Dům, design, opravy, dekor. Yard a zahrada. Udělej si sám

Dům, design, opravy, dekor. Yard a zahrada. Udělej si sám

» Parní elektrárny. Jak udělat parní turbínu

Parní elektrárny. Jak udělat parní turbínu

Generátor páry je specializované vybavení určené pro konverzi tekutin, nejčastěji vodu, v páru. Kapalina se zahřeje při spalování jakéhokoliv paliva: dřevo, uhlí, olej nebo zemní plyn.

Přechod tekutin na plynný stav vytváří tlak a pak prodloužení, které může být směrováno a použito jako zdroj energie.

Písty s parním strojem hráli důležitou roli ve vývoji továren, železničních lokomotiv, parníků a mnoha dalších vzorků mechanického vybavení.

Jednou z nejčasnějších použití průmyslového parního generátoru v technice byla parní lokomotiva. V peci se podávalo palivo ve formě dříví nebo uhlí. Výsledné teplo bylo zasláno systémem trubek, které vytápěná voda, která byla uložena ve speciální nádrži.

Poté, co teplota dosáhla úrovně varu, energie vytvořená ze páry, pak vedla k pohybu pístů, které otáčely parní lokomotivní kola. Hlavní funkcí parní energie byl pohyb vlaku, ale také se aktivně používá v brzdách a píšťalkách.


Ve srovnání s parními kotle obsahují parní generátory v konstrukci méně oceli a používají jeden parní kostru namísto množství malých hadic. Pro kontinuální vody v hadici se používá specializované čerpadlo pro přívod vody.

Generátor páry používá ve svém návrhu jednorázový dodávka nucené vody, aby se otočila příchozí voda do dvojic v době, s pomocí topné cívky.

Jako voda prochází cívkou, teplo je přeneseno z hořící plyny a způsobí, že se voda promění na páry. Konstrukce generátoru nepoužívá kolektor páry, kde je mezi trajektem a vodou volný prostor, aby se dosáhlo 99,5% kvality páry, je nutné použít vlhkost / pár - separátor.

Vzhledem k tomu, že generátory nepoužívají velké stiskněte Buck. Ve svém návrhu, stejně jako v tepelných trubkách, jsou často velmi malé a snadno spuštěné, což z nich činí ideální volbou pro situace, kdy potřebujete dostat malé množství pár v krátkém čase.

To je však způsobeno náklady na výrobu energie, protože generátory mají malou účinnost, a proto nejsou vždy schopny dosáhnout dostatečného množství páry v různých situacích.


Výhody

Podle jeho zařízení a principu provozu jsou parní generátory dostatečné k jiným systémům parních kotlů, přičemž zůstávají v zásadě odlišné od nich.

Tyto, na první pohled, zanedbatelné rozdíly mění veškerou činnost systému, který je obvykle méně silný než u kotlů, ale má několik výhod.

Například parní generátory mají jednodušší design, který jim umožňuje mnohem rychleji začít a snazší pracovat než průmyslový průmyslový kotle. Jsou také méně velikosti, což z nich činí všestrannější, při práci v omezeném prostoru, mohou být často považovány za pomocné kotle.

Dalším důvodem, proč jsou často používány jako pomocné kotle, je to, že jsou docela snadné a rychle spuštěny.

Vzhledem k jejich kompaktním provedení, jednotlivé cívky a relativně nižší kapacity vody mohou být tyto stroje zahájeny a pracují při plné kapacitě v kratší době ve srovnání s plnohodnotnými kotle, což je činí užitečné v nouzových situacích.

Zdá se, že porovnává závodní motocykl s vojenským tankem - první rychlejší urychluje a pracuje rychle, ale ne příliš silný, zatímco druhý dlouhý start, ale nakonec je silnější auto. A navzdory skutečnosti, že obecně stojí mnohem méně než plné kotle, mohou být více v poptávce po práci, která nevyžadují takové vysoké úrovně pár.


