En dampelektrisk generator er noe som ligner på et solcellebatteri, men har mye høyere ytelse, for ikke å snakke om tilgjengeligheten til denne typen enheter. Selve funksjonen til slike enheter er å transformere mekanisk kraft til elektrisk, ved å varme opp vann til det blir til damp. Det er denne kraften som setter den ønskede mekanismen i bevegelse.

Det er fornuftig å bruke enheter av denne typen i de grenene av moderne industri eller den innenlandske sfæren der det er en tilstrekkelig stor mengde dampdannelse som kan brukes som omformer til elektrisitet. Det er generatorer av damptypen som er mye brukt i kjeleanlegg, hvor de danner et slags termisk kraftverk sammen med kjele og turbin.

Slike enheter lar deg spare betydelig på driften, samt redusere kostnadene ved å generere elektrisk energi. Derfor regnes dampanlegg ofte som en av hoveddriftsenhetene til mange kraftverk.

I tillegg, hvis du studerer operasjonsprinsippet, så vel som designfunksjonene til slike dampgeneratorer, kan du prøve å implementere dem selv ved å bruke visse midler. Denne muligheten vil imidlertid bli diskutert litt senere.

Enhet og operasjonsprinsipp

Når det gjelder designfunksjonene, har kjeleinstallasjoner en ganske lik struktur. De inkluderer flere arbeidsenheter, som anses å være avgjørende - direkte seg selv og turbinen. De to siste komponentene danner en kinetisk forbindelse med hverandre, og en av variantene av slike systemer er en elektrisk turbingenerator av damptypen.

Ser vi mer globalt er slike installasjoner fullverdige termiske kraftverk, om enn av mindre dimensjoner. Takket være deres arbeid er de i stand til å gi strøm ikke bare til sivile anlegg, men også til store industrisektorer.

Dampelektriske generatorer selv koker ned til følgende hovedpunkter:

Spesialutstyr varmer opp vann til optimale verdier, hvorved det fordamper og danner damp.
Den resulterende dampen strømmer videre inn på rotorbladene til dampturbinen, som setter selve rotoren i bevegelse.
Som et resultat får vi først kinetisk energi omdannet fra den resulterende energien til komprimert damp. Deretter går den kinetiske energien over i mekanisk energi, som fører til starten av turbinakselen.

Den elektriske generatoren som er inkludert i utformingen av slike dampanlegg er avgjørende. Dette forklares med at det er elektriske generatorer som utfører overgangen av mekanisk energi til elektrisk energi.

Dette er en beskrivelse av en installasjon av damptype. Hvis det kreves frigjøring av mer energi, brukes en kombinasjon av flere installasjoner kombinert sammen.

En slik beslutning må tas strengt individuelt, avhengig av typen objekt, samt parametrene til den nødvendige energikraften. Bare med en slik kompetent tilnærming kan man unngå tap i denne saken.

Valgkriterier

For øyeblikket er det et ganske bredt utvalg av alle slags elektriske generatorer drevet av damp, så du må være ekstremt forsiktig når du velger.

For å sikre at dette valget er gjennomtenkt og balansert, du må ta hensyn til følgende indikatorer:

Dampverkskraft (termisk og elektrisk).
Det er også nødvendig å ta hensyn til hastigheten som generatoren og turbinrotorene roterer med.
Type strøm som brukes - her snakker vi om enfase eller trefase installasjoner. I de fleste tilfeller brukes et trefasesystem.
Indikatorer for damptrykk ikke bare i komprimert form, men også i fri tilstand.

Oppmerksom oppmerksomhet på disse kriteriene vil betydelig forenkle valget, og dermed hjelpe forbrukeren med å få enheten han trenger. For å gjøre det mer klart, la oss se på flere modeller av dampelektriske generatorer som er mest etterspurt.

Modelloversikt

I vårt land er det flere bedrifter som driver med produksjon av elektriske dampgeneratorer. Spesielt snakker vi om turbogeneratorer til Kaluga Turbine Plant og OJSC Roselectromash. La oss se på flere modeller produsert ved begge foretakene.

Det er en dampturbin som brukes i ulike ordninger for utnyttelse av termisk energi, samt industriavfall. Potensielle kjøpere av disse produktene inkluderer store industribedrifter og kraftverk.

Spesifikasjoner:

nominelle effektindikatorer - fra 12000 kW til 80000 kW;
damptrykkindikator - fra 3 til 12,8 MPa;
damptemperaturindikatorer - fra 420 til 550 0 C;
produksjonstrykk - fra 0,5 til 1,75 MPa;
varmetrykk - fra 0,07 til 0,25 MPa.

P-6-3,4/1,0 er en turbin av damptypen med produksjonsdamputtak.

Spesifikasjoner:

nominelle effektindikatorer - fra 4000 kW til 55000 kW;
damptrykkindikator - fra 1,1 til 8,8 MPa;
damptemperaturindikatorer - fra 260 til 445 0 C;
produksjonstrykk - fra 0,4 til 1,3 MPa.

PR-13/15,8-3,4/1,5/0,6 brukes i mange termiske kraftverk, så vel som i bedrifter industriell type, der det er behov for å tilføre damp av en gitt indikator.

Spesifikasjoner:

nominelle effektindikatorer - fra 2500 kW til 35000 kW;
damptrykkindikator - fra 1,2 til 9,3 MPa;
damptemperaturindikatorer - fra 290 til 540 0 C;
produksjonstrykk - fra 0,4 til 1,75 MPa;
trykket bak turbinen er fra 0,07 til 0,9 kPa.

K-66-8,8 refererer til kondenserende typer dampturbiner.

Spesifikasjoner:

nominelle effektindikatorer - fra 6000 kW til 70000 kW;
damptrykkindikator - fra 1,57 til 12,8 MPa;
damptemperaturindikatorer - fra 320 til 500 0 C;
trykket bak turbinen er fra 4 til 10,6 kPa.

K-37-3,4 er en dampturbin av kondenserende type med luftkondensator.

Spesifikasjoner:

nominelle effektindikatorer - fra 37000 kW til 37300 kW;
damptrykkindikator - fra 2,9 til 3,7 MPa;
damptemperaturindikatorer - fra 390 til 445 0 C;
trykket bak turbinen er 15 kPa.

Disse produktene produseres på Kaluga turbinanlegg. La oss nå se på modeller fra OJSC "Roselectromash". Her presenterer vi fullverdige turbogeneratorer som bruker damp- og gassturbiner.

Uavhengig av modellmerke, inkludert i salgspakken inkluderer følgende komponenter:

generator;
eksitasjon system;
maskinvare automatisering, alarm og kontroll organer;
reservedeler;
spesielle installasjonsverktøy og relaterte materialer;
ulike bruksanvisninger.

Vi presenterer for deg turbogeneratorene til TVF-serien. Det gir ingen mening å beskrive dem i detalj, så la oss se på deres tekniske data.

Tekniske egenskaper for TVF-63-2:

effektindikator - 63000 kW;
spenningsgrad - 6300 V;
statorstrøm - 7217 A;
Effektivitet i prosent - 98%;
totalvekt - 107900 kg.

Tekniske egenskaper for TVF-63-3600:

effektindikator - 50000 kW;
spenningsgrad - 11000 V;
statorstrøm - 3280 A;
rotasjonshastighet - 3600 rpm;
Effektivitetsprosent - 98,3%;
totalvekt - 107950 kg.

Tekniske egenskaper for TVF-110-2E:

spenningsgrad - 10500 V;
statorstrøm - 7560 A;
rotasjonshastighet - 3000 rpm;
Effektivitet i prosent - 98,4%;
totalvekt - 145.000 kg.

Tekniske egenskaper for TVFV-110-2:

effektindikator - 110 000 kW;
spenningsgrad - 13800 V;
statorstrøm - 5752 A;
rotasjonshastighet - 3000 rpm;
Effektivitetsprosent - 98,45%;
totalvekt - 190.000 kg.

Kostnaden for disse modellene må avklares med produsenten, men vi kan si at det overstiger flere millioner rubler.

Gjennomførbarhet for drift

Det er ikke nødvendig å snakke om det tilrådelig å kjøpe en elektrisk dampgenerator for personlige behov, fordi kostnadene er svært høye for vanlig husholdningsbruk. Det er med andre ord usannsynlig at slike investeringer vil lønne seg i løpet av den potensielle kjøperens levetid. I tillegg gjør de overordnede dimensjonene til slike installasjoner at de må plasseres over et meget stort område. Det er derfor, på husholdningsnivå, brukes enheter med en motor som kjører på bensin eller diesel, og for store bedrifter er en motor som kjører på damp akkurat egnet.

Når det gjelder bruken av dampdrevne elektriske generatorer, de bruk i kjelesystemer kan gi visse fordeler. Faktum er at når de når visse strømindikatorer, viser disse installasjonene veldig gode ytelsesegenskaper, som skiller dem gunstig fra deres analoger.

Detaljert historie om dampgeneratoren

Å lage det selv - er det mulig?

Dampelektriske generatorer har en veldig kompleks struktur, så lag slike enheter selv ganske problematisk.

Men med litt kunnskap og nødvendige materialer, blir det mulig å lage denne enheten med egne hender.

Det er klart at den endelige versjonen vil være mye mindre enn fabrikkversjonene. I tillegg vil det være en helt annen enhet for å drive den eksisterende generatoren - hvis i fabrikkmodeller en dampturbin er ansvarlig for dette, vil dette i hjemmeversjonen gjøres av motoren.

Videoen demonstrerer en camping mini-dampgenerator

Konklusjon

Turbin-type elektriske generatorer er noe populære blant mange industribedrifter og kraftverk. Før du kjøper slike enheter, er det imidlertid nødvendig å foreta en nøyaktig beregning av gjennomførbarheten av bruken, slik at bedriften ikke går med tap.

Når det gjelder husholdningsbruk, er det absolutt ikke behov for dette. I tillegg er dette teknisk og praktisk umulig, fordi... Dimensjonene til disse installasjonene er svært store, for ikke å nevne kostnadene. Spørsmålet om å lage det selv er også ganske kontroversielt, på grunn av objektive årsaker til kompleksiteten til designet.

Eiere av virksomheter som har til hensikt å bruke dampinstallasjoner kan få ett råd: kjøp først en liten kraftgenerator slik at du i praksis kan evaluere effektiviteten av bruken. Det er ingen tilfeldighet at produsenter produserer enheter fra 100 kW, noe som innebærer en så rasjonell tilnærming.

Publisert i

Et vedfyrt kraftverk er en av de alternative måtene å forsyne forbrukere med strøm.

En slik enhet er i stand til å generere strøm til minimale energikostnader, selv på steder der det ikke er strømforsyning i det hele tatt.

Kraftverk, treverket som brukes kan bli utmerket alternativ for eiere sommerhytter og landsteder.

Det finnes også miniatyrversjoner som passer for elskere av lange turer og tilbringe tid i naturen. Men først ting først.

Egendommer

Et vedfyrt kraftverk er ikke en ny oppfinnelse, men moderne teknologi har gjort det mulig å forbedre tidligere utviklede enheter noe. Dessuten flere ulike teknologier.

I tillegg er konseptet "vedfyring" noe unøyaktig, siden ethvert fast brensel (tre, flis, paller, kull, koks), generelt alt som kan brenne, er egnet for driften av en slik stasjon.

La oss umiddelbart merke seg at ved, eller snarere prosessen med forbrenning, bare fungerer som en energikilde som sikrer funksjonen til enheten der elektrisitet genereres.

