مولد البخار هو معدات متخصصة مخصصة لتحويل السوائل، معظم الأحيان، الماء، في البخار. تسخن السائل عند حرق أي وقود: الخشب أو الفحم أو النفط أو الغاز الطبيعي.
إن الانتقال السائل إلى الحالة الغازية يخلق ضغطا، ثم الامتداد الذي يمكن توجيهه واستخدامه كمصدر للطاقة.
لعبت مكابس مع محرك بخار دورا مهما في تطوير المصانع وقاطرات السكك الحديدية والبخار والعديد من العينات الأخرى من المعدات الميكانيكية.
كانت واحدة من أقدم استخدامات مولد البخار الصناعي في هذه التقنية قاطرة بخار. تم تقديم الوقود، في شكل حطب أو فحم، في الفرن. تم إرسال الحرارة الناتجة من خلال نظام الأنابيب التي تسخين المياه، والتي تم تخزينها في خزان خاص.
بعد أن وصلت درجة الحرارة إلى مستوى الغليان، فإن الطاقة التي تم إنشاؤها من البخار، ثم أدت إلى حركة المكابس، والتي استدعت عجلات قاطرة البخار. كانت الوظيفة الرئيسية للطاقة البخارية هي حركة القطار، لكنها كانت تستخدم بنشاط في الفرامل والصافرة.
بالمقارنة مع مراجل البخار، تحتوي مولدات البخار على فولاذ أقل في التصميم واستخدام هيكل عظمي بخار واحد بدلا من التعددية من الخراطيم الصغيرة. يتم استخدام مضخة إمدادات المياه المتخصصة للمياه المستمرة في الخرطوم.
يستخدم مولد البخار في تصميمه إمدادات المياه القسرية لمرة واحدة من أجل تحويل المياه الواردة إلى أزواج في وقت واحد بمساعدة لفائف التدفئة.
نظرا لأن الماء يمر عبر الملف، يتم نقل الحرارة من الغازات المحترقة وتسبب الماء في البخار. لا يستخدم تصميم المولد جامع Steam، حيث توجد مساحة حرة بين العبارة والمياه، لذلك لتحقيق 99.5٪ من جودة البخار، من الضروري استخدام الرطوبة / الزوج - فاصل.
بسبب حقيقة أن المولدات لا تستخدم كبيرة اضغط باك في تصميمه، كما هو الحال في الأنابيب الحرارية، فغالبا ما تكون صغيرة جدا وسهلة التشغيل، مما يجعلها خيارا مثاليا للحالات التي تحتاج فيها للحصول على كمية صغيرة من الزوجين في وقت قصير.
ومع ذلك، يرجع ذلك إلى تكاليف إنتاج الطاقة، لأن المولدات لديها كفاءة صغيرة وبالتالي ليست دائما قادرة دائما على إنتاج كمية كافية من البخار في المواقف المختلفة.
وفقا لجهازها ومبدأ التشغيل، فإن مولدات البخار كافية لأنظمة غلايات البخار الأخرى، بينما تبقى مختلفة بشكل أساسي عنها.
هذه، للوهلة الأولى، الاختلافات غير القانونية تتغير كل عملية النظام، والتي عادة ما تكون أقل قوة من المراجل، ولكن لديها العديد من المزايا.
على سبيل المثال، يكون لدى مولدات البخار تصميما أبسطا، مما يتيح لهم أسرع بكثير من البدء وأسهل للعمل من الغلاية الصناعية على نطاق واسع. كما أنها أقل في الحجم، مما يجعلها أكثر تنوعا، عند العمل في مساحة محدودة، يمكن أن ينظر إليها في كثير من الأحيان على أنها مراجل مساعدة.
السبب التالي وراء استخدامها في كثير من الأحيان كغلايات مساعدة هي أنها سهلة للغاية وإطلاقها بسرعة.
نظرا لتصميمها المدمج، لفائف مفردة وسعة مياه أقل نسبيا، يمكن إطلاق هذه الآلات وتعمل بكامل كاملا في فترة أقصر مقارنة بالمغلاية واسعة النطاق، مما يجعلها مفيدة في حالات الطوارئ.