Kde jsou aplikovány

Když přemýšlíte o parní energii, si můžete představit parní motory nebo palivové lokomotivy. Průmyslové parní generátory však mají mnoho aplikací:

  • Destilace
  • Sterilizace
  • Vyhřívané tepelné čerpadlo
  • Nepřímý topení
  • Topení, větrání a klimatizace

Elektrický generátor může převést přibližně 97% elektrické energie z páry. Automatická správa zabezpečení - řízení hladiny kapaliny, například podporuje požadovanou hladinu vody a vypne generátor, pokud hladina vody klesne pod normou.

Generátory páry s takovou funkcí mohou pracovat nepřetržitě bez přehřátí.

Generátory z nerezové oceli jsou nejlepší možnosti Je-li to nutné, poměrně čistá pára. Nerezová ocel snižuje pravděpodobnost znečištění páry.



Dieselový parní generátor

Sledují takovou výměnu tepla jako cívkové kotle, ale mohou dokonce vyrábět vyšší tlak v závislosti na výkonu. Používají se především na elektrárnách.

Jejich pár páry může být dokonce a v některých parních strojích a překročí maximální tlak vody 221 bar. Dvojná teplota na těchto vysokotlakých strojích může dosáhnout 500 stupňů Celsia.

Vyjmutí tepla parní generátor

Demontáž tepla parní generátor nebo směnárna tepla shromažďuje mraky vysokotlaké páry a používá tento pár po práci přes řetězec výměníky tepla k výkonu dalších méně výkonných parních strojů.

Tato zrekonstruovaná pára může být dokonce použita na těchto nižších generátorech tlaku pro vytápění. průmyslové podniky nebo domy.

Parní generátory pro jadernou elektrárnu

Existují dva hlavní typy jaderných parních generátorů: (BWR), reaktor s horká voda a (PWR), tlakový reaktor pod tlakem. BWR voda se změní na páry uvnitř samotného jaderného reaktoru a jde do turbíny mimo nádrž.

PWR voda je pod tlakem přes 100 bar a žádné varovné procesy uvnitř reaktoru dochází.

Parní generátory na solární energii

Solární parní generátory jsou nejistším způsobem, jak vyrábět páry. Voda probíhá trubkami uvnitř solárního panelu.

Slunce ohřívá vodu, a pak voda prochází parní turbínou, vytváří elektřinu. Tento typ parních generátorů nevyvolává odpady a neznečije životní prostředí.


Princip operace

Výměna tepla

Generátory páry se používají k získání a použití energie uvolněné ve formě tepla, v široké škále procesů a přeměnit ji do užitečnějšího tvaru, jako je mechanická a elektrická energie.

Výsledné teplo se používá k výrobě elektřiny nebo zpracované jako vedlejší produkt jiného průmyslového procesu.

Okamžitým zdrojem tepla je obvykle kontaminován, například radioaktivní palivo na jaderné elektrárně, takže prvním krokem je přenos parní energie do přenosu tohoto tepla do čisté vody za použití výměníku tepla.

To se provádí zvýšením tepelného zdroje teploty paliva, typu benzínu atd., Které cirkuluje v uzavřeném řetězci. Palivo, zase ohřívá nádrž s vodou, ne znečišťuje.

Vytvoření para.

Hot palivo cirkuluje podél vodní lázně pro výrobu páry. Existuje několik různých geometrických schémat, ale princip zůstává stejný.

Vyhřívaná kapalina je vypouštěna podél několika malých dimenzionálních trubek, aby se zvýšil jejich povrchový kontakt s vodou a zajistila zrychlení výměny tepla a výrobu páry.

Páry vyrobené na moderních atomových a uhelných elektrárnách jsou často v nadkritických podmínkách nebo vyšších kritický bod Na fázovém diagramu vody (374 stupňů Celsia a 22 MPa).


Otáčení tepla v elektřině

Superkritické páry tlaku jsou přetíženy energií. Energie páry je přeměněna na mechanickou dráhu jeho prolety parní turbíny. Vysoký tlak Dvojice klade na mnoho šikmých lopatek turbín a činí je otáčet.