De viktigste fordelene med slike kraftverk er:

Evnen til å bruke et bredt utvalg av fast brensel og deres tilgjengelighet;
Motta strøm hvor som helst;
Bruken av ulike teknologier gjør det mulig å få elektrisitet med det meste forskjellige parametere(bare tilstrekkelig for normal opplading av telefonen og opp til strømforsyning til industrielt utstyr);
Det kan også fungere som et alternativ hvis strømbrudd er vanlig, samt hovedkilden til strøm.

Klassisk versjon

Som nevnt bruker et vedfyrt kraftverk flere teknologier for å produsere elektrisitet. Den klassiske er dampkraft, eller rett og slett dampmaskinen.

Alt er enkelt her - tre eller annet drivstoff, når det brennes, varmer opp vannet, som et resultat av at det blir til en gassformig tilstand - damp.

Den resulterende dampen tilføres turbinen til generatorsettet, og på grunn av rotasjon genererer generatoren elektrisitet.

Siden dampmaskinen og generatorsettet er koblet sammen i en enkelt lukket krets, blir dampen avkjølt etter å ha passert gjennom turbinen, matet tilbake til kjelen, og hele prosessen gjentas.

Dette kraftverksdiagrammet er et av de enkleste, men det har en rekke betydelige mangler, hvorav en er eksplosjonsfare.

Etter at vann går over i en gassform, øker trykket i kretsen betydelig, og hvis det ikke er regulert, er det stor sannsynlighet for brudd på rørledningene.

Og selv om moderne systemer bruker et helt sett med ventiler som regulerer trykket, krever driften av en dampmaskin fortsatt konstant overvåking.

I tillegg kan vanlig vann som brukes i denne motoren føre til at det dannes belegg på veggene i rørene, noe som reduserer effektiviteten til stasjonen (kalk forringer varmeoverføringen og reduserer gjennomstrømningen til rørene).

Men nå er dette problemet løst ved å bruke destillert vann, væsker, rensede urenheter som feller ut eller spesielle gasser.

Men på den annen side kan dette kraftverket utføre en annen funksjon - å varme opp rommet.

Alt er enkelt her - etter å ha utført sin funksjon (rotasjon av turbinen), må dampen avkjøles slik at den blir til en flytende tilstand igjen, noe som krever et kjølesystem eller rett og slett en radiator.

Og hvis du plasserer denne radiatoren innendørs, vil vi til slutt motta ikke bare strøm fra en slik stasjon, men også varme.

Andre muligheter

Men dampmaskinen er bare en av teknologiene som brukes i kraftverk med fast brensel, og er ikke den mest egnet for bruk i hjemmet.

Også brukt til å generere elektrisitet er:

Termoelektriske generatorer (ved hjelp av Peltier-prinsippet);
Gassgeneratorer.

Termoelektriske generatorer

Kraftverk med generatorer bygget i henhold til Peltier-prinsippet er et ganske interessant alternativ.

Fysiker Peltier oppdaget en effekt som koker ned til det faktum at når elektrisitet føres gjennom ledere som består av to forskjellige materialer, absorberes varme ved en av kontaktene, og varme frigjøres ved den andre.

Dessuten er denne effekten motsatt - hvis lederen varmes opp på den ene siden og avkjøles på den andre, vil det genereres strøm i den.

Det er motsatt effekt som brukes i vedfyrte kraftverk. Når de brennes, varmer de opp halvparten av platen (det er en termoelektrisk generator), som består av terninger laget av forskjellige metaller, og den andre delen avkjøles (som varmevekslere brukes til), som et resultat av at elektrisitet vises kl. terminalene på platen.

Men en slik generator har flere nyanser. En av dem er at parametrene til den frigjorte energien direkte avhenger av temperaturforskjellen i endene av platen, derfor er det nødvendig å bruke en spenningsregulator for å utjevne og stabilisere dem.

Den andre nyansen er at energien som frigjøres bare er en bieffekt; På grunn av dette er effektiviteten til denne typen stasjoner ikke veldig høy.

Fordelene med kraftverk med termoelektriske generatorer inkluderer:

Lang levetid (ingen bevegelige deler);
Samtidig genereres ikke bare energi, men også varme, som kan brukes til oppvarming eller matlaging;
Stillegående drift.

Vedfyrte kraftverk som bruker Peltier-prinsippet er et ganske vanlig alternativ, og de produserer både bærbare enheter som bare kan frigjøre strøm for å lade lavstrømsforbrukere (telefoner, lommelykter), og industrielle som kan drive kraftige enheter.

Gassgeneratorer

Den andre typen er gassgeneratorer. En slik enhet kan brukes i flere retninger, inkludert å generere elektrisitet.

Det er verdt å merke seg her at en slik generator i seg selv ikke har noe å gjøre med elektrisitet, siden hovedoppgaven er å produsere brennbar gass.

Essensen av driften av en slik enhet er at under oksidasjon av fast brensel (dets forbrenning) frigjøres gasser, inkludert brennbare - hydrogen, metan, CO, som kan brukes til en rekke formål.

For eksempel ble slike generatorer tidligere brukt i biler hvor konvensjonelle motorer intern forbrenning fungerte perfekt på den frigjorte gassen.

På grunn av den konstante jitteren i drivstoffet, har noen bilister og motorsyklister allerede begynt å installere disse enhetene på bilene sine.

Det vil si at for å få et kraftverk er det nok å ha en gassgenerator, en forbrenningsmotor og en vanlig generator.

Det første elementet vil frigjøre gass, som vil bli drivstoff for motoren, som igjen vil rotere generatorrotoren for å produsere elektrisitet som utgang.

Fordelene med kraftverk som bruker gassgeneratorer inkluderer:

Pålitelighet av utformingen av selve gassgeneratoren;
Den resulterende gassen kan brukes til å drive en forbrenningsmotor (som vil drive en elektrisk generator), en gasskjele, en ovn;
Avhengig av forbrenningsmotoren og den elektriske generatoren som er involvert, kan elektrisitet oppnås selv for industrielle formål.

Den største ulempen med gassgeneratoren er omfanget av designet, siden det må inkludere en kjele der alle prosessene for å produsere gass finner sted, et system for kjøling og rensing.

Og hvis denne enheten brukes til å generere elektrisitet, må stasjonen også inkludere en forbrenningsmotor og en elektrisk generator.

Representanter for fabrikkproduserte kraftverk

La oss merke seg at de angitte alternativene - en termoelektrisk generator og en gassgenerator - nå er en prioritet, derfor produseres ferdige stasjoner for bruk, både innenlands og industri.

Nedenfor er noen av dem:

Komfyr "Indigirka";
Turistovn "BioLite CampStove";
Kraftverk "BioKIBOR";
Kraftstasjon "Eco" med gassgenerator "Cube".

Komfyr "Indigirka".

En vanlig husholdningsovn med fast brensel (laget som en Burzhaika-komfyr), utstyrt med en Peltier termoelektrisk generator.

Perfekt til sommerhus og småhus, da den er ganske kompakt og kan transporteres i bil.

Hovedenergien fra vedfyring brukes til oppvarming, men den tilgjengelige generatoren lar deg også få strøm med en spenning på 12 V og en effekt på 60 W.

BioLite CampStove komfyr.

Den bruker også Peltier-prinsippet, men den er enda mer kompakt (veier bare 1 kg), som lar deg ta den med på fotturer, men mengden energi som genereres av generatoren er enda mindre, men det vil være nok til å lade en lommelykt eller telefon.

Kraftverk "BioKIBOR".

En termoelektrisk generator brukes også, men dette er en industriell versjon.

Produsenten kan på forespørsel produsere en enhet som gir utgangselektrisitet med en effekt på 5 kW til 1 MW. Men dette påvirker størrelsen på stasjonen, samt mengden drivstoff som forbrukes.

For eksempel forbruker en installasjon som yter 100 kW 200 kg ved i timen.

Men "Eco"-kraftverket er et gassproduksjonsanlegg. Designet bruker en "Cube" gassgenerator, en bensin forbrenningsmotor og en 15 kW elektrisk generator.

I tillegg til industrielle ferdige løsninger, du kan kjøpe de samme Peltier termoelektriske generatorene separat, men uten komfyr og bruke den med en hvilken som helst varmekilde.

Hjemmelagde stasjoner

Også mange håndverkere lager hjemmelagde stasjoner (vanligvis basert på en gassgenerator), som de deretter selger.

Alt dette indikerer at du uavhengig kan lage et kraftverk fra tilgjengelige materialer og bruke det til dine egne formål.

Basert på en termoelektrisk generator.

Det første alternativet er et kraftverk basert på en Peltier-plate. La oss umiddelbart merke seg at en enhet laget hjemme kun er egnet for lading av en telefon, en lommelykt eller for belysning med LED-lamper.

For produksjon trenger du:

En metallkropp som vil spille rollen som en ovn;
Peltier-plate (kjøpes separat);
Spenningsregulator med installert USB-utgang;
En varmeveksler eller bare en vifte for å gi kjøling (du kan ta en datamaskinkjøler).

Å lage et kraftverk er veldig enkelt:

Vi lager en komfyr. Vi tar en metallboks (for eksempel en datakasse) og bretter den ut slik at ovnen ikke har bunn. Vi lager hull i veggene under for lufttilførsel. Øverst kan du montere en rist som du kan plassere en vannkoker osv. på.
Vi monterer platen på bakveggen;
Vi monterer kjøleren på toppen av platen;
Vi kobler en spenningsregulator til terminalene fra platen, hvorfra vi driver kjøleren, og trekker også terminaler for tilkobling av forbrukere.

Det fungerer enkelt: vi tenner veden, og etter hvert som platen varmes opp, vil det begynne å generere strøm på terminalene, som vil bli levert til spenningsregulatoren. Kjøleren vil også begynne å jobbe fra den, og gir kjøling til platen.

Alt som gjenstår er å koble forbrukerne og overvåke forbrenningsprosessen i ovnen (legg til ved i tide).

Basert på en gassgenerator.

Den andre måten å lage et kraftverk på er å lage en gassgenerator. En slik enhet er mye vanskeligere å produsere, men energiutgangen er mye større.

For å lage det trenger du:

Sylindrisk beholder (for eksempel en demontert gassflaske). Den vil spille rollen som en komfyr, så det bør leveres luker for lasting av drivstoff og rengjøring av faste forbrenningsprodukter, samt en lufttilførsel (en vifte for tvungen tilførsel vil være nødvendig for å sikre mer beste prosessen forbrenning) og gassuttak;
En kjøle radiator (kan lages i form av en spole) der gassen vil bli avkjølt;
Beholder for å lage et filter av typen "syklon";
Beholder for å lage et fint gassfilter;
Bensingeneratorsett (men du kan bare ta hvilken som helst bensinmotor, så vel som en vanlig asynkron elektrisk motor 220 V).

Etter dette må alt kobles til en enkelt struktur. Fra kjelen skal gass strømme til kjøleradiatoren, og deretter til "syklonen" og et fint filter. Og først etter det blir den resulterende gassen tilført motoren.

Dette er et skjematisk diagram av produksjonen av en gassgenerator. Utførelsen kan være veldig forskjellig.

For eksempel er det mulig å installere en mekanisme for tvungen tilførsel av fast brensel fra en bunker, som forresten også vil bli drevet av en generator, samt alle slags kontrollenheter.

Når du lager et kraftverk basert på Peltier-effekten, vil det ikke oppstå spesielle problemer, siden kretsen er enkel. Det eneste er at du bør ta noen sikkerhetstiltak, siden brannen i en slik komfyr er praktisk talt åpen.