يبدو أن تقارن دراجة نارية سباق مع خزان عسكري - أسرع أسرع ويعمل بسرعة، ولكن ليس قويا للغاية، في حين أن البداية الطويلة الثانية، ولكن في نهاية المطاف هي سيارة أكثر قوة. وعلى الرغم من حقيقة أنهم يكلفون عموما أقل بكثير من المراجل واسعة النطاق، فقد يكونون أكثر طلبا للعمل على العمل الذي لا يتطلب مثل هذا مستويات عالية زوج.
عندما تفكر في طاقة Steam، يمكنك تخيل محركات البخار أو قاطرات الوقود. ومع ذلك، فإن مولدات البخار الصناعية لديها العديد من التطبيقات:
يمكن للمولد الكهربائي تحويل ما يقرب من 97٪ من الطاقة الكهربائية من البخار. إدارة الأمن التلقائي - التحكم في مستوى السوائل، على سبيل المثال، يدعم مستوى المياه المطلوب وإيقاف المولد إذا سقط مستوى المياه أسفل القاعدة.
يمكن أن تعمل مولدات البخار مع هذه الوظائف بشكل مستمر دون ارتفاع درجة الحرارة.
مولدات البخار الفولاذ المقاوم للصدأ هي أفضل الخيارات إذا لزم الأمر، البخار النقي جدا. الفولاذ المقاوم للصدأ يقلل من احتمالية تلوث البخار.
يتبعون هذا مفهوم التبادل الحراري مثل غلايات لفائف، ولكن يمكن حتى إنتاج ضغط أعلى اعتمادا على السلطة. يتم استخدامها أساسا على محطات الطاقة.
يمكن أن يكون ضغط البخار الخاص بهم حتى في بعض آلات البخار ويتجاوز الحد الأقصى لضغط المياه البالغ 221 بار. درجة حرارة الزوج على هذه الآلات عالية الضغط يمكن أن تصل إلى 500 درجة مئوية.
يقوم مولد البخار الإزالة الحراري، أو وحدة تبادل الحرارة بجمع غيوم Steam ذات الضغط العالي وتستخدم هذا الزوج بعد العمل من خلال سلسلة المبادلات الحرارية لتشغيل آلات البخار الأقل قوة أخرى.
يمكن استخدام هذه البخار المستعادة على هذه مولدات الضغط المنخفضة للتدفئة. المؤسسات الصناعية أو المنازل.
هناك نوعان رئيسيان من مولدات البخار النووية: (BWR)، مفاعل الماء الساخن و (PWR)، مفاعل الضغط تحت الضغط. تنقل الماء BWR إلى البخار داخل المفاعل النووي نفسه ويذهب إلى التوربينات خارج الخزان.
تتعرض المياه PWR تحت ضغط أكثر من 100 شريط ولا توجد عمليات غليان داخل المفاعل يحدث.
مولدات البخار الشمسية هي أنظف وسيلة لإنتاج البخار. يمتد الماء عبر الأنابيب داخل اللوحة الشمسية.
الشمس تسخن الماء، ثم يمر الماء من خلال التوربينات البخارية، وخلق الكهرباء. هذا النوع من مولدات البخار لا ينتج النفايات ولا يلوث البيئة.
تستخدم مولدات البخار للحصول على الطاقة واستخدامها في شكل حرارة، في مجموعة واسعة من العمليات وتحويلها إلى شكل أكثر فائدة، مثل الطاقة الميكانيكية والكهربائية.
يتم استخدام الحرارة الناتجة لإنتاج الكهرباء أو معالجتها كمنتج ثانوي لأي عملية صناعية أخرى.
عادة ما يكون المصدر الفوري للحرارة ملوثة، على سبيل المثال، الوقود المشع على محطة للطاقة النووية، وبالتالي فإن الخطوة الأولى هي نقل طاقة البخار إلى نقل هذه الحرارة إلى مياه نظيفة باستخدام مبادل حراري.
يتم ذلك من خلال رفع المصدر الحراري لدرجة حرارة الوقود، ونوع البنزين، وما إلى ذلك، الذي يمتد في سلسلة مغلقة. الوقود، بدوره، تسخن الخزان بالماء، وليس ملوثه.
