Siła pary - z silnika spalinowego. Silnik parowy DIY

Jednym z alternatywnych sposobów zaopatrzenia odbiorców w energię elektryczną jest elektrownia opalana drewnem.

Takie urządzenie jest w stanie wygenerować prąd przy minimalnych kosztach energii, nawet w miejscach, gdzie w ogóle nie ma prądu.

Elektrownia wykorzystywana przez drewno opałowe może być doskonałą opcją dla właścicieli domków letniskowych i domów wiejskich.

Istnieją również wersje miniaturowe, odpowiednie dla miłośników długich wędrówek i spędzania czasu na łonie natury. Ale najpierw najważniejsze.

Osobliwości

Elektrownia opalana drewnem nie jest wprawdzie nowym wynalazkiem, ale nowoczesne technologie pozwoliły nieco ulepszyć opracowane wcześniej urządzenia. Ponadto do wytwarzania energii elektrycznej wykorzystuje się kilka różnych technologii.

Ponadto koncepcja „spalania drewna” jest nieco niedokładna, ponieważ do obsługi takiej stacji nadaje się każde paliwo stałe (drewno, zrębki, palety, węgiel, koks) w ogóle wszystko, co może spalić.

Od razu zauważamy, że drewno opałowe, a raczej proces ich spalania, pełni jedynie funkcję źródła energii, która zapewnia pracę urządzenia, w którym wytwarzany jest prąd.

Główne zalety takich elektrowni to:

• Możliwość wykorzystania szerokiej gamy paliw stałych i ich dostępność;
• Uzyskanie prądu w dowolnym miejscu;
• Zastosowanie różnych technologii pozwala na odbiór prądu o różnorodnych parametrach (wystarczającego jedynie do zwykłego ładowania telefonu i przed zasileniem urządzeń przemysłowych);
• Może również działać jako alternatywa w przypadku częstych przerw w dostawie prądu, a także jako główne źródło energii elektrycznej.

Wariant klasyczny

Jak już wspomniano, w elektrowni opalanej drewnem wykorzystuje się kilka technologii wytwarzania energii elektrycznej. Klasykiem wśród nich jest napęd parowy, czyli po prostu maszyna parowa.

Tutaj wszystko jest proste - drewno opałowe lub inne paliwo po spaleniu podgrzewa wodę, w wyniku czego przechodzi w stan gazowy - parę.

Powstała para podawana jest na turbinę agregatu prądotwórczego, a generator w wyniku obrotu wytwarza energię elektryczną.

Ponieważ silnik parowy i agregat prądotwórczy połączone są w jeden obwód zamknięty, para po przejściu przez turbinę jest schładzana, zawracana do kotła i cały proces się powtarza.

Taki schemat elektrowni jest jednym z najprostszych, ale ma wiele istotnych wad, z których jedną jest wybuchowość.

Po przejściu wody w stan gazowy ciśnienie w obwodzie znacznie wzrasta, a jeśli nie zostanie uregulowane, istnieje duże prawdopodobieństwo pęknięcia rurociągów.

I chociaż nowoczesne systemy wykorzystują cały zestaw zaworów regulujących ciśnienie, praca silnika parowego nadal wymaga stałego monitorowania.

Dodatkowo zwykła woda używana w tym silniku może powodować osadzanie się kamienia na ściankach rur, co zmniejsza wydajność stacji (kamień pogarsza przepływ ciepła i zmniejsza przepustowość rur).

Ale teraz problem ten rozwiązano za pomocą wody destylowanej, cieczy, oczyszczonych zanieczyszczeń, które się wytrącają, lub specjalnych gazów.

Ale z drugiej strony ta elektrownia może pełnić inną funkcję - ogrzewać pomieszczenie.

Tutaj wszystko jest proste - po wykonaniu swojej funkcji (obrocie turbiny) para musi zostać schłodzona, aby ponownie przeszła w stan ciekły, co wymaga układu chłodzenia lub po prostu grzejnika.

A jeśli umieścisz ten grzejnik w pomieszczeniu, to w rezultacie z takiej stacji otrzymamy nie tylko prąd, ale także ciepło.

Inne opcje

Ale silnik parowy to tylko jedna z technologii stosowanych w elektrowniach na paliwo stałe i nie jest najbardziej odpowiednia do użytku domowego.

Wykorzystywany również do wytwarzania energii elektrycznej:

• Generatory termoelektryczne (wykorzystujące zasadę Peltiera);
• Generatory gazowe.

Generatory termoelektryczne

Ciekawą opcją są elektrownie z generatorami zbudowanymi na zasadzie Peltiera.

Fizyk Peltier odkrył efekt, który sprowadza się do tego, że gdy prąd przepływa przez przewodniki składające się z dwóch różnych materiałów, ciepło jest pochłaniane na jednym ze styków, a ciepło uwalniane na drugim.

Co więcej, efekt ten jest odwrotny - jeśli przewodnik zostanie nagrzany z jednej strony, a schłodzony z drugiej, wówczas będzie w nim wytwarzany prąd.

Jest to efekt odwrotny niż w elektrowniach opalanych drewnem. Podczas spalania nagrzewają połowę płyty (jest to generator termoelektryczny), złożoną z kostek wykonanych z różnych metali, a jej druga część jest schładzana (do czego służą wymienniki ciepła), w wyniku czego na powierzchni pojawia się prąd wyjścia płytowe.

Ale taki generator ma kilka niuansów. Jednym z nich jest to, że parametry uwalnianej energii zależą bezpośrednio od różnicy temperatur na końcach płyty, dlatego w celu ich wyrównania i stabilizacji konieczne jest zastosowanie regulatora napięcia.