Tato mechanická energie se převede na elektrickou energii pomocí energetiky rotace parní turbíny, aby se aktivoval elektrický generátor. Turbína prezentovaná v obraze může generovat až 65 megawattů elektřiny.

Závěr

Teplo je zdrojem energie, která změní vodu do páry. Zdroj pohonu pro zajištění potřebného tepla může být použito v různých formách. Ze dřeva, uhlí, olej, zemního plynu, domovního odpadu nebo biomasy, jaderných reaktorů nebo energie Slunce lze získat dostatek tepla.

Každý typ paliva je zdroj tepla pro ohřev vody. Jen každý z nich dělá svým vlastním způsobem. Některé jsou šetrné k životnímu prostředí a jiné mají dostatečně silný vliv na životní prostředí.

Baterie, č. má mnohem vyšší produktivitu, nemluvě o dostupnosti tohoto druhu zařízení. Funkce takových agregátů je transformovat mechanickou sílu do elektrické, zahřátím vody, dokud se nezapne do páry. Je to tato síla, která vede požadovaný mechanismus v pohybu.

Tento druh agregátů má smysl použít v těchto odvětvích moderního průmyslu nebo domácnosti, kde je dostatečný velký počet výparů, které mohou být použity jako převodník do elektřiny. Jedná se o generátory typu páry, které byly široce používány v rostlinách kotlů, kde tvoří druh tepelné elektrárny spolu s kotlem a turbínou.

Takové agregáty umožňují výrazně ušetřit na jejich provoz, stejně jako snížit náklady na získání elektrické energie. Proto jsou parní instalace často považovány za jednu z hlavních pracovních složek mnoha elektráren.

Kromě toho, pokud prozkoumáte princip akce, stejně jako konstrukční vlastnosti takových parních generátorů, můžete si je pokusit realizovat s vlastními rukama pomocí určitých prostředků. Tato příležitost však bude o něco později diskutována.

Zařízení a principu provozu

Podle méhou konstruktivní funkceNastavení kotle mají dostatečně podobnou strukturu. Jejich složení obsahuje několik pracovních jednotek, které jsou považovány za určující - přímo a turbíny. Poslední dvě komponenty tvoří kinetické spojení mezi sebou a jeden z druhů takových systémů je elektrický generátor pár pára turbíny.

Pokud vypadáte více globálně, tato instalace jsou plnohodnotnými tepelnými elektrárnami, i když menší rozměry. Díky své práci jsou schopni poskytovat elektřinu nejen občanské vybavení, ale také velké průmyslové průmysly.

Stejné parní elektrické generátory se sníží na následující hlavní body:

  • Speciální vybavení produkuje ohřev vody optimální hodnotyVe kterém se vypařuje, tvořící páru.
  • Výsledné páry pokračují, na rotačních lopatkách parní turbíny, což vede samotný rotor v pohybu.
  • V důsledku toho nejprve dostaneme kinetickou energii převedenou z výsledné síle stlačené páry. Poté kinetická energie jde do mechanické, což vede k začátku hřídele turbíny.

Je určen elektrický generátor obsažený v návrhu těchto parních instalací. To je vysvětleno tím, že se jedná o elektrické generátory, které provádějí přechod mechanické energie do elektrických.

A v nejkratším možném čase můžete udělat nejjednodušší parní generátor. Takové zařízení může generovat elektrické elektroiny z téměř jakéhokoliv paliva, vše je spalování na tah. To může být tyčinky, pevné alkohol, svíčka, kůra se stromy, suchou trávou a tak dále. Podobný generátor může být užíván s vámi, jít do turistické kampaně. Z ní můžete nabíjet mobilní telefon nebo rozsvítit pár LED pro osvětlení.
Motor je jednostranný, s cívkou.