خلق الفقرة
الوقود الساخن يمتد على طول حمام مائي لإنتاج البخار. هناك العديد من المخططات الهندسية المختلفة، ولكن المبدأ لا يزال هو نفسه.
يتم تفريغ السائل الساخن على طول العديد من الأنابيب الصغيرة الأبعاد لزيادة ملامسة سطحها بالماء وتوفير تسارع تبادل الحرارة وصنع البخار.
غالبا ما يكون الأزواج المنتجون على محطات توليد الطاقة الذرية والفحم الحديثة في ظروف نهرية أو أعلى نقطة حرجة على الطور رسم تخطيطي للمياه (374 درجة مئوية و 22 ميجا باسكال).
تحول الحرارة في الكهرباء
أزواج الضغط الحرجي مثقلة بالطاقة. يتم تحويل طاقة البخار إلى المسار الميكانيكي من تشغيله من خلال التوربينات البخارية. ضغط مرتفع يضع الزوج على العديد من شفرات التوربينات المائلة، ويجعلها تدويرها.
يتم تحويل هذه الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية باستخدام طاقة دوران توربينات البخار من أجل تنشيط مولد كهربائي. قد يؤدي التوربينات المقدمة في الصورة إلى 65 ميجاوات من الكهرباء.
كل نوع من الوقود هو مصدر حرارة لتسخين المياه. فقط كل منهم يفعل ذلك بطريقته الخاصة. بعضها صديقة للبيئة، والبعض الآخر لديه تأثير قوي بما فيه الكفاية على البيئة.
البطارية، رقم لديه إنتاجية أعلى بكثير، ناهيك عن توفر هذا النوع من الأجهزة. تتمثل أداء هذه المجاميع في تحويل القوة الميكانيكية إلى كهربائية، عن طريق تسخين الماء حتى يتحول إلى Steam. هذه القوة التي تقود الآلية المرجوة في الحركة.
من المنطقي هذا النوع من المجاميع استخدامه في قطاعات الصناعة الحديثة أو المجال الأسري، حيث يوجد عدد كبير كاف من الأبخرة التي يمكن استخدامها كحول محول في الكهرباء. إنه مولدات نوع البخار التي تم استخدامها على نطاق واسع في محطات المرجل، حيث تشكل نوعا من محطة الطاقة الحرارية مع غلاية وتوربينات.
تمكن هذه المجاميع من توفيرها بشكل كبير على تشغيلها، فضلا عن تقليل تكلفة الحصول على الطاقة الكهربائية. هذا هو السبب في أن المنشآت البخارية غالبا ما تعتبر واحدة من مكونات العمل الرئيسية للعديد من محطات الطاقة.بالإضافة إلى ذلك، إذا استكشاف مبدأ العمل، وكذلك ميزات التصميم لمولدات البخار هذه، فيمكنك محاولة تحقيقها بأيديك، باستخدام أموال معينة. ومع ذلك، سيتم مناقشة هذه الفرصة في وقت لاحق قليلا.
وفقا لاسي المميزات البناءةإعدادات المرجل لها هيكل مماثل بما فيه الكفاية. تشمل تكوينها العديد من وحدات العمل، والتي تعتبر تحدد - مباشرة نفسك والتوربيناتوبعد يشكل المكونان الأخيران اتصالا دقيقتين بين أنفسهم، وواحد من أنواع مثل هذه الأنظمة هو مولد كهربائي من نوع البخار التوربينات.
إذا كنت تبدو أكثر عالميا، فإن هذه المنشآت هي محطات توليد الطاقة الحرارية بالكامل، وإن كان أبعاد أصغر. بفضل عملها، يتمكنوا من توفير الكهرباء ليس فقط المنشآت المدنية فحسب، بل أيضا الصناعات الصناعية الكبيرة.
يتم تقليل نفس المولدات الكهربائية البخارية إلى النقاط الرئيسية التالية:
يتم تحديد المولد الكهربائي المدرجة في تصميم هذه المنشآت البخارية. يتم تفسير ذلك بحقيقة أنه المولدات الكهربائية التي تنفذ انتقال الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء.