Drugi niuans polega na tym, że uwolniona energia jest jedynie efektem ubocznym, większość energii podczas spalania drewna opałowego jest po prostu przekształcana w ciepło. Z tego powodu wydajność tego typu stacji nie jest zbyt wysoka.

Do zalet elektrowni wyposażonych w generatory termoelektryczne zalicza się:

• Długa żywotność (brak ruchomych części);
• Jednocześnie wytwarzana jest nie tylko energia, ale także ciepło, które można wykorzystać do ogrzewania lub gotowania;
• Cicha praca.

Elektrownie opalane drewnem wykorzystujące zasadę Peltiera są dość powszechną opcją i produkowane są jako urządzenia przenośne, które mogą dostarczać energię elektryczną jedynie do ładowania odbiorników małej mocy (telefon, latarka) oraz przemysłowe, które mogą zasilać mocne jednostki.

generatory gazu

Drugi typ to generatory gazowe. Takie urządzenie można wykorzystać w kilku kierunkach, w tym do wytwarzania energii elektrycznej.

Warto tutaj zaznaczyć, że taki generator sam w sobie nie ma nic wspólnego z energią elektryczną, gdyż jego głównym zadaniem jest wytwarzanie gazu palnego.

Istota działania takiego urządzenia polega na tym, że w procesie utleniania paliwa stałego (jego spalania) wydzielają się gazy, w tym także palne - wodór, metan, CO, które można wykorzystać do różnych celów.

Przykładowo takie generatory były wcześniej stosowane w samochodach, gdzie konwencjonalne silniki spalinowe doskonale pracowały na emitowanym gazie.

Ze względu na ciągłe wahania paliwa niektórzy kierowcy i motocykliści już w naszych czasach zaczęli instalować te urządzenia w swoich samochodach.

Oznacza to, że aby uzyskać elektrownię, wystarczy mieć generator gazu, silnik spalinowy i konwencjonalny generator.

W pierwszym elemencie zostanie uwolniony gaz, który stanie się paliwem dla silnika, a to z kolei będzie obracać wirnik generatora w celu uzyskania energii elektrycznej na wyjściu.

Zalety elektrowni na generatorach gazu obejmują:

• Niezawodność konstrukcji samego generatora gazu;
• Powstały gaz można wykorzystać do napędu silnika spalinowego (który stanie się napędem generatora elektrycznego), kotła gazowego, pieca;
• W zależności od zastosowanego silnika spalinowego i generatora elektrycznego możliwe jest pozyskanie energii elektrycznej nawet na cele przemysłowe.

Główną wadą generatora gazu jest uciążliwa konstrukcja, ponieważ musi on zawierać kocioł, w którym odbywają się wszystkie procesy uzyskiwania gazu, system jego chłodzenia i oczyszczania.

A jeśli to urządzenie ma służyć do wytwarzania energii elektrycznej, to w stacji powinien znajdować się także silnik spalinowy i generator prądu.

Przedstawiciele elektrowni fabrycznych

Należy zauważyć, że te opcje - generator termoelektryczny i generator gazu są obecnie priorytetem, dlatego produkowane są gotowe stacje do użytku, zarówno domowego, jak i przemysłowego.

Poniżej kilka z nich:

• Piec „Indigirka”;
• Piekarnik turystyczny „BioLite CampStove”;
• Elektrownia „BioKIBOR”;
• Elektrownia „Eco” z generatorem gazu „Cube”.

Piec „Indigirka”.

Zwykły domowy piec na paliwo stałe (wykonany według typu pieca Burzhayka), wyposażony w generator termoelektryczny Peltiera.

Idealny do domków letniskowych i małych domów, ponieważ jest dość kompaktowy i można go przewozić w samochodzie.

Główna energia podczas spalania drewna opałowego trafia do ogrzewania, ale jednocześnie istniejący generator pozwala również uzyskać energię elektryczną o napięciu 12 V i mocy 60 watów.

Piekarnik „BioLite CampStove”.

Wykorzystuje również zasadę Peltiera, ale jest jeszcze bardziej kompaktowy (waga to tylko 1 kg), co pozwala zabierać go na piesze wycieczki, ale ilość energii generowanej przez generator jest jeszcze mniejsza, ale wystarczy. naładuj latarkę lub telefon.

Elektrownia „BioKIBOR”.

Stosowany jest również generator termoelektryczny, ale jest to już wersja przemysłowa.

Producent na zamówienie może wykonać urządzenie o mocy wyjściowej od 5 kW do 1 MW. Ale to wpływa na wielkość stacji, a także na ilość zużytego paliwa.

Przykładowo instalacja o mocy 100 kW zużywa 200 kg drewna opałowego na godzinę.

Ale elektrownia Eco to generator gazu. W jego konstrukcji zastosowano generator gazu Cube, benzynowy silnik spalinowy i generator elektryczny o mocy 15 kW.

Oprócz gotowych rozwiązań przemysłowych, można osobno kupić te same generatory termoelektryczne Peltiera, ale bez pieca i używać go z dowolnym źródłem ciepła.

Domowe stacje

Wielu rzemieślników tworzy także domowe stacje (najczęściej oparte na generatorze gazowym), które następnie sprzedają.

Wszystko to wskazuje, że możliwe jest samodzielne wykonanie elektrowni z improwizowanych środków i wykorzystanie jej do własnych celów.

Oparty na generatorze termoelektrycznym.

Pierwsza opcja to elektrownia oparta na płycie Peltiera. Od razu zauważamy, że domowe urządzenie nadaje się jedynie do ładowania telefonu, latarki lub oświetlenia za pomocą lamp LED.