Men når du lager en gassgenerator, bør mange nyanser tas i betraktning, blant dem er å sikre tetthet ved alle tilkoblinger av systemet som gass passerer gjennom.

For at forbrenningsmotoren skal fungere normalt, bør du ta vare på gassrensing av høy kvalitet (tilstedeværelsen av urenheter i den er uakseptabel).

Gassgeneratoren er en klumpete design, så det er nødvendig å velge riktig sted for den, samt sørge for normal ventilasjon hvis den er installert innendørs.

Siden slike kraftverk ikke er nye, og de har blitt produsert av amatører i relativt lang tid, har det samlet seg mange anmeldelser om dem.

I utgangspunktet er de alle positive. Selv en hjemmelaget komfyr med et Peltier-element er kjent for å takle oppgaven fullstendig. Når det gjelder gassgeneratorer, er et tydelig eksempel her installasjonen av slike enheter selv på moderne biler, noe som indikerer deres effektivitet.

Fordeler og ulemper med et vedfyrt kraftverk

Et vedfyrt kraftverk er:

Drivstoff tilgjengelighet;
Mulighet for å få strøm hvor som helst;

3 / 5 ( 2 stemmer)

Når det gjelder miljøvennlighet, er en elektrisk dampgenerator et alternativ solcellepaneler, bare en størrelsesorden mer produktiv og noe rimeligere. Driftsprinsippet til en slik enhet er basert på konvertering av mekanisk energi til elektrisk energi, bare mekanismen drives av oppvarming av vann til det punktet hvor det blir til en damptilstand.

Detaljer om avtalen

Dampgenerator i Detroit

Denne elektriske generatoren brukes i områder der det er mulig å konvertere overskuddsmengden generert damp til elektrisk energi. Spesielt systemer av denne typen er mye brukt i kjeleinstallasjoner. Sammen med turbin og varmekjele er generatoren et slags mini-termisk kraftverk.

Denne typen teknologi gjør det mulig å redusere kostnadene ved å generere elektrisitet, takket være at den brukes som en av hovedkomponentene i kraftverk.

Når du kjenner prinsippet som en dampgenerator fungerer på, kan du prøve å implementere den på egen hånd ved å bruke en elektrisk generator og en kjele for å varme opp vann.

Enhet og operasjonsprinsipp

Med tanke på kjeleinstallasjonen kan vi skille mellom tre hovedkomponenter som er involvert i driften. Dette er selve kjelen, dampturbinen og den elektriske generatoren. Kombinasjonen av de to siste enhetene kalles en turbinenhet, som innebærer tilstedeværelsen av en kinetisk forbindelse mellom de to enhetene. En elektrisk generator med dampturbin faller inn under denne definisjonen.

Til sammen gjør alt dette utstyret det mulig å lage et minitermisk kraftverk som vil gi strøm til store industrielle eller sivile anlegg.

Prinsipp for operasjon

Prinsippet for drift av slikt utstyr som en elektrisk dampturbingenerator kommer ned til implementeringen av flere stadier av prosessen:

Kjeleutstyr varmer opp vann til en viss temperatur der det blir til en damptilstand.
Dampen treffer turbinrotorbladene og setter den i bevegelse.
Resultatet av denne prosessen er konverteringen av den potensielle energien til den komprimerte varme dampen til kinetisk energi, og deretter til mekanisk energi når turbinakselen begynner å bevege seg.
En elektrisk generator med dampturbin produserer elektrisk energi. I dette tilfellet er funksjonen til den elektriske generatoren avgjørende i denne kretsen, siden det er denne noden som er ansvarlig for å konvertere mekanisk energi til elektrisk energi.

Avhengig av hvilken effekt som skal oppnås, kan flere slike MTES-enheter brukes, koblet parallelt med hverandre.

Det er mange fordeler ved å bruke denne teknikken. Først av alt er det mulig å realisere overflødig damp som produseres av oppvarming av kjeleutstyr. Og i tillegg til dette blir det mulig å gi strømforsyning til et stort anlegg uten betydelige kostnader for kjøp av flytende eller gassformig drivstoff.

Men for at en slik løsning skal være lønnsom og ikke ulønnsom, må den implementeres på et anlegg hvis vedlikehold vil kreve tilstrekkelig turbin- og generatorkraft.

Valgkriterier

Bruk av utstyr i stor størrelse, for eksempel en turbinenhet eller mini-termisk kraftverk, er kun berettiget hvis det brukes til å levere strøm til store anlegg (kjelehus, etc.).

En elektrisk generator som opererer på damp kan velges basert på følgende kriterier:

Nominell elektrisk og termisk kraft;
Rotasjonshastigheten til rotorene til de to hovedstrukturenhetene (turbin og generator);
Type strøm, vanligvis er slikt utstyr designet for trefasestrøm, følgelig vil utgangsspenningen også være trefaset;
Verdien av damptrykk i komprimert og fri tilstand.

Kombinasjonen av en elektrisk generator og en dampturbin kan også kalles en turbogenerator. Men i dette tilfellet vil det antas at en synkrongenerator brukes.

Modelloversikt

Kaluga Turbine Plant produserer og leverer utstyr til forskjellige land for å levere strøm til anlegg av forskjellige størrelser. Spesielt innenlands produserte dampturbiner Turbopar. Denne typen utstyr tilbys i ulike versjoner, effektområdet er 100-1000 kW. Generatoren og turbinrotorene roterer med samme høye hastighet - 3000 rpm. Generatoren kjøles med luft. Damptrykket overstiger ikke 0,8 MPa.

turbogenerator TAP 6

Kostnaden for utstyr av denne typen er ganske høy, det samme er vedlikeholdet. Hvis vi vurderer et fullt funksjonelt mini-termisk kraftverk, snakker vi om mengder på flere millioner rubler.

Ved å bruke denne typen utstyr er det mulig å levere strøm til store anlegg for både industrielle og sivile formål. Power Machines-selskapet tilbyr turbogeneratorer i forskjellige design.

For eksempel er en enhet i TA-serien, spesielt TAP-6-2-modellen, designet for en effekt på 6 MW. Effektiviteten til en slik maskin er 98%, rotasjonshastigheten er 3000 rpm.

Gjennomførbarhet for drift

Selvfølgelig kan du kjøpe en turbin-dampelektrisk generator for hjemmebruk, men denne ideen vil lønne seg i flere tiår, om ikke hundrevis, siden kostnadene for slikt utstyr er høye, så vel som dets vekt og dimensjoner. Derfor er det i hverdagen bedre å klare seg med en enhet som går på flytende drivstoff, og bruke en dampturbingenerator for å levere strøm til store industrianlegg eller Jordbruk.

Dampdrevne biler

Elektriske generatorer for fyrromsinstallasjoner er veldig populære i dag, siden utstyr av denne typen, med utgangspunkt i visse effektverdier, viser en høy grad av produktivitet. Og hjemme, hvis du ønsker det, og også hvis du har viss kunnskap og erfaring, kan du prøve å lage en dampkompakt elektrisk generator med egne hender. Bare hvis for stort utstyr mellomleddet er en dampturbin, brukes en motor hjemme for å drive generatoren. Men i dette tilfellet må du løse problemet med å koble til kjelen.

Turbinhall til minitermisk kraftverk

Som du kan se, er oppgaven med å lage en dampgenerator ikke enkel. Og ved utgangen vil brukeren ikke motta ønsket effektivitetsnivå på grunn av lav belastning på systemet. Derfor, etter å ha veiet alle fordeler og ulemper, er det fortsatt bedre å bruke utstyret til det tiltenkte formålet.

Og bare hvis du har god tillit til suksess og erfaring med å løse slike problemer, bør du fortsette til utformingen av en dampgenerator. Beregninger vil være en utmerket hjelp, på grunnlag av hvilken brukeren vil kunne bestemme svaret på spørsmålet om en slik mekanisme virkelig vil rettferdiggjøre seg selv i drift.

Derfor er bruken av elektriske turbingeneratorer, samt mini-termiske kraftverk basert på slikt utstyr, etterspurt i dag. Å betjene store anlegg, spesielt for å sikre strømforsyningen, har sine fordeler og ulemper. Med tanke på de høye kostnadene for slikt utstyr, bør du først beregne den forventede effektiviteten av driften.

En dampgenerator brukes ikke i hverdagen på grunn av utstyrets store dimensjoner, samt høye priser og vedlikeholdskostnader. Produsenter anbefaler i utgangspunktet å bruke denne teknikken, og starter med visse effektverdier. Det er ikke for ingenting at de fleste enheter produseres i versjoner på 100 kW og over. Bare slike modeller vil tillate oss å se effektiviteten til å drive elektriske generatorer med dampturbiner.

Les i artikkelen

Valgkriterier

For øyeblikket er det et ganske bredt utvalg av alle slags elektriske generatorer drevet av damp, så du må være ekstremt forsiktig når du velger.

For at dette valget skal være gjennomtenkt og balansert, må du ta hensyn til følgende indikatorer:

Dampverkskraft (termisk og elektrisk).
Det er også nødvendig å ta hensyn til hastigheten som generatoren og turbinrotorene roterer med.
Type strøm som brukes - her snakker vi om enfase eller trefase installasjoner. I de fleste tilfeller brukes et trefasesystem.
Indikatorer for damptrykk ikke bare i komprimert form, men også i fri tilstand.

Prosessen med selvinstallasjon av turbolading

Turbolader for biler

For å installere denne enheten på motoren med egne hender, må du først forstå en ting, uavhengig av bilmerke, turbinmodell og andre småting, driftsprinsippet til en slik enhet er nesten identisk, så arbeidet som utføres vil være omtrent det samme i 95 % av tilfellene.

Vel, la oss komme i gang, og vi må starte med å fjerne luftfilteret og forgasseren fra motoren. Dette gjøres fordi inntaksrøret er installert på stedet der forgasseren er plassert, og standard inntaksrør fra forgasseren fjernes ganske enkelt. Det vil også være en god idé å sikre hele strukturen med vanlige bolter for større pålitelighet. Eksosrøret vil bli erstattet med eksosmanifoldbolter, og lyddemperens nedløpsrør settes inn nedenfra.

Nå må turbinen vår festes til den horisontale flensen på samme rør. Når disse trinnene er fullført, er det nødvendig å sette inn en ende med en tetningsring for utløpsrøret inn i eksoskanalen til turboladeren (den har en sylindrisk form).

Når det gjelder den rektangulære flensen på røret, er den festet til mottakerrøret ved hjelp av en kobberpakning. Dette gir den nødvendige indikatoren på stivhet og festestyrke.

Det neste trinnet er å koble luftinntaks- og utløpsrørene til en lignende del av kompressoren til systemet vårt. Dette gjøres ved hjelp av et koblingsrør. Den har en diameter på 50 millimeter og er festet med plastklemmer. Ved utløpet av kompressoren bør du installere et annet rør, men dette er aluminium. Etter dette kan du begynne å returnere den originale forgasseren til motorsystemet. For å gjøre dette, med egne hender, ved hjelp av standard pigger, fester vi den til den horisontale flensen ved hjelp av den originale pakningen.

Deretter må du demontere platen som er plassert på hodedekselet, men ikke forvirre dem, det er flere av dem, og det er den andre på høyre side som må demonteres. I stedet er det installert en gassventildrivbrakett, som er ansvarlig for distribusjon og dosering av luftstrøm, drivstoff og nå eksos.

Nå må du sikre gassrørledningen til den hydrauliske vakuumforsterkeren. Den er montert på en spesialdesignet beslag på innløpsrøret. Deretter legges lesesensorer til enheter til hele denne saken for å overvåke systemytelsen. For å toppe jobben, ikke glem å installere ventilasjonsfilteret og veivhusets ventilasjonsrør på nytt.