وفي أقصر وقت ممكن يمكنك صنع أبسط مولد البخار. مثل هذا الجهاز يمكن أن تولد الكهربائية من أي وقود تقريبا، كل شيء يحترق على هذه الخطوة. يمكن أن تكون العصي والكحول الصلب والشموع واللحاء مع الأشجار والعشب الجاف وهلم جرا. يمكن أن تؤخذ مولد مماثل معك، والذهاب إلى الحملة السياحية. من ذلك يمكنك شحن هاتف محمول أو إضاءة زوج من المصابيح للإضاءة.
المحرك هو لصق واحد، مع بكرة.
المواد والأدوات للتجميع:
- قطعة من الأنبوب من التلفزيون أو المشعة المشعون، بقطر وليس 8 ملم؛
- أنبوب صغير لإنشاء زوج مكبس (يمكنك الشراء في متجر السباكة)؛
- يمكن العثور على الأسلاك النحاسية (قطر 1.5 ملم، في لفائف أو شراء)؛
- المكسرات والمسامير والمسامير.
- يؤدي إلى تصنيع دولاب الموازنة (يمكن العثور عليها في القديم بطاريات السيارات، معدات الصيد أو شراء)؛
- بروكس من الخشب؛
- المتحدث من دراجة؛
- الخشب الرقائقي أو textolite لإنشاء موقف؛
- أنبوب؛
- بنك من تحت الزيتون أو ما شابه ذلك.
عملية تصنيع مولد البخار:
الخطوةالاولى. مخطط تخطيطي مولد كهرباء
في الرسم البياني، يمكنك أن ترى كيف تعمل الآلية. وهذا هو، إنه كرنك، وهو متصل بالمكبس من خلال قضيب الاتصال. أيضا، يوفر النظام صمام (التخزين المؤقت)، الذي يفتح ويغلق واحدا من قناتين. عندما يكون المكبس في أسفل المركز الميت، يفتح بكرة القناة والأزواج تحت الضغط أدخل الاسطوانة. الوصول إلى أعلى النقطة الميتة، يتداخل جهاز التخزين المؤجلة من إمدادات البخار، ويفتح الأسطوانة لإطلاق سراح البخار الخارج، ثم يتم تخفيض المكبس. يتم تحويل حركات العودة الترجمة وفقا للكلاسيكيات من قبل كرنك في دوران رمح المولد.
إلى القطعة الثالثة، تحتاج إلى إرفاق غسالة معدنية، بعد التجفيف، تحتاج أيضا إلى إصلاحه مع اللحام البارد. عندما يحتاج اللحام، على رأس اللحامات إلى علاج راتنجات الايبوكسي للحصول على أقصى قوة وضيق.
الخطوة الثالثة. إنتاج المكبس وربط قضيب
يتكون المكبس من الترباس بقطر 7 مم. للقيام بذلك، يجب إصلاحه في نواب الرياح على الأسلاك النحاسية، سيحتاج كل شيء إلى إجراء ترتيب 6 المنعطفات، اعتمادا على قطر السلك. ثم غارقة السلك مع راتنج الايبوكسي. يمكن قطع الحافة الإضافية للتراكب. علاوة على ذلك، عندما تكون الراتنج جافة، ستستغرق الأمر إلى وضع الصنفرة لتناسب المكبس تحت قطر الاسطوانة. نتيجة لذلك، يجب أن يتحرك المكبس بسهولة، ولكن لا ينبغي أن يمر بالهواء.
لتحميل قضيب، يحتاج المكبس إلى جعل شريحة خاصة، وهي مصنوعة من الألومنيوم الأوراق. يجب أن تؤخذ في شكل حرف "P"، يتم حرق الثقوب على الحواف، يجب أن يكون قطر الثقب حتى يتم وضعه فيه. يتم لصق القوس على المكبس.
الخطوة الرابعة. بكرة ومثلث
يحتاج المثلث إلى قطع من ورقة المعدن، يتم حفر ثلاث ثقوب فيها. بالنسبة إلى مكبس بكرة، طولها 3.5 مم، فمن الضروري تحقيق حركتها المجانية في أنبوب التخزين المؤقت. قد يكون طول قضيب مختلفة، كل هذا يتوقف على دولاب الموازنة.