Do produkcji będziesz potrzebować:

• Metalowa obudowa, która będzie pełnić rolę pieca;
• Płytka Peltiera (sprzedawana oddzielnie);
• Stabilizator napięcia z zainstalowanym wyjściem USB;
• Wymiennik ciepła lub po prostu wentylator zapewniający chłodzenie (można wziąć chłodnicę komputerową).

Wykonanie elektrowni jest bardzo proste:

1. Robimy piekarnik. Bierzemy metalowe pudełko (na przykład obudowę komputera), rozkładamy je tak, aby piekarnik nie miał dna. Wykonujemy otwory w ścianach poniżej, aby zapewnić dopływ powietrza. W górnej części można zamontować ruszt, na którym można postawić czajnik itp.
2. Montujemy płytkę na tylnej ścianie;
3. Montujemy chłodnicę na górze płyty;
4. Do wyjść z płytki, z której zasilamy chłodnicę, podłączamy regulator napięcia, a także wyciągamy wnioski dotyczące podłączenia odbiorców.

Wszystko działa po prostu: rozpalamy drewno opałowe, gdy płyta się nagrzeje, na jej zaciskach zostanie wygenerowany prąd, który zostanie dostarczony do regulatora napięcia. Chłodnica również zacznie od niego działać, zapewniając chłodzenie płyty.

Pozostaje tylko podłączyć odbiorców i monitorować proces spalania w piecu (w odpowiednim czasie wrzucać drewno opałowe).

Oparty na generatorze gazu.

Drugim sposobem na wykonanie elektrowni jest wykonanie generatora gazu. Takie urządzenie jest znacznie trudniejsze w produkcji, ale moc wyjściowa jest znacznie większa.

Aby to zrobić, będziesz potrzebować:

• Pojemnik cylindryczny (na przykład zdemontowana butla z gazem). Będzie pełnił rolę pieca, dlatego należy przewidzieć włazy do załadunku paliwa i oczyszczania stałych produktów spalania, a także dopływ powietrza (dla lepszego procesu spalania wymagany będzie wentylator nawiewny) i wylot gazu;
• Chłodnica chłodząca (może być wykonana w formie wężownicy), w której gaz będzie schładzany;
• Możliwość stworzenia filtra typu „Cyklon”;
• Możliwość stworzenia dokładnego filtra gazu;
• Zestaw generatora benzyny (ale możesz po prostu wziąć dowolny silnik benzynowy, a także konwencjonalny asynchroniczny silnik elektryczny 220 V).

Następnie wszystko musi zostać połączone w jedną strukturę. Z kotła gaz musi przepływać do chłodnicy, a następnie do cyklonu i filtra dokładnego. I dopiero potem powstały gaz jest dostarczany do silnika.

To jest schematyczny diagram produkcji generatora gazu. Wykonanie może być bardzo różne.

Na przykład możliwe jest zainstalowanie mechanizmu wymuszonego dostarczania paliwa stałego ze bunkra, który, nawiasem mówiąc, będzie również zasilany przez generator, a także różne urządzenia sterujące.

Tworząc elektrownię opartą na efekcie Peltiera, nie będzie żadnych specjalnych problemów, ponieważ obwód jest prosty. Jedyną rzeczą jest to, że należy podjąć pewne środki bezpieczeństwa, ponieważ ogień w takim piecu jest praktycznie otwarty.

Ale podczas tworzenia generatora gazu należy wziąć pod uwagę wiele niuansów, między innymi zapewnienie szczelności na wszystkich połączeniach układu, przez który przechodzi gaz.

Aby silnik spalinowy działał normalnie, należy zadbać o wysokiej jakości oczyszczanie gazu (obecność w nim zanieczyszczeń jest niedopuszczalna).

Generator gazu ma nieporęczną konstrukcję, dlatego należy wybrać dla niego odpowiednie miejsce, a także zapewnić normalną wentylację, jeśli jest zainstalowany w pomieszczeniu.

Ponieważ takie elektrownie nie są nowe i są produkowane przez amatorów od stosunkowo długiego czasu, zgromadzono na ich temat wiele recenzji.

W zasadzie wszystkie są pozytywne. Nawet w przypadku domowego pieca z elementem Peltiera należy zauważyć, że w pełni radzi sobie z zadaniem. Jeśli chodzi o generatory gazu, dobrym przykładem może być tutaj montaż tego typu urządzeń nawet w nowoczesnych samochodach, co świadczy o ich efektywności.

Plusy i minusy elektrowni opalanej drewnem

Elektrownia opalana drewnem to:

• Dostępność paliwa;
• Możliwość uzyskania prądu w dowolnym miejscu;

3 / 5 ( 2 głosów)

Od dawna chciałem napisać swój artykuł w Packflyer i w końcu się zdecydowałem.
Jednym z moich pierwszych poważnych projektów była produkcja silnika parowego. Zacząłem go w wieku 12 lat i kontynuowałem przez około 7 lat, w miarę powiększania się narzędzi i wyrównywania krzywych rąk.

Wszystko zaczęło się od filmów i artykułów o silnikach parowych, po czym zdecydowałem, co jest dla mnie gorsze. Jak pamiętam, chciałem go zbudować, aby generował prąd do lampy stołowej. Jak mi się wtedy wydawało, to musiało być piękne, niewielkich rozmiarów, pracować na wiórach ołówkowych i stać na parapecie, żeby przez wywiercony w oknie otwór w oknie wyprowadzić gorące gazy na ulicę (nie do tego doszło).
W rezultacie niektóre z pierwszych modeli, które zostały pospiesznie narysowane i zbudowane z pilników, drewna, żywicy epoksydowej, gwoździ i wiertła, były brzydkie i nie działały.