Turbin på en bil

dampturbinanordning

Dampturbinenheten er hovedmotortypen i moderne termiske og kjernekraftverk, som genererer 85–90 % av elektrisiteten som forbrukes over hele verden.

Type og design av et dampturbinanlegg

Dampturbiner er preget av høy hastighet. Det er hovedsakelig lik 3000 rpm. min., og samtidig ha relativt små dimensjoner og vekt. I moderne industri i dag produseres turbinenheter med ulik kapasitet, også de med over tusen megawatt i en enhet med høy effektivitet.

Denne enheten ble oppfunnet for lenge siden. Mange forskere deltok i opprettelsen. I Russland anses Polikarp Zalesov for å være grunnleggeren av konstruksjonen av dampturbiner, som introduserte disse strukturene i Altai på begynnelsen av det nittende århundre.

Dampturbiner er delt inn i:

Kondensasjon;
Oppvarming;
Spesielt formål;
Aktiv;
Jetfly;
Aktivt reaktivt.

Den vanligste, kondenserende turbin, fungerer ved å slippe ut eksosdamp inn i en kondensator under dypt vakuum. Som regel tas en viss mengde damp fra mellomstadiene til turbinene for regenereringsformål. Hovedformålet med kondenseringsenheter er å generere elektrisitet.

Termoelektriske generatorer

Kraftverk med generatorer bygget i henhold til Peltier-prinsippet er et ganske interessant alternativ.

Dessuten er denne effekten motsatt - hvis lederen varmes opp på den ene siden og avkjøles på den andre, vil det genereres strøm i den.

Den andre nyansen er at energien som frigjøres bare er en bieffekt; På grunn av dette er effektiviteten til denne typen stasjoner ikke veldig høy.

Fordelene med kraftverk med termoelektriske generatorer inkluderer:

Lang levetid (ingen bevegelige deler);
Samtidig genereres ikke bare energi, men også varme, som kan brukes til oppvarming eller matlaging;
Stillegående drift.

Vedfyrte kraftverk som bruker Peltier-prinsippet er et ganske vanlig alternativ, og begge bærbare enheter produseres som bare kan frigjøre strøm for å lade lavstrømsforbrukere (telefoner, lommelykter), og industrielle som kan drive kraftige enheter.

3 Gjør-det-selv mekanisk luftturbolader for å forbedre bilen din

Turbomodusen er mest effektiv på bensinmotorer med innsprøytning. Motorer av forgassertypen kan også fungere med en mekanisk superlader, men de krever noen gjør-det-selv-modifikasjoner, spesielt installasjon av jetfly med større tverrsnitt og andre tiltak. Når det gjelder en injeksjonsmotor, kommer alt ned til ny fastvare.

En mekanisk superlader, drevet av motorens veivaksel, har en utvilsom fordel - den fungerer absolutt synkront med enheten og gir i turbomodus en jevn lufttilførsel i samsvar med motorturtallet. Imidlertid vil en slik enhet ta bort en del av motorkraften for driften.

De vanligste alternativene for å konstruere mekaniske superladere som du kan installere selv er tre typer:

Sentrifugalapparat - brukes enten uavhengig i form av en kompressor eller i kombinasjon med andre enheter. Driftsprinsippet er ganske enkelt - bladene, som roterer med høy hastighet, fanger luft og kaster den inn i kroppen, som har en snegleformet form. Ved utgangen fra huset får luftstrømmen det trykket som kreves for turbomodus. Den lave kostnaden for enheten og muligheten til å installere den selv gjorde den til den mest populære. Arbeidet har imidlertid også sin del av vanskeligheter, spesielt med vedlikehold.
ROOTS supercharger - består av rotorblader, som er plassert i et lukket hus. Luft fanges opp ved innløpet på grunn av den høye rotasjonshastigheten til bladene, får luften et høyere trykk ved utløpet. Den største ulempen enheter av denne typen - ujevn luftstrøm, noe som forårsaker trykkpulsering i turbomodus. Relativt stillegående drift, pålitelighet og kompakthet tvinger imidlertid bilister til å tåle selv en slik ulempe. Med visse ferdigheter innen håndtering av utstyr vil det ikke være vanskelig for deg å installere en slik superlader selv.
LYSHOLM supercharger er en representant for skruetypen enhet. Driftsprinsippet ligner det forrige - luftstrømmen skapes av rotorer som roterer med høy hastighet. Hovedforskjellen mellom denne typen superlader er det lille gapet mellom skruene, noe som forårsaker mange vanskeligheter i design og installasjon av slike produkter. De finnes sjelden på biler og er ikke billige. Det anbefales ikke å installere dem selv; det er bedre å kontakte turboladerspesialister.

2 Velg en turbolader med omhu

For å gjøre kjøringen til en fornøyelse, må du bestemme hvor mange hestekrefter du vil få ut av forbedringen.

Det er viktig å velge en turbin som passer til et bestemt bilmerke, fordi installasjonen avhenger av typen superlader og motorstørrelse. For eksempel kan turbolading TKR-7 øke motoreffekten med 20 % ved å øke trykket i drivstoffsystemet med 1–1,2 ganger

Høyere trykk kan føre til en reduksjon i motoreffektreserven, og stemplene og eksosventilene vil raskt bli ubrukelige. Avgassene som kommer inn i turbinen reguleres av et bypassrør, som vil lede noen av gassene forbi turboladeren. K16-2467-turbinen er ideell for installasjon og lover god hastighet for bilbruk i byen. IHI RHF55 turboladeren tilbys for vurdering som et godt arbeidsalternativ, i stand til å gi rask og pålitelig kjøring i lang tid.

En turbin kjøpt i butikk er mer slitesterk, lagrene er i et oljemiljø, og deler slites først når motoren er slått av. Derfor, med optimal pleie og regelmessig inspeksjon, kan en slik installasjon vare i mer enn 10 år. Mange oppfinnere installerer hjemmelagde enheter, men i dette tilfellet er besparelsene ikke berettiget. Det er bedre å spare på selve installasjonen, men ikke på turbinen.

Noen få ord om kinesiske elektriske turbiner

For bokstavelig talt 2 år siden eksploderte "auto-internettet" ganske enkelt med elektriske turbiner fra Kina. En liten "ting" ble tilbudt, som ble installert i gapet i luftinntaksslangen, som visstnok pumpet luft med trykk inn i motoren, en lovet effektøkning med så mye som 15%! Selve motoren var en uforståelig kjøler, verken strømforbruk, hastighet eller pumpet luft - det var ingen indikatorer. Hvis du til og med demonterer den visuelt, blir det klart at dette er en kjøler som ligner på avanserte datakjølere, så hva kan den øke? INGENTING! Så vi kjøper bare ikke - det er en SVINDEL.

Nå begynner selvfølgelig andre elektriske turbiner å dukke opp på de samme kinesiske sidene, mange er til og med laget i form av en snegle - også en mekanisk kompressor. Men igjen, det er ingen indikatorer på trykk, forbruk eller luftpumping. Tenk før du kjøper. La oss se en pedagogisk video.

Hva mer er nødvendig for tuning

Før du installerer en turbin på en VAZ, må du bestemme hvor mye total kraft du vil presse ut av motoren. Hvis du ønsker å få mer enn 200 hester, må du finne en blokk fra Kalina. Den er 2,3 mm høyere enn standarden. Du kan bruke en motorblokk fra en 10. familiebil, men dette vil redusere effekten betydelig.

Det er viktig å installere veivakselen fra en Lada Kalina-bil. Diameteren på veivmekanismen er 75,6 mm. Pass på å bruke og skjære et hakk i dem, noe som vil tillate deg å oppnå den nødvendige graden av kompresjon. Det anbefales å kontakte en kompetent spesialist for å lage disse fordypningene, eller å kjøpe ferdige produkter i tuningbutikker.

Strukturen til en dampturbin

Dampturbiner er bygget som stasjonære strukturer, som hovedsakelig brukes i fabrikkkraftverk eller kraftverk, og transport, som er nødvendige for drift av skipskjeler.

Uavhengig av operasjonsprinsippet, vil essensen av handlingene som finner sted forbli uendret - strømmen av damp som strømmer fra dysen vil bli rettet til knivene på skiven som er plassert på akselen, og den settes i verk.

Dampturbiner utmerker seg ved følgende egenskaper:

Omsetning;
Antall bygninger;
Bevegelsesretningen til dampstrålen;
Antall sjakter;
Plassering av kondenseringsenheten;
Funksjonalitet.

Dampturbiner gir langsiktig produksjon av mekanisk energi ved temperaturer på kjølevann opp til 330 Celsius. Dessuten må turbiner fungere langsiktig pålitelig drift med en nominell belastning fra 30 til 100 %. Hva er nødvendig for å regulere fordelingen av elektrisk belastning. De vanligste kondenserende turbinene er nødvendige for å gi langtidsdrift ved eksostemperaturer på opptil 700 C.

DIY turbolader

Før du installerer en turbolader på bilen din, må du bestemme deg for kraften du vil få fra motoren.

Fra det rette valget turbolading avhenger av det endelige resultatet. Den skal passe best til ditt bilmerke. Dette vil påvirke den videre installasjonsprosessen.

Mange bileiere er bekymret for hvordan man lager en turbolader med egne hender, og er det mulig? For en nybegynner denne prosedyren vil være vanskelig, fordi prosessen krever kunnskap om noen nyanser.

Det kan være nødvendig å modifisere kjøretøyets mekanismer før du installerer en turbolader. Installasjonsfeil vil føre til feil på utstyret, noe som vil føre til nye kostnader. Derfor må du justere deg selv nøye, og overholde følgende regler:

Kontroller tilstanden til alle viktige kjøretøysystemer før installasjon. Bytt luft- og oljefiltre. Skift olje og kontroller servicebarheten til oljerørene. Hovedsaken er at ingen smuss eller støvpartikler kommer dit under turbindrift.
Diagnostiser katalysatoren for feil.
Sjekk luftfilterhuset. Den må forsegles.
Vask luftrørene og veivhusventilasjonssystemet med bensin.
Rengjør alle lufttilførselskanaler fra skitt, ellers vil forurensning påvirke driften av superladeren.
Fyll turbinen med olje. Ytelsen til superladeren avhenger av kvaliteten.
For bedre å spre den i turbinen, bruk en håndpumpe. Gjenta manipulasjonen flere ganger. Deretter tappes oljen helt ut av enheten.
Installer turboladeren og fest den godt.
For enkel installasjon, demonter varmeskjoldet, generatoren og eksosmanifolden. Tøm systemet for kjølevæske.
Tøm all oljen. Bor et hull i motoren og installer en beslag i den med tetningsmasse. Fjern deretter sensoren som registrerer oljetemperaturen.
Installer adapteren for å tilføre olje til turbinen.
Vennligst returner alle varer. Koble turbinen til koblingen med en slange, installer omløpsventilen.
Installer til slutt intercooler og eksosrør.

Interessert i off-road tuning? Nyttig informasjon Her. Hvilket tuningtilbehør trengs? Les inn.

Driftsfunksjonene til dampkraftverket i installasjonen

Systemet for å regulere driften av turbinen under et kraftig fall i kraft og frakobling av turbingeneratoren fra nettverket bør begrense den raske økningen i rotasjonshastigheten til rotoren og forhindre at sikkerhetssensoren utløses. Driften av turbinen gir mulighet for øyeblikkelig tilbakestilling av den elektriske spenningen til null. Turbiner må også gjøre det mulig å gjenopprette belastningen til originalen, eller en hvilken som helst annen figur i kontrollområdet, med en hastighet på minst 10 % av merkeeffekten per sekund.