أفضل النسخ الاحتياطية مصنوعة من الحانات، يتم اختيارها بشكل فردي. بالنسبة إلى دفع مكبس كرنك، يجب أن يكون عمره 8 مم، والكرنك بكرة 4 ملم.
إن فكرة الاستخدام العملي للطاقة البخارية بعيدة كل البعد عن نوفا، فإن استخدام توربينات البخار على نطاق صناعي أصبح طويلا جزءا من حياتنا. هذه المجاميع هذه مثبتة على العديد من محطات الطاقة والطبيون، مع توفير 99٪ منازلنا بالكهرباء. ومع ذلك، تمكن بعض الحرفيين من تقديم مبدأ تحويل الطاقة الحرارية إلى المنزل في المنزل. يتم استخدامه محلية الصنع توربينات البخار الحد الأدنى للحجم والطاقة. حول كيفية جمعها في المنزل، وسيتم مناقشتها في هذه المقالة.
في جوهرها، توربينات البخار هي جزء من نظام معقد مصمم لتحويل طاقة الوقود إلى الكهرباء، في بعض الأحيان في الحرارة.
في الوقت الحالي، تعتبر هذه الطريقة مفيدة اقتصاديا. من الناحية التكنولوجية، يحدث هذا كما يلي:
ملحوظة. في أحسن الأحوال، يصل كفاءة التوربينات البخارية إلى 60٪، والنظام بأكمله ليس أكثر من 47٪. يمضي جزء كبير من طاقة الوقود مع فقدان الحرارة ويستهلك للتغلب على قوة الاحتكاك أثناء دوران مهاوي.
يظهر أدناه على الرسم البياني الوظيفي مبدأ تشغيل التوربينات البخارية إلى جانب تركيب الغلايات ومولد كهربائي وعناصر أخرى للنظام:
من أجل عدم تقليل كفاءة العمل، يوجد الحد الأقصى لعدد الشفرات المحسوبة على رمح الدوار. في الوقت نفسه، يتم توفير أصغر فجوة من خلال الأختام الخاصة بينهما وبين الإسكان الإحصائيات. كلمات بسيطةبحيث الأزواج "لم تدور حولها" داخل الهيكل، يتم تقليل كل الفجوات. تم تصميم الشفرة بطريقة تستمر امتداد البخار ليس فقط في منفذ فوهة، ولكن أيضا في عطلة لها. كما يحدث، يعكس دائرة العمل من توربينات البخار:
تجدر الإشارة إلى أن سائل العمل، الذي يتم تقليل ضغطه بعد دخول الشفرة، بعد عدم إدخال دورة العمل في الوحدة الأولى على الفور مكثف. بعد كل شيء، لا يزال لديه احتياطي كاف من الطاقة الحرارية، وبالتالي أرسل البخات إلى الكتلة الثانية ضغط منخفضحيث يتصرف مرة أخرى على رمح عن طريق شفرات تصميم آخر. كما هو موضح في الشكل، يمكن لجهاز التوربينات البخارية توفير العديد من هذه الكتل:
1 - توريد البخار الخارق. 2 - مساحة عمل كتلة؛ 3 - الدوار مع شفرات. 4 - رمح؛ 5 - خروج البخار المستمر في المكثف.
كمرجع. يمكن أن تصل سرعة الدوران للدوار المولد إلى 30،000 دورة في الدقيقة، وقوة توربينات البخار تصل إلى 1500 ميجاوات.
تنشر العديد من موارد الإنترنت الخوارزمية، وفقا للمنزل واستخدام كمية صغيرة من الأدوات مصنوعة من التوربينات البخارية المصغرة من القصدير. بالإضافة إلى البنك نفسه، ستحتاج إلى أسلاك الألمنيوم، قطعة صغيرة من القصدير لقطع شرائط ومكره، وكذلك السحابات.