Potem rozpoczęła się seria ulepszeń i praca nad błędami. W tym czasie musiałem spróbować swoich sił nie tylko jako odlewnik, wytapiając koło zamachowe (co później okazało się niepotrzebne), ale także nauczyć się pracy w programach rysunkowych KOMPAS 3D, AutoCAD (które przydały się w instytucie ).



Ale niezależnie od tego, jak bardzo się starałem, zawsze coś szło nie tak. Ciągle nie mógł osiągnąć niezbędnej dokładności w produkcji tłoków i cylindrów, co prowadziło do zatarć lub nie wytwarzało kompresji i powodowało, że silniki pracowały przez krótki czas lub nie działały wcale.
Szczególnym problemem było stworzenie kotła parowego dla silnika. Postanowiłem zrobić swój pierwszy kocioł według prostego schematu, który gdzieś widziałem. Wzięto zwykłą puszkę z zamkniętą, od otwartego końca, pokrywką ze zdjętą rurką do silnika. Główną wadą kotła było to, że woda nie mogła się zagotować. wzrost temperatury może prowadzić do stopienia lutu. I oczywiście, jak to zawsze bywa, podczas eksperymentu ogrzewanie zostało prześwietlone, co doprowadziło do minieksplozji i uwolnienia gorącej pary i zardzewiałej wody wzdłuż ścian i sufitu….

Następnie na kilka miesięcy zaprzestano produkcji silnika parowego i kotła.

Zakup przez mojego ojca tokarki hobbystycznej pomógł znacząco posunąć się do przodu w tworzeniu maszyny parowej. Szczegóły szły jak w zegarku pod względem jakości i szybkości produkcji, ale w związku z tym, że od samego początku nie było jasnego planu budowy maszyny parowej, wszystko uległo zmianie w procesie, co doprowadziło do nagromadzenia wielu różnych części które z jakiegoś powodu zostały odrzucone.

A to tylko ułamek tego, co dziś zostało.

Aby nie powtarzać smutnej relacji z pierwszego kotła, postanowiono uczynić go super-mega niezawodnym:

Dla jeszcze większego bezpieczeństwa zainstalowano manometr.

Jednak ten kocioł ma wadę, aby podgrzać taką bandurę do temperatury roboczej, potrzeba około 20 minut na ogrzanie jej palnikiem gazowym.
W efekcie krwią i potem w końcu powstał SWOJĄ WŁASNĄ maszynę parową, która jednak nie pracuje na wiórach ołówkowych i nie spełnia większości początkowych wymagań, ale jak to się mówi: „da się”.

Cóż, wideo:

Kiedy myślisz o „maszynach parowych”, często na myśl przychodzą lokomotywy parowe lub wagony Stanley Steamer, ale zastosowanie tych mechanizmów nie ogranicza się do transportu. Silniki parowe, które po raz pierwszy powstały w prymitywnej formie około dwóch tysięcy lat temu, stały się największymi źródłami energii elektrycznej w ciągu ostatnich trzech stuleci, a dziś turbiny parowe wytwarzają około 80 procent światowej energii elektrycznej. Aby lepiej zrozumieć naturę sił fizycznych stojących za takim mechanizmem, zalecamy zbudowanie własnego silnika parowego ze zwykłych materiałów, stosując jedną z sugerowanych tutaj metod! Aby rozpocząć, przejdź do kroku 1.

Kroki

Silnik parowy z puszki (dla dzieci)

Odetnij spód aluminiowej puszki w odległości 6,35 cm. Za pomocą nożyc do metalu odetnij równomiernie spód aluminiowej puszki do około jednej trzeciej jej wysokości.

Zegnij i dociśnij ramkę szczypcami. Aby uniknąć ostrych krawędzi, zagnij brzeg puszki do wewnątrz. Wykonując tę ​​czynność, uważaj, aby się nie zranić.

Dociśnij spód słoika od środka, aby był płaski. Większość aluminiowych puszek na napoje ma okrągłą podstawę zakrzywioną do wewnątrz. Spód spłaszczyć dociskając palcem lub małą szklanką o płaskim dnie.

Zrób dwa otwory po przeciwnych stronach słoika, cofając się o 1,3 cm od góry. Do wykonywania otworów odpowiedni jest zarówno dziurkacz papierowy, jak i gwóźdź z młotkiem. Będziesz potrzebował otworów o średnicy nieco ponad trzech milimetrów.

Umieść małą świecę grzejącą na środku słoika. Zgnij folię i umieść ją pod i wokół świecy, aby się nie poruszała. Takie świece zwykle są dostarczane w specjalnych stojakach, dzięki czemu wosk nie powinien się stopić i spływać do aluminiowej puszki.

Owiń środkową część miedzianej rurki o długości 15-20 cm wokół ołówka przez 2 lub 3 obroty, aby utworzyć cewkę. Tubka o średnicy 3 mm powinna łatwo zginać się wokół ołówka. Będziesz potrzebować wystarczającej ilości zakrzywionych rurek, aby poprowadzić je przez górę słoika, plus dodatkowe 5 cm prostych z każdej strony.

Włóż końce rurek w otwory w słoiku.Środek serpentyny powinien znajdować się nad knotem świecy. Pożądane jest, aby proste odcinki rury po obu stronach rury miały tę samą długość.

Zegnij końce rur szczypcami, aby uzyskać kąt prosty. Zegnij proste odcinki rurki tak, aby patrzyły w przeciwnych kierunkach z różnych stron puszki. Następnie Ponownie zegnij je tak, aby opadły poniżej dna słoika. Gdy wszystko będzie gotowe, powinno wyglądać następująco: serpentynowa część rurki znajduje się na środku słoika nad świecą i przechodzi w dwie nachylone „dysze” skierowane w przeciwne strony po obu stronach słoika.