Dampturbiner brukes primært i fabrikkkraftverk eller kraftverk.

Obligatoriske driftsmoduser:

Med varmeapparatet slått av høytrykk;
Med belastning innenfor hjelpebehov innen 40 minutter etter tilbakestilling;
Gå på tomgang i 15 minutter etter tilbakestilling av den elektriske belastningen;
For å utføre testen på tomgang 20 timer etter start av turbinen;
Levetiden til arbeidsturbiner mellom reparasjoner må være minst 4 år;
Nye enheter har 5 års garanti;
Feilperioden for en dampturbin er minst 6000 timer;
Installasjonens tilgjengelighetsfaktor er ikke mindre enn 0,98.

Dampturbinen har en levetid på mer enn 30 år. Eneste unntak er slitedeler og elementer.

Elementer i turboladesystemet

Enhver motor som er utstyrt med turbolader har en veldig god indikator når det gjelder litereffekt og drivstofforbruk. Det vil si at fra en viss forskyvning av en superladet motor, fjernes mye større spesifikk kraft enn fra en naturlig aspirert motor. På grunn av at en mye større mengde luft passerer gjennom turbinen og gjennom inntaksmanifolden med høyere hastighet, varmes selve turbinen opp ganske raskt og kraftig. Derfor er en obligatorisk komponent i turbolading en intercooler - et kjølesystem for den ladede luften. Jo kjøligere luften er når den kommer inn i forbrenningskammeret, jo mer effektiv vil forbrenningsprosessen være. Dette er for det første, og for det andre, hvis sylinderhodet er kraftig overopphetet, er det fare for detonasjon.

Hovedelementene i turboladesystemet gjenstår:

turbin og intercooler;
trykkkontroll ventil;
en bypass-ventil som fjerner gasser fra turbinen hvis gassen er stengt;
balanseringsventil, som lar deg lette overtrykk;
turbinhus;
luft- og oljerør.

Turbolader og dens driftsprinsipp

En turbolader er en kompleks struktur som består av en sentrifugal- eller aksialkompressor som opererer i forbindelse med en turbin. Det øker effektiviteten til bilen ved å tilføre et stort volum luft til sylindrene.

Handlingen er basert på følgende stadier:

Når en blanding av drivstoff og luft kommer inn i motoren, brenner den og går ut gjennom eksosrøret. Impelleren, som er installert i begynnelsen av eksosmanifolden, er fast koblet til impelleren til inntaksmanifolden.
Den kraftige strømmen av gasser som kommer ut av motoren driver pumpehjulet ved utløpet. Dette roterer igjen impelleren på inntaksmanifolden.
Som et resultat tilføres en stor mengde luft og drivstoff til motoren samtidig. Jo mer drivstoffmasse som forbrennes, desto kraftigere blir motoren. Turboladerens oppgave er å forsyne motoren med så mye luftmasse som mulig for å forbrenne et stort volum drivstoff. På grunn av dette oppnås en økning i kraft.

Den innebygde turboladeren er i stand til å brenne opptil 1,6 ganger mer drivstoff, og øker effektnivået med samme mengde.

Ved å kjøre bilen i vanlig lastemodus vil ikke drivstofforbruket øke. Takket være forbedret akselerasjon og klatreytelse, observeres besparelser. Bensinforbruket vil øke ettersom belastningen øker.

Slitasjen på deler reduseres, og bilen vil få følgende fordeler:

akselerasjonstiden vil bli redusert;
manøvrerbarheten vil øke;
lastbevegelsen vil øke;
hastigheten vil øke.

Detaljert historie om dampgeneratoren

Klassisk versjon

Som nevnt bruker et vedfyrt kraftverk flere teknologier for å produsere elektrisitet. Den klassiske er dampkraft, eller rett og slett dampmaskinen.

Alt er enkelt her - tre eller annet drivstoff, når det brennes, varmer opp vannet, som et resultat av at det blir til en gassformig tilstand - damp.

Den resulterende dampen tilføres turbinen til generatorsettet, og på grunn av rotasjon genererer generatoren elektrisitet.

Siden dampmaskinen og generatorsettet er koblet sammen i en enkelt lukket krets, blir dampen avkjølt etter å ha passert gjennom turbinen, matet tilbake til kjelen, og hele prosessen gjentas.

Denne kraftverksordningen er en av de enkleste, men den har en rekke betydelige ulemper, hvorav en er eksplosjonsfaren.

Etter at vann går over i en gassform, øker trykket i kretsen betydelig, og hvis det ikke er regulert, er det stor sannsynlighet for brudd på rørledningene.

Og selv om moderne systemer bruker et helt sett med ventiler som regulerer trykket, krever driften av en dampmaskin fortsatt konstant overvåking.

Men nå er dette problemet løst ved å bruke destillert vann, væsker, rensede urenheter som feller ut eller spesielle gasser.

Men på den annen side kan dette kraftverket utføre en annen funksjon - å varme opp rommet.

Og hvis du plasserer denne radiatoren innendørs, vil vi til slutt motta ikke bare strøm fra en slik stasjon, men også varme.

Hvordan lage en dampturbin hjemme

Mange nettressurser publiserer en algoritme i henhold til hvilken en mini dampturbin kan lages fra en blikkboks hjemme og ved hjelp av et lite antall verktøy. I tillegg til selve boksen trenger du aluminiumstråd, en liten bit tinn for å kutte ut stripen og impelleren, samt festemidler.

Lag 2 hull i lokket på glasset og lodd et stykke rør inn i ett. Et turbinhjul kuttes ut av et tinnstykke, festet til en stripe bøyd i form av bokstaven P. Deretter skrus stripen til det andre hullet, og plasserer pumpehjulet slik at bladene er motsatt av røret. Alle teknologiske hull laget under drift er også forseglet. Produktet må plasseres på et ståltråd, fylt med vann fra en sprøyte, og tørt drivstoff tennes nedenfra. En improvisert dampturbinrotor vil begynne å rotere fra en strøm av damp som slipper ut av røret.

Det er klart at et slikt design bare kan tjene som en prototype, et leketøy, siden denne DIY-dampturbinen ikke kan brukes til noe formål. Effekten er for lav, og det er ikke snakk om noen effektivitet. Er det mulig å vise ved eksempel prinsippet for drift av en varmemotor.

En mini-elektrisitetsgenerator kan faktisk lages av en gammel vannkoker i metall. For å gjøre dette, i tillegg til selve kjelen, trenger du et kobber- eller rustfritt stålrør med tynne vegger, en datamaskinkjøler og et lite stykke aluminiumsplate. Fra sistnevnte er det kuttet ut et rundt løpehjul med blader, hvorfra en laveffekts dampturbin vil bli laget.

Den elektriske motoren fjernes fra kjøleren og installeres på samme akse med pumpehjulet. Den resulterende enheten er montert i en rund aluminiumkasse, dens størrelse skal passe i stedet for vannkokerens lokk. Et hull er laget i bunnen av sistnevnte, hvor et rør er loddet, og en spole er laget av det utenfor. Som du kan se, er utformingen av en dampturbin veldig nær virkeligheten, siden spolen spiller rollen som en overheter. Den andre enden av røret, som du kanskje gjetter, er koblet til de improviserte impellerbladene.

Merk. Den mest komplekse og tidkrevende delen av enheten er spolen. Det er lettere å lage det fra et kobberrør enn av rustfritt stål, men det vil ikke vare lenge. Kontakt med åpen ild vil raskt brenne ut en kobberoverheter, så det er bedre å lage det selv fra et rustfritt rør.

Hvordan velge en turbolader

For å få ønsket resultat må du vite hvilken motorkraft du vil ha. For å gjøre dette må du også velge riktig turbin, fordi den må matche modellen til bilen din.

Viktig! Installasjon av turbinen vil avhenge av volumet til "motoren" og typen superlader. For eksempel vil installasjon av en TKR-7-turbin tillate deg å oppnå en økning i hestekrefter ved å øke trykknivået i drivstoffsystemets rør

Hvilke typer turboladere finnes?

Hvis trykket blir for høyt, risikerer du å skade motoren, eller rettere sagt eksosventilene. Det er et spesielt rør i turbinen som er ansvarlig for å regulere avgassene som kommer inn i turboladeren. Faktum er at under drift vil ikke alle eksosgasser komme inn i turbinen - en del vil passere turboladeren.

Hvis du bruker kjøretøyet ditt utelukkende i byen, er K16-2467-turbinen egnet for deg, hvis installasjon og drift utmerker seg ved sin enkelhet. Bare dette gjelder for dieselmotorer, dette alternativet er ikke spesielt egnet for bensinbiler (hjulet er ikke designet for slike temperaturforhold). Vi tilbyr deg også et godt alternativ - IHI RHF55. En turbin som kan tjene deg i lang tid, og gir rask og pålitelig bevegelse. Produsert for Isuzu-motorer.

Ganske populær turbin IHI RHF55

Ved å besøke en av bilbutikkene i byen din, kan du velge det alternativet som passer deg på stedet. Dessuten kan en ny del, kombinert med riktig pleie, vare i flere tiår. Selvfølgelig er det også håndverkere som lager turbiner med egne hender, men eksperter anbefaler ikke å spare på deler. Bedre spar penger på å installere en turbolader, fordi du kan gjøre det selv.

Viktig! Når du velger en turbin, se etter mulige kompromisser mellom kostnad, effekt og motstand mot rask oppvarming. Disse egenskapene vil tjene som de viktigste egenskapene til bilen din i fremtiden.

Enhet og operasjonsprinsipp

Til sammen gjør alt dette utstyret det mulig å lage et minitermisk kraftverk som vil gi strøm til store industrielle eller sivile anlegg.

Prinsipp for operasjon

Prinsippet for drift av slikt utstyr som en elektrisk dampturbingenerator kommer ned til implementeringen av flere stadier av prosessen:

Kjeleutstyr varmer opp vann til en viss temperatur der det blir til en damptilstand.
Dampen treffer turbinrotorbladene og setter den i bevegelse.
Resultatet av denne prosessen er konverteringen av den potensielle energien til den komprimerte varme dampen til kinetisk energi, og deretter til mekanisk energi når turbinakselen begynner å bevege seg.
En elektrisk generator med dampturbin produserer elektrisk energi. I dette tilfellet er funksjonen til den elektriske generatoren avgjørende i denne kretsen, siden det er denne noden som er ansvarlig for å konvertere mekanisk energi til elektrisk energi.

Avhengig av hvilken effekt som skal oppnås, kan flere slike MTES-enheter brukes, koblet parallelt med hverandre.

Det er mange fordeler ved å bruke denne teknikken. Først av alt er det mulig å realisere overflødig damp som produseres av oppvarming av kjeleutstyr. Og i tillegg til dette blir det mulig å gi strømforsyning til et stort anlegg uten betydelige kostnader for kjøp av flytende eller gassformig drivstoff.

Men for at en slik løsning skal være lønnsom og ikke ulønnsom, må den implementeres på et anlegg hvis vedlikehold vil kreve tilstrekkelig turbin- og generatorkraft.

Å satse eller ikke satse

Selv om det lenge har vært en skeptisk holdning til å installere turbolader på en VAZ, blir turboladede VAZ-er mer vanlig, det er færre og færre problemer med installasjonen, og effektiviteten av dette tiltaket blir mer og mer åpenbart. Turbolading av en bensinmotor eller "turboladende diesel" kan installeres i en bilservice på enhver VAZ-modell. Som tester viser, med en helt ubetydelig økning i drivstofforbruk, øker kraft og dreiemoment med ikke mindre enn 35-40%.