Materiály a nástroje pro montáž:
- kus trubice z televize nebo radioanten, o průměru ne 8 mm;
- malá trubka vytvořit pístový pár (můžete koupit v instalatérském obchodě);
- měděný drát (průměr 1,5 mm, lze nalézt v cívkách nebo koupit);
- matice, šrouby a šrouby;
- vést pro výrobu setrvačníku (lze nalézt ve starém autobaterie, lovná zařízení nebo nákup);
- bruchy dřeva;
- paprsky z kola;
- překližka nebo textolit, aby se vytvořil stojan;
- trubka;
- Banka z oliv nebo podobně.


Ze nástrojů bude nutné: Hacksaw, smirka, pájecí železo, epoxidová pryskyřice, studené svařování, superchalter, vrtačka.

Proces výroby parního generátoru:

Krok první. Schematické schéma Generátor
Na diagramu vidíte, jak funguje mechanismus. To znamená, že je klika, která je spojena s pístem přes spojovací tyč. Systém také poskytuje ventil (cívek), který se otevírá a zavře jeden ze dvou kanálů. Když je píst na dně mrtvých středisku, cívka otevírá kanál a páry pod tlakem Zadejte válec. Dosažení horního mrtvého bodu, cívky překrývá zásobování páry a otevírá válec pro uvolňování páry ven, píst se potom spustí. Vrácení-translační pohyby podle klasiky jsou převedeny kliky v rotaci generátoru hřídele.



Krok za druhé. Jak vytvořit válec a cívku trubku

Ze antény musíte řezat tři kusy, první musí být délka 38 mm a průměr 8 mm. Bude to válec. Druhý kus by měl být délka 30 mm a o průměru 4 mm. Třetí kus by měl být dlouhý 6 mm a tlustý 4 mm.


Ve druhé trubce musíte udělat otvor o průměru 4 mm, mělo by být ve středu. Třetí trubka musí být kolmá k lepení druhé, pro toto je použito superclones. Když se lepidlo schne, všechno je v rozpacích se studeným svařováním nahoře.

Na třetí kus musíte připojit kovovou podložku po sušení, je třeba ji také opravit se studeným svařováním. Když svařování schne, musí být na vrcholu švů ošetřeny epoxidovou pryskyřicí pro maximální pevnost a těsnost.

Krok tři. Výroba pístu a spojovací tyče
Píst je vyroben ze šroubu o průměru 7 mm. K tomu musí být upevněno ve svěráku a vítr nad měděným drátem, vše bude zapotřebí k provedení řádu 6 otáček v závislosti na průměru drátu. Pak je drát namočený epoxidovou pryskyřicí. Extra okraj šroubu lze odříznout. Dále, když je pryskyřice suchá, bude trvat, aby vypracovala brusný papír, aby se vešly píst pod průměrem válce. Výsledkem je, že píst by se měl snadno pohybovat, ale neměl by projít vzduchem.

Pro montáž tyče potřebuje píst, aby se speciální držák, je vyroben z listového hliníku. Je třeba vzít ve formě dopisu "P", otvory jsou spáleny na okrajích, průměr díry by měl být tak, aby mohl být umístěn v něm. Držák je nalepen k pístu.


Pokud jde o spojovací tyč, je vyroben z jehličích jízdních kol, je instalován na jeho okraji kusy antény o délce a průměr 3 mm. Pokud jde o délku, vzdálenost mezi custodian centra je 50 mm. Připojovací tyč se připojuje k pístu artikulovaného, \u200b\u200bpomocí "p" -saped konzoly, stejně jako kus jehlů. Takže jehla nespadá, měla by být nalepena na obou koncích.


Trojúhelníková tyč je vyráběna podobným způsobem, ale tady na jedné straně bude kus jehel, a na druhé straně. Délka takové spojovací tyče je 75 mm.

Krok čtvrtý. Cívka a trojúhelník.
Trojúhelník musí být vyříznut z plechu, jsou v něm vyvrtány tři otvory. Pokud jde o píst cívky, jeho délka je 3,5 mm, je nutné dosáhnout jeho volného pohybu v cívce. Délka tyče může být odlišná, to vše závisí na setrvačníku.