Zanurzamy słoik w misce z wodą, końce rurki powinny być zanurzone. Twoja „łódź” ​​powinna bezpiecznie trzymać się powierzchni. Jeśli końce rurki nie są wystarczająco zanurzone w wodzie, spróbuj uczynić słoik nieco cięższym, ale w żadnym wypadku go nie utop.

Napełnij rurkę wodą. Najłatwiej jest zanurzyć jeden koniec w wodzie i wyciągnąć z drugiego końca jak słomkę. Można też zatkać palcem jeden wylot z rurki, a drugi podstawić pod strumień wody z kranu.

Zapalić świecę. Po chwili woda w rurce nagrzeje się i zagotuje. Gdy zamieni się w parę, wydostanie się przez „dysze”, powodując wirowanie całego słoika w misce.

Silnik parowy w puszkach z farbą (dla dorosłych)

1. Wytnij prostokątny otwór w pobliżu podstawy 4-litrowej puszki z farbą. Zrób poziomy prostokątny otwór o wymiarach 15 x 5 cm w boku słoika w pobliżu podstawy.

   • Należy upewnić się, że w tej puszce (i tej, której używamy) znajdowała się wyłącznie farba lateksowa, a także przed użyciem dokładnie ją umyć wodą z mydłem.

2. Wytnij pasek metalowej siatki o wymiarach 12 x 24 cm. Zegnij 6 cm na długości od każdej krawędzi pod kątem 90 o. Otrzymasz kwadratową „platformę” o wymiarach 12 x 12 cm z dwiema „nogami” o średnicy 6 cm. Umieść ją w słoiku „nogami” w dół, wyrównując ją z krawędziami wyciętego otworu.

   Zrób półkole otworów na obwodzie pokrywki. Następnie będziesz palić węgiel w puszce, aby zapewnić ciepło silnikowi parowemu. Przy braku tlenu węgiel będzie słabo się palił. Aby słoik miał niezbędną wentylację, wywierć lub przebij kilka otworów w pokrywce, które tworzą półkole wzdłuż krawędzi.

   • Idealnie średnica otworów wentylacyjnych powinna wynosić około 1 cm.

3. Zrób cewkę z miedzianej rurki. Weź około 6 m miękkiej rurki miedzianej o średnicy 6 mm i odmierz 30 cm od jednego końca. Zaczynając od tego miejsca, wykonaj pięć zwojów o średnicy 12 cm. Pozostałą długość rury zegnij na 15 zwojów po 8 cm średnicy.Powinno zostać około 20 cm.

   Przełóż oba końce cewki przez otwory wentylacyjne w pokrywie. Zegnij oba końce cewki tak, aby były skierowane do góry i przełóż oba przez jeden z otworów w pokrywie. Jeśli długość rury nie jest wystarczająca, należy lekko rozgiąć jeden z zwojów.

   Do słoika włóż serpentynę i węgiel drzewny. Umieść serpentynę na siatkowej platformie. Wypełnij przestrzeń wokół i wewnątrz cewki węglem drzewnym. Zamknij szczelnie pokrywkę.

   Wywierć otwory na rurkę w mniejszym słoiku. W środku pokrywki litrowego słoika wywierć otwór o średnicy 1 cm.Wywierć dwa otwory o średnicy 1 cm z boku słoika - jeden w pobliżu podstawy słoika, a drugi nad nim w pobliżu pokrywa.

   Włóż zamkniętą plastikową rurkę do bocznych otworów mniejszego słoika. Używając końcówek miedzianej rurki, wykonaj otwory pośrodku dwóch zatyczek. Włóż sztywną plastikową rurkę o długości 25 cm do jednej wtyczki i tę samą rurkę o długości 10 cm do drugiej wtyczki.Powinny ściśle przylegać do wtyczek i być lekko wychylone. Włóż korek z dłuższą rurką do dolnego otworu mniejszego słoiczka, a korek z krótszą rurką do górnego otworu. Przymocuj rurkę do każdego korka za pomocą zacisków.

   Połącz rurkę większego słoika z rurką mniejszego słoika. Umieść mniejszy słoik na większym słoiku, tak aby rurka zatyczkowa była skierowana w stronę przeciwną do otworów wentylacyjnych większego słoika. Za pomocą metalowej taśmy przymocuj rurkę od dolnego korka do rurki wychodzącej z dołu miedzianej cewki. Następnie w podobny sposób przymocuj rurkę od górnego korka do rurki wychodzącej z góry cewki.

   Włóż miedzianą rurkę do skrzynki przyłączeniowej. Za pomocą młotka i śrubokręta usuń środek okrągłej metalowej skrzynki elektrycznej. Zamocuj zacisk pod kablem elektrycznym za pomocą pierścienia ustalającego. Włóż 15 cm miedzianej rurki o średnicy 1,3 cm do opaski kablowej tak, aby rurka wystawała kilka centymetrów poniżej otworu w skrzynce. Za pomocą młotka stępij krawędzie tego końca do wewnątrz. Włóż ten koniec rurki do otworu w pokrywce mniejszego słoiczka.

   Włóż szpikulec do kołka. Weź zwykły drewniany szpikulec do grilla i włóż go w jeden koniec wydrążonego drewnianego kołka o długości 1,5 cm i średnicy 0,95 cm.

   • Podczas pracy naszego silnika szpikulec i kołek będą pełnić rolę „tłoka”. Aby lepiej widzieć ruch tłoka, można do niego przyczepić małą papierową „flagę”.