Er det mulig å finne ut av forviklingene selv og installere en turbin uten å bruke tjenestene til en biltjeneste? Selvfølgelig er alt mulig. Vi gjør deg oppmerksom på et generelt arbeidsskjema og noen anbefalinger om hvordan du installerer en turbolader med egne hender.

Hjemmelagde stasjoner

Også mange håndverkere lager hjemmelagde stasjoner (vanligvis basert på en gassgenerator), som de deretter selger.

Alt dette indikerer at du uavhengig kan lage et kraftverk fra tilgjengelige materialer og bruke det til dine egne formål.

Basert på en termoelektrisk generator.

For produksjon trenger du:

En metallkropp som vil spille rollen som en ovn;
Peltier-plate (kjøpes separat);
Spenningsregulator med installert USB-utgang;
En varmeveksler eller bare en vifte for å gi kjøling (du kan ta en datamaskinkjøler).

Å lage et kraftverk er veldig enkelt:

Vi lager en komfyr. Vi tar en metallboks (for eksempel en datakasse) og bretter den ut slik at ovnen ikke har bunn. Vi lager hull i veggene under for lufttilførsel. Øverst kan du montere en rist som du kan plassere en vannkoker osv. på.
Vi monterer platen på bakveggen;
Vi monterer kjøleren på toppen av platen;
Vi kobler en spenningsregulator til terminalene fra platen, hvorfra vi driver kjøleren, og trekker også terminaler for tilkobling av forbrukere.

Alt som gjenstår er å koble forbrukerne og overvåke forbrenningsprosessen i ovnen (legg til ved i tide).

Basert på en gassgenerator.

Den andre måten å lage et kraftverk på er å lage en gassgenerator. En slik enhet er mye vanskeligere å produsere, men energiutgangen er mye større.

For å lage det trenger du:

Sylindrisk beholder (for eksempel en demontert gassflaske). Det vil spille rollen som en komfyr, så luker bør leveres for lasting av drivstoff og rengjøring av faste forbrenningsprodukter, samt en lufttilførsel (en vifte vil være nødvendig for tvungen tilførsel for å sikre en bedre forbrenningsprosess) og et uttak for gass ;
En kjøle radiator (kan lages i form av en spole) der gassen vil bli avkjølt;
Beholder for å lage et filter av typen "syklon";
Beholder for å lage et fint gassfilter;
Bensingeneratorsett (men du kan bare ta hvilken som helst bensinmotor, samt en vanlig 220 V asynkron elektrisk motor).

Dette er et skjematisk diagram av produksjonen av en gassgenerator. Utførelsen kan være veldig forskjellig.

For eksempel er det mulig å installere en mekanisme for tvungen tilførsel av fast brensel fra en bunker, som forresten også vil bli drevet av en generator, samt alle slags kontrollenheter.

Men når du lager en gassgenerator, bør mange nyanser tas i betraktning, blant dem er å sikre tetthet ved alle tilkoblinger av systemet som gass passerer gjennom.

For at forbrenningsmotoren skal fungere normalt, bør du ta vare på gassrensing av høy kvalitet (tilstedeværelsen av urenheter i den er uakseptabel).

Gassgeneratoren er en klumpete design, så det er nødvendig å velge riktig sted for den, samt sørge for normal ventilasjon hvis den er installert innendørs.

Siden slike kraftverk ikke er nye, og de har blitt produsert av amatører i relativt lang tid, har det samlet seg mange anmeldelser om dem.

Gjør-det-selv turboladerinstallasjon på en VAZ

I denne forbindelse er det et uimotståelig ønske om å øke kraften til innenlandske biler ved å bruke en turbolader. La oss si mer, dette er fullt mulig, men lønnsomheten og hensiktsmessigheten til denne ideen er i stor tvil. La oss se på tallene for ikke å være ubegrunnede.

Vi trenger vel ikke en motor som bare fungerer ved høye hastigheter? Vi vil nyte å kjøre ikke bare på racerbanen i sekseren vår eller VAZ 2107? Da må hele motoren bygges helt om. Og det er derfor. Turboladede Subaru WRC- eller Mitsubishi Evolution-motorer begynner å fungere så tidlig som 2000 o/min, det vil si at volumet deres er slik at det nødvendige turbintrykket må sikre normal forbrenning på 10-12 kg luft per minutt for å oppnå 210-240 effekt ved utgangen. En halvannen liters VAZ-motor, uansett design, det være seg 2103 eller 21093, vil kreve et vanvittig trykk i forbrenningskammeret for å produsere høyt dreiemoment i det minste ved middels hastighet.

"Crazy press" betyr ca 2 bar. Dette er underlagt tilstrekkelig drivstofftilførsel, som vil sikre forbrenning av 12 kg luft per minutt. Naturligvis er en og en halv liters motor, spesielt med små VAZ-komponenter, ikke i stand til dette, noe som betyr at økningen i dreiemoment vil være på nivået 3-7%. Dette vil påvirke hestekrefter i omtrent samme rekkevidde. Derfor er det mulig å installere en turbolader på en VAZ. Men det vil ikke være noen mening med dette, eller det er nødvendig å fullstendig endre alle egenskapene til motoren, fra kompresjonsforholdet, slutter med motorforskyvningen og utformingen av registerremmen og strømforsyningen.

Turbolader utvalg

Du kan lage en turbin for en VAZ med egne hender, men dette er en veldig vanskelig oppgave, så det er bedre å betale litt for mye og kjøpe en ferdig enhet i det minste på annenhåndsmarkedet

Du må være oppmerksom på at den lille turboladeren kun fungerer ved lave og middels hastigheter.

Så snart veivakselhastigheten øker, slår turbinen seg av. Store turboladere, tvert imot, fungerer bare ved høye og middels hastigheter, men ved lave hastigheter slår de seg av. Det er flere populære modeller:

TD05 laget av Mitsubishi. Boosten er satt til 3 tusen rpm, slik at du kan presse ut 250-300 hk. Med.
TD04L produsert av Subaru, boost installert ved 3 tusen rpm, effekt 200-250 hk. Med.
IHI VF10 denne turboladeren er betydelig større enn Subarov-en, den lar deg presse ut 250 hester eller mer.

Det er mange kinesiske turboladere, kvaliteten deres er veldig dårlig, men prisen er rimelig. Prisen på en turbin for en VAZ på annenhåndsmarkedet svinger innenfor et veldig bredt område - fra 5000 rubler til flere titusenvis.

Modelloversikt

PT-40/50-8,8/1,3 er en dampturbin som brukes i ulike ordninger for utnyttelse av termisk energi, samt industriavfall. Potensielle kjøpere av disse produktene inkluderer store industribedrifter og kraftverk.

Spesifikasjoner:

nominelle effektindikatorer - fra 12000 kW til 80000 kW;
damptrykkindikator - fra 3 til 12,8 MPa;
damptemperaturindikatorer - fra 420 til 550 0C;
produksjonstrykk - fra 0,5 til 1,75 MPa;
varmetrykk - fra 0,07 til 0,25 MPa.

P-6-3,4/1,0 er en turbin av damptypen med produksjonsdamputtak.

Spesifikasjoner:

nominelle effektindikatorer - fra 4000 kW til 55000 kW;
damptrykkindikator - fra 1,1 til 8,8 MPa;
damptemperaturindikatorer - fra 260 til 445 0C;
produksjonstrykk - fra 0,4 til 1,3 MPa.

PR-13/15,8-3,4/1,5/0,6 brukes i mange termiske kraftverk, så vel som i industribedrifter der det er behov for å levere damp av en gitt indikator.

Spesifikasjoner:

nominelle effektindikatorer - fra 2500 kW til 35000 kW;
damptrykkindikator - fra 1,2 til 9,3 MPa;
damptemperaturindikatorer - fra 290 til 540 0C;
produksjonstrykk - fra 0,4 til 1,75 MPa;
trykket bak turbinen er fra 0,07 til 0,9 kPa.

K-66-8,8 refererer til kondenserende typer dampturbiner.

Spesifikasjoner:

nominelle effektindikatorer - fra 6000 kW til 70000 kW;
damptrykkindikator - fra 1,57 til 12,8 MPa;
damptemperaturindikatorer - fra 320 til 500 0C;
trykket bak turbinen er fra 4 til 10,6 kPa.

K-37-3,4 er en dampturbin av kondenserende type med luftkondensator.

Spesifikasjoner:

nominelle effektindikatorer - fra 37000 kW til 37300 kW;
damptrykkindikator - fra 2,9 til 3,7 MPa;
damptemperaturindikatorer - fra 390 til 445 0C;
trykket bak turbinen er 15 kPa.

Disse produktene produseres på Kaluga turbinanlegg. La oss nå se på modeller fra OJSC "Roselectromash". Her presenterer vi fullverdige turbogeneratorer som bruker damp- og gassturbiner.

Uavhengig av modellmerke, inkludert i salgspakken inkluderer følgende komponenter:

generator;
eksitasjon system;
maskinvare automatisering, alarm og kontroll organer;
reservedeler;
spesielle installasjonsverktøy og relaterte materialer;
ulike bruksanvisninger.

Vi presenterer for deg turbogeneratorene til TVF-serien. Det gir ingen mening å beskrive dem i detalj, så la oss se på deres tekniske data.

Tekniske egenskaper for TVF-63-2:

effektindikator - 63000 kW;
spenningsgrad - 6300 V;
statorstrøm - 7217 A;
Effektivitet i prosent - 98%;
totalvekt - 107900 kg.

Tekniske egenskaper for TVF-63-3600:

effektindikator - 50000 kW;
spenningsgrad - 11000 V;
statorstrøm - 3280 A;
rotasjonshastighet - 3600 rpm;
Effektivitetsprosent - 98,3%;
totalvekt - 107950 kg.

Tekniske egenskaper for TVF-110-2E:

spenningsgrad - 10500 V;
statorstrøm - 7560 A;
rotasjonshastighet - 3000 rpm;
Effektivitet i prosent - 98,4%;
totalvekt - 145.000 kg.

Tekniske egenskaper for TVFV-110-2:

effektindikator - 110 000 kW;
spenningsgrad - 13800 V;
statorstrøm - 5752 A;
rotasjonshastighet - 3000 rpm;
Effektivitetsprosent - 98,45%;
totalvekt - 190.000 kg.

Kostnaden for disse modellene må avklares med produsenten, men vi kan si at det overstiger flere millioner rubler.

4 Betjene en turboladet maskin

Når en turbin er vellykket installert, merker eierne en positiv endring - mindre drivstofforbruk. En tredjedel av resirkulert bensin kastes ikke, og forurenser miljøet, men brukes effektivt. Det er en betydelig reduksjon i motorvibrasjoner.

For at den moderniserte bilen skal vare lenger, er det nødvendig å varme opp motoren før turen, og deretter la den stå på tomgang i flere minutter. For fullstendig kjøling og smøring av turbinen, må du bruke olje av høy kvalitet, overvåke bytte av luftfiltre og sikre tettheten til oljelinjen. Hvis du følger disse enkle reglene, vil den installerte turboen vare lenge og glede eieren mer enn en gang!

Bruk av dampturbin

Ved å helle vann i kjelen og sette den på gassen som er slått på, kan du sørge for at når den koker, er energien til dampen som kommer ut av røret nok til at en EMF vises ved utgangen til den elektriske motoren. For å gjøre dette, bør du koble en LED-lommelykt til den. I tillegg til å drive lyspærer, er andre bruksområder for en dampturbin mulig, for eksempel å lade et mobiltelefonbatteri.