Zálohy jsou nejlépe vyrobeny z barů, jsou vybrány individuálně. Stejně jako u tahu klikového pístu by mělo být 8 mm a klika cívka je 4 mm.


Pátý. Parní kotel. Poslední etapa
Jako kotel, autor použil punk z olivy s uzavřeným víkem. Chcete-li nalít vodu do kotle, musíte pájet matici k krytu, šroub se používá jako kryt. Do víka potřebujete pájet trubici.






Následně je motor sestaven na dřevěné plošině, pro každý prvek se používají podpěry. Jak funguje motor, můžete vidět na videu.

Myšlenka praktického využití parní energie je daleko od Nova, používání parních turbín v průmyslovém měřítku se dlouhodobě stává součástí našeho života. Jsou to tyto agregáty instalované na různých elektrárnách a CHP, s 99% dodávat naše domy s elektřinou. Někteří řemeslníci se však podařilo zavést zásadu transformace tepelné energie do elektrického doma. Používá se domácí parní turbína Minimální velikost a výkon. O tom, jak ji sbírat doma, a bude diskutován v tomto článku.

Jak funguje parní turbíny?

V podstatě jsou parní turbíny část Komplexní systém určený k převodu energie paliva do elektřiny, někdy v teple.

V tuto chvíli je tato metoda považována za ekonomicky prospěšnou. Technologicky se to děje následovně:

  • pevné nebo kapalné palivo se spaluje v instalaci parní kotle. V důsledku toho se pracující (voda) oslovuje páry;
  • výsledná pára je navíc přehřátá a dosáhne teploty 435 °С při tlaku 3,43 MPa. To je nezbytné pro dosažení maximální účinnosti celého systému;
  • na potrubí je pracovní tekutina dodána do turbíny, kde je rovnoměrně rozložena na tryskách pomocí speciálních jednotek;
  • trysky slouží akutní páry na zakřivených lopatkách, upevněných na hřídeli a činí ho otáčet. Tak, kinetická energie rozšiřujícího páru jde do mechanického pohybu, to je princip parní turbíny;
  • hřídel generátoru, který je "elektromotor naopak", otáčí turbínový rotor, což má za následek elektřinu;
  • strávený pár vstupuje do kondenzátoru, kde se v kontaktu s ochlazenou vodou v tepelném výměníku přejde do kapalného stavu a čerpadlo se znovu objeví do kotle pro vytápění.

Poznámka. V nejlepším případě účinnost parní turbíny dosáhne 60% a celý systém není více než 47%. Významnou část energií paliva jde s tepelnými ztrátami a je spotřebována k překonání třecí síly během otáčení hřídelí.

Níže k funkčnímu diagramu je prokázáno principu provozu parní turbíny spolu s instalací kotle, elektrickým generátorem a dalšími prvky systému:

Aby se snížilo účinnost práce, je maximální vypočtený počet lopatek umístěn na hřídeli rotoru. Zároveň je mezi nimi poskytnuta nejmenší mezera přes speciální těsnění a skříně statoru. Jednoduchá slovaTak, že páry "neotáčeli" uvnitř trupu, všechny mezery jsou minimalizovány. Čepel je navržen tak, že prodloužení páry pokračuje nejen na výstupu trysky, ale také v jeho vybrání. Jak se stane, odráží pracovní okruh parní turbíny:

Je třeba poznamenat, že pracovní tekutina, jejíž tlak po vstupu do čepele se sníží, poté, co pracovní cyklus v první jednotce neprodleně nevstoupí do kondenzátoru. Koneckonců má stále dostatečnou rezerva tepelné energie, a proto páry zasílané do druhého bloku nízký tlakkde se opět působí na hřídeli pomocí lopatek jiného designu. Jak je znázorněno na obrázku, parní turbínové zařízení může poskytnout několik takových bloků:

1 - Dodávka přehřáté páry; 2 - pracovní prostor bloku; 3 - Rotor s lopatkami; 4 - hřídel; 5 - Ukončení strávené páry do kondenzátoru.