4. Przygotuj silnik do pracy. Wyjmij skrzynkę przyłączeniową z mniejszej górnej puszki i napełnij górną puszkę wodą, pozwalając jej przelać się do miedzianej wężownicy, aż puszka będzie wypełniona wodą w 2/3. Sprawdź, czy na wszystkich połączeniach nie ma wycieków. Dokręcić szczelnie pokrywki słoików, uderzając w nie młotkiem. Umieść skrzynkę przyłączeniową z powrotem na miejscu nad mniejszym górnym słojem.

5. Uruchom silnik! Zgnieć kawałki gazety i umieść je w przestrzeni pod siatką na dole silnika. Gdy węgiel się rozpali, pozostaw go na około 20-30 minut. W miarę nagrzewania się wody w wężownicy w górnym brzegu zacznie gromadzić się para. Gdy para osiągnie wystarczające ciśnienie, wypchnie kołek i szpikulec do góry. Po zwolnieniu ciśnienia tłok przesunie się w dół pod wpływem siły ciężkości. W razie potrzeby odetnij część szpikulca, aby zmniejszyć masę tłoka - im lżejszy, tym częściej będzie „pływał”. Spróbuj zrobić szpikulec o takiej wadze, aby tłok „chodził” ze stałą prędkością.

   • Proces spalania można przyspieszyć zwiększając dopływ powietrza do nawiewów suszarką do włosów.

6. Bądź bezpieczny. Uważamy, że rzeczą oczywistą jest, że podczas pracy i obsługi domowego silnika parowego należy zachować ostrożność. Nigdy nie uruchamiaj go w pomieszczeniu. Nigdy nie uruchamiaj urządzenia w pobliżu materiałów łatwopalnych, takich jak suche liście lub zwisające gałęzie drzew. Używaj silnika wyłącznie na solidnej, niepalnej powierzchni, takiej jak beton. Jeśli pracujesz z dziećmi lub nastolatkami, nie należy ich pozostawiać bez opieki. Dzieciom i nastolatkom nie wolno zbliżać się do silnika, gdy pali się w nim węgiel drzewny. Jeśli nie znasz temperatury silnika, to załóż, że jest tak gorący, że nie należy go dotykać.

   • Upewnij się, że z górnego „bojlera” może wydobywać się para. Jeśli z jakiegoś powodu tłok się zablokuje, wewnątrz mniejszej puszki może wytworzyć się ciśnienie. W najgorszym przypadku bank może eksplodować, co Bardzo niebezpieczny.
• Umieść silnik parowy na plastikowej łódce, zanurzając oba końce w wodzie, aby stworzyć zabawkę parową. Możesz wyciąć prosty kształt łódki z plastikowej butelki po napojach gazowanych lub wybielaczu, aby Twoja zabawka była bardziej „zielona”.

Nawet jeśli sportowiec ma już bogate doświadczenie w tworzeniu modeli statków-kopii, to jednak projektując nowy mikrostatek nieuchronnie staje przed problemem - jaki silnik umieścić w przyszłej kopii! Ogrzewanie lub kompresja - będą problemy z paliwem, tłumieniem hałasu i wibracjami. Elektryczny! Nie jest to jednak pozbawione wad, zwłaszcza biorąc pod uwagę dużą masę akumulatorów elektrycznych.

A może pójdziesz najbarwniejszą ścieżką i nie wykorzystasz prawdziwego miniaturowego silnika parowego na kopiach, na przykład parowców! Próba realizacji tego początkowo wydawałoby się trudnego pomysłu przyniosła bardzo ciekawe rezultaty.

Przede wszystkim - bezpośrednio o silniku (w instalacji parowej znajduje się dużo więcej dużych podzespołów). Łatwiej jest to zrobić na podstawie dowolnego modelu ICE o wystarczającej objętości roboczej. Nawiasem mówiąc, do tych celów dobrze nadaje się taki silnik jak „Kometa” MD-5, który od dawna ugruntował swoją pozycję w regularnej świecącej wydajności jako całkowicie niesprawny. W przypadku wersji parowej najlepiej jest wykonać nową tuleję cylindrową i wykonać w niej jedynie okienka wylotowe, aby para mogła się ulatniać. Okna obejściowe (czyszczące) nie są potrzebne - w przypadku ich braku skrzynia korbowa silnika zostanie zamknięta, co pozwoli na utrzymanie wystarczającej ilości oleju w skrzyni korbowej podczas pracy urządzenia.

Kolejnym etapem prac nad elektrownią parową będzie wykonanie dwóch zbiorników: na wodę oraz na benzynę lub inne paliwa ciekłe. Zbiornik na wodę lutowany jest z grubej blachy mosiężnej lub stali nierdzewnej o grubości co najmniej 0,8-1 mm (w skrajnych przypadkach odpowiednia jest gruba blacha dachowa). Wybór materiału wynika z faktu, że zbiornik wody będzie podczas pracy instalacji znajdował się pod tym samym ciśnieniem, co cała instalacja parowa. Zbiornik paliwa może nie być tak mocny i mieć mniejszą objętość. Jej wymiary dobrane są w praktyczny sposób.

Jednym z najważniejszych elementów instalacji jest kocioł parowy. Jego projekt jest jasny na rysunkach i każdy może wybrać materiały i technologie do produkcji elementów kotła w oparciu o własne życzenia i możliwości.

1 - rura doprowadzająca paliwo (miedź, Ø 3 mm), 2 - wymiennik ciepła-parownik, 3 - rura zasilająca dyszę (miedź, Ø 3 mm), 4 - rura odprowadzająca parę, 5 - parownik wodny (rura Ø 3-4 mm ), 6 - żaluzje doprowadzenia powietrza do płomienia, 7 - dysza, 8 - zespół mocowania dyszy, 9 - komora dolna, 10 - rura doprowadzająca wodę do parownika, 11 - rura-obudowa.