I en leilighet eller et privat hus kan et slikt minikraftverk virke som et enkelt leketøy. Men hvis du befinner deg på en fottur og tar med deg en turboladet vannkoker med en elektrisk generator, vil du kunne sette pris på funksjonaliteten. Kanskje vil du i prosessen kunne finne et annet formål med turbinen. Du kan finne ut mer informasjon om å lage en campinggenerator fra en vannkoker ved å se videoen:

Hva er funksjonene til dette utstyret?

PGE er en autonom type utstyr som er i stand til å konvertere energi av enhver type (mekanisk, termisk, etc.) til elektrisk.

Et særtrekk ved slikt utstyr er enkelheten i dets design og driftsprinsipp. En slik elektrisitetsgenerator, uansett type, består av en motor montert på en strukturramme som brenner drivstoff og en generator. Gjennom en mekanisk girkasse overføres roterende dreiemoment fra motoren til generatoren.

En viktig faktor som påvirker den store populariteten til slike installasjoner er det høye effektivitetsnivået, nærmere 98 %.

Det finnes flere typer installasjoner, hvis klassifisering er basert på flere hovedfaktorer:

Type drivstoff. Utstyret har evnen til å operere på flere typer drivstoff. Dette kan være fyringsolje, ved, gass, diesel, etc.
Bruksområde. Slike installasjoner brukes aktivt ikke bare i hverdagen, men også i produksjons- og prosessindustrien.
Designfunksjoner. Energikonvertering kan skje i to ulike systemer: rør med varm gass og beholdere med vann.

For at utstyret skal utføre alle funksjonene som er tildelt det og resultatet skal være hensiktsmessig, er det ekstremt viktig å velge riktig installasjon. I dette tilfellet anbefaler eksperter å ta hensyn til følgende faktorer: . Makt
Type strøm

Makt
Hastigheten som generatoren roterer med
Type strøm
Indikator for trykket til den genererte dampen på turbinen

Tatt i betraktning alle indikatorene, vil dampinstallasjonen gi rommet den nødvendige mengden rimelig eklektisk energi.

Hvordan bygge en mini-dampturbin med egne hender

På Internett kan du komme over et stort antall alternativer som vurderer en hjemmelaget metode for å produsere denne enheten.

Til disse formålene vil det brukes en vanlig blikkboks, aluminiumstråd, et tinnstykke og festematerialer.

De oppførte materialene vil tillate deg å gjøre det du har planlagt hjemme, uten å bruke spesialutstyr og verktøy for disse formålene. Denne turbinen vil tydelig demonstrere konverteringen av dampenergi til elektrisitet.

Produksjonsprosess

To hull er laget i lokket på glasset, i det ene er en del av røret loddet. Tinn tas og turbinhjulet kuttes ut og festes til en U-formet stripe.

Etter dette festes stripen til et annet hull, pumpehjulet er sikret med bladene motsatt røret.

Strukturen er montert på et trådstativ, en sprøyte med vann tas og den fylles, og tørt drivstoff antennes nedenfra. En strøm av damp vil slippe ut av røret, som vil sette den improviserte rotoren i bevegelse.

Riktignok vil ikke kraften til en slik turbin være nok til noe, siden effektiviteten er veldig lav. Det kan bare betraktes som en modell for å forstå driftsprinsippet til utstyret.

Prinsippet om struktur

Det skal bemerkes at nå har noen tyske produsenter slike superladere i motorene sine. Og de er installert, som du forstår, i luftinntakssystemet. Mercedes, BMW og AUDI var de første som brukte slike superladere.

Prinsippet her er enkelt - en kraftig "vifte" er installert, som skaper et trykk på omtrent 0,5 atmosfærer (og muligens mer). Drevet av kjøretøyets elektriske system, pumper den ekstra oksygen inn i motoren for å øke kraften. Med drivstofftilførselsinnstillinger kan du oppnå en betydelig økning - omtrent 20 - 30%.

Den elektriske turbinen bør også justeres til bestemte hastigheter, for eksempel ved tomgang skal den jobbe langsommere, og ved høye hastigheter, tilsvarende raskere. Det viser seg å være nesten et ideelt system! Men hva er fangsten, hvor er ulempene? Og du vet, de finnes.

Systemytelsestest.

For å teste systemet, fjern spenningsførende ledninger fra sylindrene og skru motoren i gang med starteren. Hvis oljetrykket holder seg innenfor normale grenser, start motoren. La motoren gå på tomgang i 15 minutter. En motor med installert turbolader må gjennomgå en innkjøringsperiode på 1,5 - 2 tusen kilometer.

Prøv å ikke overbelaste boosten og motoren i denne perioden. For å sikre at enheten brukes i lang tid uten sammenbrudd, overvåk tilstanden til filtrene, olje- og luftforsyningssystemene. Ikke skynd deg å slå av motoren, la den gå på tomgang i et par minutter. Dette vil avkjøle turboen.

Ved å følge denne turboladeren vil du legge til dynamikk til bilens ytelse. Som et resultat vil du føle drivkraften og hastigheten.

Hva er turbolading?

Basert på ovenstående har du sikkert allerede gjettet at turbolading eller en turbin er en god måte å øke kraften til bilens motor på uten å øke "appetitten". La oss nå se på turbindesignet.

Slik ser utformingen av en bilturbin ut

Jeg vil påpeke at ved å bruke en turbin vil du være til nytte for miljøet. Denne fordelen ligger i det faktum at driften av mekanismen er basert på bruk av eksosgasser, hvorfra turbinen bruker energi.

Når eksosgassene treffer turbinhjulet, får de det til å spinne. Dette setter i gang kompressorbladene som er plassert på samme aksel.

Fordelene med en turbolader inkluderer:

evnen til å øke motorkraften fra 25 til 40 prosent;
gi fordeler for miljøet;
Enheten kan installeres på nesten hvilken som helst bil;
Denne operasjonen kan utføres uten hjelp fra spesialister.

Takk til rotasjonsbevegelser Bladene i motorsylindrene begynner å pumpe luft. Dette beriker drivstoffblandingen under kunstig boost. Som et resultat av forbrenning av anriket drivstoff øker motoreffekten.

Arbeidsprinsippet til en turbolader

Den eneste ulempen med dette systemet, i tillegg til kostnadene, er den sterke oppvarmingen som oppstår som et resultat av forbrenning av en stor mengde drivstoff og pumpet oksygen. Resultatet av slik overoppheting kan være en turbineksplosjon, men utviklerne klarte å løse dette problemet. Alt viste seg å være ganske enkelt - å installere en intercooler på en turbolader, som spiller rollen som en vanlig radiator.

Forbereder for turbininstallasjon

Det er tilrådelig å først tenke gjennom alle stadier av denne operasjonen, siden dette krever spesiell forberedelse. Hvis du ikke er nybegynner, vil det ikke være en veldig vanskelig prosedyre for deg å installere en turbolader hjemme. Ellers, forbered deg på vanskelighetene som garantert vil oppstå.

Riktig forberedelse er en ekstremt viktig del av installasjonsprosessen

Før du begynner å installere superladeren, må du rengjøre overflaten på motoren fra akkumulert støv og skitt. Pass på at støvpartikler ikke kommer inn i turbinoljetilførselsledningene. I tillegg anbefaler mange eksperter å skifte olje og filterelementer (luft og olje).

Å lage en liten strømgenererende enhet med egne hender

For disse formålene er en datamaskinkjøler ganske egnet, hvorfra en laveffektturbin vil bli konstruert for å lage et impeller.

Den elektriske motoren skal fjernes fra kjøleren og installeres på samme akse som pumpehjulet.

Den resulterende enheten skal monteres i et rundt aluminiumshus. Lokket på kjelen, eller snarere dens diameter, er tatt som grunnlag.

Et hull er laget i bunnen, hvor et rør som en spole er laget av er montert ved hjelp av en loddebolt. Den motsatte enden av røret skal føres til impellerbladene, og det er derfor designet fungerer.

Spolen er den viktigste delen av hele enheten. For å lage det er det bedre å bruke kobbertråd, selv om den har en kort levetid, gitt sin lille tykkelse og konstante overoppheting. Derfor er det optimalt å installere et rustfritt stålrør i enheten.

Regler for drift av en turboladet bil

Etter vellykket installasjon av turbinen kan eiere forvente endringer til det bedre. Selvfølgelig, fordi i tillegg til å øke kraften til stålhesten, vil den forbruke en størrelsesorden mindre drivstoff. Omtrent 20-30 prosent av uforbrent drivstoff kastes ikke, slik man gjør i konvensjonelle biler, men gjenbrukes. Dermed oppstår miljøforurensning i mye mindre mengder.

For at din tunede bil skal vare lenger, må du følge visse regler:

sørg for å varme opp motoren før hver tur, og la den gå etter turen Viss tid ved minimumshastighet;
kjøp kun turbinolje av høy kvalitet. Billige analoger vil skade bilen din;
Skift filterelementer regelmessig.

Video - Gjør-det-selv turboladerinstallasjon

4 Gjør-det-selv universal turbolader

For både bensin- og dieselmotorer kan en turbolader brukes. Denne enheten er en kombinasjon av en kompressor og en turbin som bruker eksostrykk for å fungere. Sistnevnte enhet skaper en rekke problemer - turbinen må tåle høye temperaturer og enorme rotasjonshastigheter, noe som betyr at materialene for fremstillingen må være ultrasterke. Kompressoren fjerner noe av belastningen fra turbinen, noe som lar komplekset som helhet takle oppgaven sin.

Ulempen med enheten er at det er en viss forsinkelse i turbomodus - det tar tid før turbinen snurrer opp i hastighet etter å ha trykket på pedalen. nødvendig mengde rpm

Imidlertid løser moderne enheter dette problemet, hovedsakelig på grunn av tilstedeværelsen av ekstra superladere. I motsetning til en turbolader, vil du ikke føle noe etterslep etter å ha trykket på pedalen ved en elektrisk kompressor - enheten, som oftest er kombinert med en sentrifugalturbin, begynner å fungere ved lave og middels hastigheter, og turbinen kobles til kl. høye hastigheter. En elektrisk luftblåser er ganske enkel å implementere - nei komplekse systemer og du trenger ingen enheter for å installere den, så det er fullt mulig å forbedre bilen din med egne hender ved å bruke den.

Hvordan fungerer en dampturbin?

I hovedsak er dampturbiner en del av et komplekst system designet for å konvertere drivstoffenergi til elektrisitet, og noen ganger til varme.

For øyeblikket anses denne metoden som kostnadseffektiv. Teknologisk skjer dette som følger:

fast eller flytende brensel brennes i et dampkjeleanlegg. Som et resultat blir arbeidsvæsken (vann) til damp;
den resulterende dampen overopphetes i tillegg og når en temperatur på 435 ºС ved et trykk på 3,43 MPa. Dette er nødvendig for å oppnå maksimal effektivitet av hele systemet;
Arbeidsvæsken leveres gjennom rørledninger til turbinen, hvor den er jevnt fordelt mellom dysene ved hjelp av spesialenheter;
dysene leverer levende damp til buede blader montert på akselen, og får den til å rotere. Dermed blir den kinetiske energien til den ekspanderende dampen til mekanisk bevegelse, dette er prinsippet for drift av en dampturbin;
generatorakselen, som er en "omvendt elektrisk motor," roteres av turbinrotoren, noe som resulterer i generering av elektrisitet;
eksosdampen kommer inn i kondensatoren, hvor den, fra kontakt med avkjølt vann i varmeveksleren, blir til flytende tilstand og pumpes igjen inn i kjelen for oppvarming.

