 점에 주목할 가치가 있습니다.

이러한 장치 작동의 본질은 고체 연료의 산화 (연소) 과정에서 다양한 목적으로 사용할 수있는 가연성 물질 (수소, 메탄, CO)을 포함하여 가스가 방출된다는 것입니다.

예를 들어, 이러한 발전기는 기존의 내연 기관이 배출 가스에서 완벽하게 작동하는 자동차에서 이전에 사용되었습니다.

연료의 지속적인 지터로 인해 일부 자동차 운전자와 오토바이 운전자는 이미 우리 시대에 이러한 장치를 자동차에 설치하기 시작했습니다.

즉, 발전소를 얻으려면 가스 발생기, 내연 기관 및 기존 발전기가 있으면 충분합니다.

첫 번째 요소에서는 가스가 방출되어 엔진의 연료가 되고 출력에서 전기를 얻기 위해 발전기 로터를 회전시킵니다.

가스 발생기 발전소의 장점은 다음과 같습니다.

가스 발생기 자체 설계의 신뢰성;
생성된 가스는 내연 기관(발전기의 구동 장치가 됨), 가스 보일러, 용광로를 작동하는 데 사용할 수 있습니다.
관련된 내연 기관과 발전기에 따라 산업용으로도 전기를 얻을 수 있습니다.

가스 발생기의 가장 큰 단점은 가스를 얻는 모든 프로세스가 발생하는 보일러, 냉각 및 정화 시스템을 포함해야하기 때문에 번거로운 설계입니다.

그리고 이 장치를 사용하여 전기를 생성하는 경우 스테이션에는 내연 기관과 발전기도 포함되어야 합니다.

공장에서 만든 발전소 대표

이러한 옵션 - 열전 발전기 및 가스 발생기가 이제 우선 순위이므로 기성품 스테이션이 가정용 및 산업용으로 생산됩니다.

다음은 그 중 몇 가지입니다.

용광로 "Indigirka";
관광 오븐 "BioLite CampStove";
발전소 "BioKIBOR";
가스 발생기 "Cube"가 있는 발전소 "Eco".

용광로 "Indigirka".

Peltier 열전 발전기가 장착 된 일반 가정용 고체 연료 스토브 (Burzhayka 스토브 유형에 따라 제작).

매우 컴팩트하고 자동차로 운반할 수 있기 때문에 여름 별장과 작은 집에 적합합니다.

장작 연소 중 주요 에너지는 난방으로 사용되지만 동시에 기존 발전기를 사용하면 12V의 전압과 60W의 전력으로 전기를 얻을 수 있습니다.

오븐 "BioLite CampStove".

펠티어 원리를 사용하기도 하지만 훨씬 더 콤팩트해서(무게가 1kg에 불과) 하이킹 여행에도 가져갈 수 있지만 발전기에서 생성되는 에너지의 양은 훨씬 적지만 손전등이나 전화를 충전하십시오.

발전소 "BioKIBOR".

열전 발전기도 사용되지만 이것은 이미 산업용 버전입니다.

제조업체는 요청 시 5kW ~ 1MW의 출력 전력을 제공하는 장치를 제조할 수 있습니다. 그러나 이것은 스테이션의 크기와 소비되는 연료의 양에 영향을 미칩니다.

예를 들어, 100kW를 생산하는 설비는 시간당 200kg의 장작을 소비합니다.

하지만 에코 발전소는 가스 발생기입니다. 그 디자인은 Cube 가스 발생기, 가솔린 내연 기관 및 15kW 발전기를 사용합니다.

산업용 기성품 솔루션 외에도 동일한 Peltier 열전 발전기를 별도로 구입할 수 있지만 스토브가 없어 열원과 함께 사용할 수 있습니다.

수제 스테이션

또한 많은 장인들이 집에서 만든 스테이션(보통 가스 발생기를 기반으로 함)을 만든 다음 판매합니다.

이 모든 것은 즉석 수단으로 독립적으로 발전소를 만들고 자신의 목적으로 사용할 수 있음을 나타냅니다.

열전 발전기를 기반으로 합니다.

첫 번째 옵션은 Peltier 플레이트를 기반으로 하는 발전소입니다. 집에서 만든 장치는 전화 충전, 손전등 또는 LED 램프를 사용한 조명에만 적합하다는 점을 바로 알 수 있습니다.

제조를 위해서는 다음이 필요합니다.

용광로 역할을 할 금속 케이스;
펠티에 플레이트(별도 판매);
USB 출력이 설치된 전압 조정기,
냉각을 제공하는 열교환기 또는 팬(컴퓨터 냉각기를 사용할 수 있음).

발전소를 만드는 것은 매우 간단합니다.

우리는 오븐을 만듭니다. 우리는 금속 상자 (예 : 컴퓨터 케이스)를 가져다가 오븐에 바닥이 없도록 펼칩니다. 공기 공급을 위해 아래 벽에 구멍을 뚫습니다. 상단에는 주전자 등을 놓을 수 있는 화격자를 설치할 수 있습니다.
뒷벽에 플레이트를 장착합니다.
플레이트 위에 냉각기를 장착합니다.
우리는 쿨러에 전원을 공급하는 플레이트의 출력에 전압 조정기를 연결하고 소비자 연결에 대한 결론도 도출합니다.

모든 것이 간단하게 작동합니다. 장작에 불을 붙이고 판이 뜨거워지면 단자에서 전기가 생성되어 전압 조정기에 공급됩니다. 쿨러도 작동을 시작하여 플레이트 냉각을 제공합니다.

소비자를 연결하고 스토브의 연소 과정을 모니터링하는 것만 남아 있습니다 (적시에 장작을 던지기).

가스 발생기를 기반으로 합니다.

발전소를 만드는 두 번째 방법은 가스 발생기를 만드는 것입니다. 이러한 장치는 제조하기가 훨씬 더 어렵지만 전력 출력은 훨씬 더 큽니다.

그것을 만들려면 다음이 필요합니다.

원통형 용기(예: 분해된 가스통). 그것은 스토브 역할을 할 것이므로 연료를 적재하고 고체 연소 제품을 청소하기위한 해치와 공기 공급 장치 (더 나은 연소 과정을 보장하기 위해 강제 공급 팬이 필요함) 및 가스 배출구를 제공해야합니다.
가스가 냉각되는 냉각 라디에이터(코일 형태로 만들 수 있음);
"Cyclone" 유형의 필터를 생성할 수 있습니다.
미세 가스 필터를 만드는 능력;
가솔린 발전기 세트(그러나 기존의 220V 비동기 전기 모터는 물론 모든 가솔린 엔진을 사용할 수 있습니다).

그 다음에는 모든 것이 하나의 구조로 연결되어야 합니다. 가스는 보일러에서 냉각 라디에이터로 흘러간 다음 사이클론과 미세 필터로 흘러야 합니다. 그 후에야 결과 가스가 엔진에 공급됩니다.