Wymiennik ciepła - parownik paliwa może być wykonany z miedzianej skrzynki ze starego barometru lub w postaci cewki z cienkiej rurki miedzianej. Dysza rozpylająca paliwo została przerobiona ze spryskiwacza toaletowego.

1 - przewód doprowadzający parę z kotła do silnika, 2 - mosiężny korpus zaworu, 3 - sprężyna, 4 - zawór kulowy. Aby zawór pracował w dolnej części tłoka silnika, należy na środku zamontować popychacz, który w momencie zbliżenia się tłoka do górnego martwego punktu musi dociskać zawór kulowy do góry, wpuszczając w ten sposób kolejną porcję pary pod ciśnieniem.

1 - korpus (blacha dachowa lub blacha mosiężna), 2 - szyjka wlewu (zamykana hermetycznie), 3 - zawór (złączka od roweru lub motocykla), 4 - zawór kranu materiałów eksploatacyjnych.

Przygotowanie do testów silnika parowego nie jest trudne. Olej maszynowy wlewa się do skrzyni korbowej przebudowanego silnika spalinowego; do standardowego dyfuzora gaźnika wkłada się korek (wymianę oleju należy przeprowadzić po około 50 godzinach pracy maszyny). Zbiorniki napełniane są odpowiednio wodą (najlepiej destylowaną, która zapobiegnie tworzeniu się kamienia w układzie parowym) i benzyną dowolnej marki. Obydwa zbiorniki są hermetycznie zamknięte. Następnie w dolnej części kotła parowego umieszcza się zapaloną tabletkę suchego alkoholu, a przez wlutowane w zbiorniki złączki wpompowuje się do nich powietrze, wytwarzając nadciśnienie. Teraz możesz otworzyć krany-zawory eksploatacyjne. Po pewnym czasie, gdy wymiennik ciepła parowania paliwa nagrzeje się, układ płomieniowy kotła przejdzie w tryb automatyczny, stale dostarczając benzynę pod ciśnieniem do dyszy dyszy. Aby silnik zaczął pracować, wystarczy kilka razy obrócić wał korbowy. Prędkość silnika jest kontrolowana przez dopływ wody i wysokość płomienia.

Swoją ekspansję rozpoczął na początku XIX wieku. I już wtedy budowano nie tylko duże jednostki do celów przemysłowych, ale także dekoracyjne. Większość ich klientów stanowili bogaci arystokraci, którzy chcieli zabawić siebie i swoje dzieci. Po ugruntowaniu się silników parowych w życiu społeczeństwa, na uniwersytetach i w szkołach zaczęto wykorzystywać silniki dekoracyjne jako modele edukacyjne.

Dzisiejsze maszyny parowe

Na początku XX wieku znaczenie maszyn parowych zaczęło spadać. Jedną z nielicznych firm, która kontynuowała produkcję ozdobnych minisilników, była brytyjska firma Mamod, która do dziś umożliwia zakup próbki takiego sprzętu. Ale koszt takich silników parowych z łatwością przekracza dwieście funtów, co nie jest tak małym drobiazgiem na kilka wieczorów. Co więcej, dla tych, którzy lubią samodzielnie montować wszelkiego rodzaju mechanizmy, o wiele ciekawsze jest stworzenie prostego silnika parowego własnymi rękami.

Bardzo prosta. Ogień podgrzewa kocioł z wodą. Pod wpływem temperatury woda zamienia się w parę, która popycha tłok. Dopóki w zbiorniku znajduje się woda, koło zamachowe połączone z tłokiem będzie się obracać. To jest standardowy układ silnika parowego. Ale możesz złożyć model i zupełnie inną konfigurację.

Cóż, przejdźmy od części teoretycznej do bardziej ekscytujących rzeczy. Jeśli jesteś zainteresowany zrobieniem czegoś własnymi rękami i dziwią Cię tak egzotyczne maszyny, to ten artykuł jest właśnie dla Ciebie, w nim chętnie opowiemy Ci o różnych sposobach montażu silnika parowego własnymi rękami ręce. Jednocześnie sam proces tworzenia mechanizmu daje radość nie mniejszą niż jego uruchomienie.

Metoda 1: Zrób to sam mini silnik parowy

Zacznijmy więc. Złóżmy najprostszy silnik parowy własnymi rękami. Rysunki, skomplikowane narzędzia i specjalna wiedza nie są potrzebne.

Na początek bierzemy spod dowolnego napoju. Odetnij dolną trzecią część. Ponieważ w rezultacie otrzymujemy ostre krawędzie, należy je zagiąć do wewnątrz za pomocą szczypiec. Robimy to ostrożnie, aby się nie skaleczyć. Ponieważ większość puszek aluminiowych ma wklęsłe dno, należy je wypoziomować. Wystarczy mocno docisnąć go palcem do jakiejś twardej powierzchni.

W odległości 1,5 cm od górnej krawędzi powstałego „szkła” konieczne jest wykonanie dwóch otworów naprzeciwko siebie. Wskazane jest użycie do tego dziurkacza, ponieważ konieczne jest, aby miały one średnicę co najmniej 3 mm. Na dnie słoika stawiamy ozdobną świecę. Teraz bierzemy zwykłą folię stołową, marszczymy ją, a następnie owijamy nasz minipalnik ze wszystkich stron.