في الغطاء، تصنع العلب 2 ثقوب ووضعها في قطعة واحدة من الأنبوب. من قطعة من القصدير، يتم قطع مكره التوربينات، المرفقة على الشريط، عازمة في شكل الحرف P. ثم الفرقة مشدود إلى الثقب الثاني، مما يضع المكره بهذه الطريقة التي تكون بها الشفرات عكس ذلك انبوب. يتم البحث أيضا أيضا جميع الثقوب التكنولوجية أثناء العملية. يجب تثبيت المنتج على دعم الأسلاك، املأ بالماء من المحقنة، ويتم تقليل الوقود الجاف أدناه. سيبدأ الدوار المرتجعات للتوربينات البخارية بالتناوب من طائرة من الزوج الهروب من الأنبوب.
من الواضح أن مثل هذا التصميم لا يمكن أن يكون بمثابة نموذج أولي فقط، ولعبة، لأن هذا التوربينات البخارية التي يصنعها يديه لا يمكن استخدامها لبعض الغرض. القوة منخفضة للغاية، ولكن حول بعض الكفاءة والكلمة لا تذهب. ما لم تتمكن من إظهار مثالها على مبدأ عمل المحرك الحراري.
يمكن أن تصنع المولد المصغر الكهربائي فعليا من غلاية المعادن القديمة. لهذا، باستثناء غلاية نفسها، فإن الأنبوب النحاسي أو الفولاذ المقاوم للصدأ مع جدران رقيقة، مطلوب برودة من الكمبيوتر والقطعة الصغيرة من الألمنيوم ورقة. من الأخير، مكره مستدير مع شفرات، التي سيتم بها توربينات البخار طاقة منخفضة.
تتم إزالة المحرك الكهربائي من البرودة ويتم تثبيته على نفس المحور مع المكره. يتم تثبيت الجهاز الناتج في جسم دائري من الألمنيوم، في الحجم يجب أن يأتي بدلا من غطاء غلاية. في الجزء السفلي من الأخير، هناك ثقب حيث يكون الأنبوب ملحوظا، ويتم تنفيذ سيبنتين خارجها. كما ترون، فإن تصميم توربينات البخار قريب جدا من الواقع، حيث يلعب الملف دور الباخرة. الطرف الثاني من الأنبوب، لأنه ليس من الصعب تخمينه، يتم توفيره لشفرات المكره المرتجلة.
ملحوظة. الجزء الأكثر صعوبة وتستغرق وقتا طويلا من الجهاز هو مجرد أفعواني. اخرج أنبوب النحاس إنه أسهل من الفولاذ المقاوم للصدأ، لكنه لن يدوم طويلا. من الاتصال باستخدام Supper SuperHeater مفتوح النار بسرعة، لذلك من الأفضل أن تصنعه بيدك من أنبوب غير قابل للصدأ.
صب في غلاية الماء ووضعها على الغاز مضمنة، يمكنك التأكد من أنه عندما تكون طاقة الناشئة من الأنبوب كافية، تظهر EDC عند إخراج المحرك الكهربائي. للقيام بذلك، يجدر ربط مصباح يدوي LED. بالإضافة إلى الغذاء لمصابيح الضوء، من الممكن استخدام آخر من التوربينات البخارية، على سبيل المثال، لشحن بطارية الهاتف الخليوي.
في ظروف شقة أو منزل خاص، قد يبدو محطة صغيرة مماثلة للطاقة مثل لعبة بسيطة. ولكن عندما يشقي الشاحنات التوربو مع مولد كهربائي معي، يمكنك تقدير وظائفه معك. ربما في العملية، ستتمكن من العثور على بعض الأغراض الأخرى من التوربينات. يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول تصنيع مولد المشي لمسافات طويلة من الغلاية عن طريق البحث عن الفيديو:
لسوء الحظ، فإن السيارات البخارية هيكليا معقدة للغاية وجعل منازل التوربينات التي وصلت قوتها إلى 500 ث على الأقل، أمر صعب للغاية. إذا كنت تسعى جاهدة لضمان مراقبة عملية تشغيل التوربينات، فستكون تكاليف المكونات وقضى الوقت غير مبرر، وكفاءة التركيب محلي الصنع لن تتجاوز 20٪. ربما يكون من الأسهل شراء مولد الديزل النهائي.