Pro referenci. Rychlost otáčení rotoru generátoru může dosáhnout 30 000 ot / min a výkon parní turbíny je až 1500 mW.

Jak udělat parní turbínu doma?

Mnoho internetových zdrojů publikuje algoritmus, podle kterého doma a používání malého množství nástrojů je vyrobena mini parní turbína z plechovky. Kromě samotné banky budete potřebovat hliníkový drát, malý kus cínu pro řezací lišty a oběžné kolo, stejně jako upevňovací prvky.

V víku, plechovky tvoří 2 otvory a vložily do jednoho kusu trubky. Z kusu cínu je odříznut kufrový oběžný kola, připevněn k pásu, ohnutý ve formě písmene P. Potom je pás zašroubován do druhého otvoru, umístění oběžného kola takovým způsobem, že jsou lopatky naproti roura. Hledají se také všechny technologické otvory vyrobené během provozu. Výrobek musí být instalován na nosiči drátu, naplnit vodou z injekční stříkačky a suchý palivo se sníží pod. Improvizovaný rotor parní turbíny se začne otáčet z proudu dvojice unikající z trubky.

Je zřejmé, že takový design může sloužit pouze jako prototyp, hračka, protože tato parní turbína vyrobená vlastním rukou nemůže být použita pro určitý účel. Síla je příliš nízká, ale o nějaké účinnosti a řeči nechodí. Pokud nemůžete zobrazit na jeho příkladu princip akce tepelného motoru.

Mini-generátor elektřiny může být ve skutečnosti vyroben ze staré varné konvice. Pro tento účel, kromě konvice samotné, měď nebo nerezová trubka s tenkými stěnami, chladič z počítače a malý kus hliníku plechu je vyžadován. Od druhé, kulatý oběžný oběžný kola s lopatkami, ze které bude provedena parní turbína nízký výkon.

Elektrický motor se odstraní z chladiče a je instalován na stejné ose s oběžným kolem. Výsledné zařízení je namontováno v kulatém tělese hliníku, ve velikosti musí přijít namísto víka konvice. Ve spodní části druhé je otvor, kde je trubka pájená, a serpentin se provádí mimo něj. Jak vidíte, design parní turbíny je velmi blízko reality, protože cívka hraje roli parníku. Druhý konec trubky, protože není obtížné odhadnout, je dodáván s improvizovanými čepelí oběžných kol.

Poznámka. Nejtěžší a časově náročná část zařízení je jen serpentin. Rozluštit měděná trubka Je to jednodušší než nerezová ocel, ale nebude trvat dlouho. Od kontaktu s otevřeným ohněm mědi SuperHeer bude rychle pokračovat, takže je lepší, aby byl s vlastní rukou z nerezové trubky.

Aplikace parní turbíny

Nalijte do konvice vody a uvedení do plynu zahrnuto, můžete se ujistit, že když je energie vznikajícího z trubky dostačující, EDC se objeví EDC na výstupu elektromotoru. K tomu stojí za to připojit LED svítilnu. Kromě potravin pro žárovky je možné například další použití parní turbíny, například nabíjet baterii mobilního telefonu.

V podmínkách bytu nebo soukromého domu se podobná mini-elektrárna může zdát jako jednoduchá hračka. Ale když se turbodmychadla s elektrickým generátorem se mnou můžete ocenit jeho funkčnost s vámi. Snad v procesu budete moci najít jiný účel turbíny. Více informací o výrobě turistického generátoru z konvice lze nalézt hledáním videa:

Závěr

Strukturně parní auta jsou bohužel poměrně složité a dělají domy turbíny, jejichž moc dosáhl nejméně 500 W, je velmi obtížná. Pokud se snažíte zajistit, aby byl pozorován proces provozu turbíny, pak budou náklady na komponenty a strávené čase neoprávněnou, účinnost domácí instalace nepřesahuje 20%. Možná je jednodušší koupit hotový dieselový generátor.