Mini dysze

Następnie musisz wziąć kawałek miedzianej rurki o długości 15-20 cm Ważne jest, aby był pusty w środku, ponieważ będzie to nasz główny mechanizm wprawiania konstrukcji w ruch. Środkową część tuby owiń ołówkiem 2 lub 3 razy, tak aby uzyskać małą spiralę.

Teraz musisz umieścić ten element tak, aby zakrzywione miejsce znajdowało się bezpośrednio nad knotem świecy. Aby to zrobić, nadajemy rurce kształt litery „M”. Jednocześnie wyświetlamy sekcje, które schodzą przez otwory wykonane w brzegu. W ten sposób miedziana rurka jest sztywno zamocowana nad knotem, a jej krawędzie są rodzajem dysz. Aby konstrukcja mogła się obracać, konieczne jest zgięcie przeciwległych końców „elementu M” o 90 stopni w różnych kierunkach. Projekt silnika parowego jest gotowy.

Uruchomienie silnika

Słoik umieszcza się w pojemniku z wodą. W takim przypadku konieczne jest, aby krawędzie rury znajdowały się pod jej powierzchnią. Jeśli dysze nie są wystarczająco długie, możesz dodać niewielki ciężar na dno puszki. Należy jednak uważać, aby nie zatopić całego silnika.

Teraz musisz napełnić rurkę wodą. Aby to zrobić, możesz opuścić jedną krawędź do wody, a drugą wciągnąć powietrze jak przez rurkę. Opuszczamy słoik do wody. Zapalamy knot świecy. Po pewnym czasie woda w spirali zamieni się w parę, która pod ciśnieniem wyleci z przeciwnych końców dysz. Słoik zacznie się obracać w pojemniku wystarczająco szybko. W ten sposób otrzymaliśmy silnik parowy typu „zrób to sam”. Jak widać, wszystko jest proste.

Model silnika parowego dla dorosłych

Teraz skomplikujmy zadanie. Złóżmy poważniejszy silnik parowy własnymi rękami. Najpierw musisz wziąć puszkę farby. Musisz upewnić się, że jest absolutnie czysty. Na ścianie 2-3 cm od dołu wycinamy prostokąt o wymiarach 15 x 5 cm, którego dłuższy bok układamy równolegle do dna słoika. Z metalowej siatki wycinamy kawałek o powierzchni 12 x 24 cm, od obu końców dłuższego boku odmierzamy 6 cm, te odcinki zaginamy pod kątem 90 stopni. Otrzymujemy mały „stół platformowy” o powierzchni 12 x 12 cm z nogami 6 cm, a powstałą konstrukcję instalujemy na dnie puszki.

Na obwodzie pokrywy należy wykonać kilka otworów i umieścić je półkolem wzdłuż połowy pokrywy. Pożądane jest, aby otwory miały średnicę około 1 cm, jest to konieczne, aby zapewnić odpowiednią wentylację wnętrza. Silnik parowy nie będzie działał dobrze, jeśli u źródła pożaru nie będzie wystarczającej ilości powietrza.

główny element

Wykonujemy spiralę z rurki miedzianej. Potrzebujesz około 6 metrów miękkiej miedzianej rurki o średnicy 1/4 cala (0,64 cm). Od jednego końca mierzymy 30 cm, zaczynając od tego miejsca, należy wykonać pięć zwojów spirali o średnicy 12 cm każdy. Pozostałą część rury zagina się w 15 pierścieni o średnicy 8 cm, tak więc na drugim końcu powinno pozostać 20 cm wolnej rurki.

Obydwa przewody przeprowadzamy przez otwory wentylacyjne w pokrywie słoika. Jeśli okaże się, że długość prostego odcinka nie jest do tego wystarczająca, wówczas jeden zwój spirali może być niewygięty. Węgiel układany jest na wstępnie zainstalowanej platformie. W takim przypadku spiralę należy umieścić tuż nad tym miejscem. Węgiel jest starannie układany pomiędzy swoimi zwojami. Teraz bank może zostać zamknięty. W rezultacie otrzymaliśmy palenisko, które będzie napędzać silnik. Silnik parowy jest prawie zrobiony własnymi rękami. Zostawiłem trochę.

Zbiornik wodny

Teraz musisz wziąć kolejną puszkę farby, ale o mniejszym rozmiarze. W środku wieczka wierci się otwór o średnicy 1 cm, a z boku słoika wykonuje się dwa kolejne otwory - jeden prawie u dołu, drugi wyżej, przy samej pokrywce.

Biorą dwie skorupy, w środku których wykonany jest otwór ze średnic miedzianej rurki. W jedną skorupę wkłada się 25 cm plastikowej rurki, w drugą 10 cm, tak aby ich krawędź ledwo wystawała spod korków. Do dolnego otworu małego słoiczka wkładamy skórkę z długą rurką, a do górnego otworu z krótszą rurką. Mniejszą puszkę kładziemy na dużej puszce z farbą tak, aby otwór w dnie znajdował się po przeciwnej stronie kanałów wentylacyjnych dużej puszki.

Wynik

Rezultatem powinien być następujący projekt. Wodę wlewa się do małego słoiczka, który przez otwór w dnie przepływa do miedzianej rurki. Pod spiralą rozpala się ogień, który podgrzewa miedziany pojemnik. Gorąca para unosi się w górę rurki.

Aby mechanizm był kompletny, należy przymocować tłok i koło zamachowe do górnego końca miedzianej rurki. W rezultacie energia cieplna spalania zostanie zamieniona na siły mechaniczne obrotu koła. Istnieje ogromna liczba różnych schematów tworzenia takiego silnika spalinowego, ale we wszystkich zawsze zaangażowane są dwa elementy - ogień i woda.

Oprócz tego projektu można złożyć parowy, ale to materiał na zupełnie osobny artykuł.