Merk. I beste fall når effektiviteten til en dampturbin 60%, og effektiviteten til hele systemet er ikke mer enn 47%. En betydelig del av drivstoffenergien går tapt gjennom varmetap og brukes på å overvinne friksjonskraften under rotasjon av akslene.

Nedenfor på funksjonsdiagram Prinsippet for drift av en dampturbin sammen med et kjeleanlegg, en elektrisk generator og andre elementer i systemet er vist:

For å forhindre en reduksjon i driftseffektivitet, er det maksimale designet antall blader plassert på rotorakselen. Samtidig sikres det minste gapet mellom dem og statorhuset ved hjelp av spesielle tetninger. Med enkle ord, slik at dampen "ikke snurrer på tomgang" inne i huset, minimeres alle hull. Bladet er utformet på en slik måte at utvidelsen av damp fortsetter ikke bare ved utgangen fra dysen, men også i fordypningen. Hvordan dette skjer gjenspeiles i driftsdiagrammet til en dampturbin:

Det skal bemerkes at arbeidsvæsken, hvis trykk avtar etter å ha truffet bladene, ikke umiddelbart kommer inn i kondensatoren etter arbeidssyklusen i den første blokken. Tross alt har den fortsatt tilstrekkelig tilførsel av termisk energi, og derfor sendes dampen gjennom rørledninger til den andre lavtrykksenheten, hvor den igjen virker på akselen gjennom blader av en annen design. Som vist i figuren, kan en dampturbindesign inkludere flere slike blokker:

1 - tilførsel av overopphetet damp; 2 - blokk arbeidsplass; 3 - rotor med blader; 4 - skaft; 5 – eksosdamputløp til kondensatoren.

For referanse. Rotasjonshastigheten til generatorrotoren kan nå 30 000 rpm, og kraften til dampturbinen kan være opptil 1500 MW.

I hvilke tilfeller er turboladeutstyr nødvendig?

Mange bileiere ønsker å utstyre bilen med en turbolader for å øke kraftegenskapene. Moderne biler, utstyrt med motorer med et stort antall hestekrefter, krever ikke slik modernisering.

Eiere av innenlandsbiler som ikke er spesielt kraftige tar dette steget. Det er fornuftig å utstyre en liten bil med en turbolader. Selv en liten økning i hestekrefter i motorene deres vil være merkbare og vil gi dem bedre akselerasjon, og forbedre dynamikken i ytelsen. Dette vil gi deg mer selvtillit når du kjører forbi andre kjøretøy på motorveier.

Driftsprinsipp

Plan for drift av en dampturbin. (Klikk for å forstørre)

Faktum er at en dampturbin stort sett er en del av en spesiell mekanisme hvis hovedoppgave er å omdanne dampenergi til elektrisk eller termisk energi.

Teknologisk ser hele prosessen slik ut:

Ved brenning forskjellige typer drivstoff i brennkammeret gjør vann til damp.
Med ytterligere overoppheting av dampen til 435 ºС og et trykk på 3,43 MPa, overføres dampen gjennom rør til turbinen, hvor den ved hjelp av spesielle deler fordeles jevnt mellom dysene.
Fra dysene tilføres damp til spesielle buede blader som er festet til akselen, på grunn av dette roterer de, som et resultat av at kinetisk energi omdannes til mekanisk energi.
Generatorakselen er en "elektrisk motor" i revers og roteres av turbinrotoren, og dette tillater generering av elektrisitet.
Deretter blir dampen i kondensatoren, ved kontakt med kaldt vann, igjen til vann, som pumpene igjen pumper inn for å varme det opp.

Valgkriterier

Bruk av utstyr i stor størrelse, for eksempel en turbinenhet eller mini-termisk kraftverk, er kun berettiget hvis det brukes til å levere strøm til store anlegg (kjelehus, etc.).

En elektrisk generator som opererer på damp kan velges basert på følgende kriterier:

Nominell elektrisk og termisk kraft;
Rotasjonshastigheten til rotorene til de to hovedstrukturenhetene (turbin og generator);
Type strøm, vanligvis er slikt utstyr designet for trefasestrøm, følgelig vil utgangsspenningen også være trefaset;
Verdien av damptrykk i komprimert og fri tilstand.

Kombinasjonen av en elektrisk generator og en dampturbin kan også kalles en turbogenerator. Men i dette tilfellet vil det antas at en synkrongenerator brukes.

Modelloversikt

turbogenerator TAP 6

Kostnaden for utstyr av denne typen er ganske høy, det samme er vedlikeholdet. Hvis vi vurderer et fullt funksjonelt mini-termisk kraftverk, snakker vi om mengder på flere millioner rubler.

Ved å bruke denne typen utstyr er det mulig å levere strøm til store anlegg for både industrielle og sivile formål. Power Machines-selskapet tilbyr turbogeneratorer i forskjellige design.

For eksempel er en enhet i TA-serien, spesielt TAP-6-2-modellen, designet for en effekt på 6 MW. Effektiviteten til en slik maskin er 98%, rotasjonshastigheten er 3000 rpm.

Gjennomførbarhet for drift

Dampdrevne biler

Turbinhall til minitermisk kraftverk

2 Luftblåser - hvordan legge til kraft til motoren

Med utviklingen av bilindustrien oppsto det ulike måter luftkompresjon. Mange utviklinger har trygt nådd våre dager. Så la oss finne ut hvilke metoder for superlading som finnes:

Mekanisk er "faren" til superladere, som oppsto nesten umiddelbart etter utseendet til DVZ. Denne boosten drives av motorens veivaksel.
Elektrisk er en mer moderne versjon av turbolading, der overtrykk i sylindrene skapes av en elektrisk kompressor.
Turbolading - superladeren i et slikt system opererer fra trykket fra eksosgassene og kompressoren.
Kombinert superlading er en kombinasjon av ulike systemer, oftest mekaniske og turbo.

Som regel er slike systemer ikke standard installert på biler, noe som gir bilentusiaster mange muligheter til å stille inn med egne hender.

Beskrivelse:

Er det verdt å huske de første innenlandske dampmotorene (se referanse) i vår høyteknologiske tidsalder? Uten tvil. Tross alt finner dampmaskiner nå sin anvendelse i energisektoren.

Mini-CHP med dampmaskiner - en realitet av det 21. århundre

I. S. Trokhin, ingeniør ved VIESKh ved det russiske akademiet for landbruksvitenskap, lærer i den tverrfaglige pedagogiske industrien ved National Research Nuclear University "MEPhI"

Er det verdt å huske de første innenlandske dampmotorene (se referanse) i vår høyteknologiske tidsalder? Uten tvil. Tross alt finner dampmaskiner nå sin anvendelse i energisektoren.

Nylig har industri og boliger og kommunale tjenester blitt stadig mer bevisste på gjennomførbarheten av kombinert produksjon av elektrisk og termisk energi ved damp-minivarme- og kraftverk (mini-CHP) (fig. 1), som ligger i umiddelbar nærhet til forbrukeren .
Dette skyldes den konstante økningen i kostnadene for elektrisitet, den økende forekomsten av unormale stormer og frost, noe som fører til en reduksjon i påliteligheten til kraftoverføringslinjer (ledningsbrudd) til den sentraliserte strømforsyningen.

Bilde 1.

Fragment av et blokkdiagram av en damp mini-CHP med evnen til å operere i trigenerasjonsmodus

Fyrrom som kilde til termisk og elektrisk energi

Forbrukere som har egne kjelehus supplerer dem noen ganger med elektriske generasjonsenheter (elektriske enheter) med dampmotorer (vanligvis turbiner) og elektriske generatorer med en kapasitet fra flere hundre kilowatt til flere megawatt. Dermed blir kjelehus rekonstruert til mini-CHP kilder til både termisk og elektrisk (fig. 1, trefaselinje A–B–C) energi.

Avhengig av den termiske effekten til dampkjelhuset, kreves det 17–40 kW (1,7–4 %) elektrisitet for å generere 1 MW (100 %) termisk energi. Det absolutte damptrykket i kjeler, tillatt av Rostekhnadzor-myndighetene, overstiger vanligvis ikke 0,7–1,0 MPa (heretter – absolutt).

Industrielle forbrukere eller for damp-vann varmevekslere (kjeler for varmt vann) krever damp med et lavere trykk - 0,12–0,6 MPa. Derfor elektriske enheter med dampturbiner slå på parallelt med reduksjonsanordningene eller i stedet for dem (fig. 1). Så, i stedet for ubrukelig struping av damp med turbiner, nyttig arbeid for å drive elektriske generatorer. I dette tilfellet sendes eksosdampen til kjelen, hvoretter den kondenseres, og kondensatet pumpes gjennom rensesystemet tilbake til kjelen.

Dermed blir fyrrommet en lønnsom kilde til termisk og elektrisk energi med en høy koeffisient for effektiv bruk av brenselforbrenningsvarme (80–85 % eller mer).

Hvis forbrukeren ikke trenger en stor mengde varme, men kun varmtvann, for eksempel i sommertid, så er mini-CHP også utstyrt med absorpsjonskjølemaskiner som opererer på damp som er uttømt i turbinen. Slike maskiner gir nødvendig kjøling av vann, som kommer inn i kjølesystemet for å kondisjonere forbrukerens lokaler.

For helårs uavbrutt strømforsyning til forbrukere, inkludert mini-CHP-utstyr (pumper, røykavtrekk, belysning, automasjonssystemer, etc.), er dens non-stop drift nødvendig. Dette er for eksempel mulig hvis elektrisitet produseres sammen med generering av varme som er nødvendig for å gi forbrukerne varmt vann.

Det lages også minikraftvarmeanlegg med økt termisk kraft på plassene til eksisterende kjelehus. For eksempel blir utdaterte kjeler med et mettet damptrykk på 1,4 MPa erstattet med kjeler med et overopphetet damptrykk på 4,0 MPa og en temperatur på 440 °C. Med de samme dimensjonene til kjelene blir den elektriske kraften til en slik mini-CHP betydelig større.

Du bør imidlertid være oppmerksom på typen dampmaskin som brukes i moderne minikraftvarmeanlegg 1 . Det er en laveffekts dampturbin som vanligvis er av ett-trinns design fordi den opererer ved lave trykkfall. Rotoren, som en roterende del av turbinen, består av et nav, som er montert på en aksel, og et sett med profilerte blader (bladkrone). Bladene er laget av spesielle legeringer og er kritiske og kostbare elementer i turbinen. Dampskrueturbiner har også en profilert rotor, bare som en Archimedes-skrue.

Siden dampmaskinens tid har et enklere og billigere arbeidselement, sammenlignet med et turbinblad, vært stempelet.

HENVISNING

Den første innenlandske dampmotoren, som fylte 75 år i 2011, var beregnet på et flykraftverk og ble designet ved Moscow Aviation College for å operere på overopphetet damp med et trykk på 6,1 MPa og en temperatur på 380 °C. Den ble produsert på en av Moskva-fabrikkene og kunne utvikle seg opp til 1800 rpm.

De karakteristiske egenskapene til dampmaskiner fra klassiske dampmaskiner er ikke bare hastigheten, men også en helt annen type dampdistribusjon. Motorene er designet for å operere med enkel dampekspansjon. Damp fra kjelen kommer parallelt inn i alle sylindre, akkurat som drivstoff-luftblandingen kommer inn i sylindrene til en forbrenningsmotor. I klassiske dampmotorer passerer damp gjennom alle sylindrene sekvensielt, og utvider seg dermed mange ganger.

Med utviklingen av stempelteknologi ble mekanismene for enkel ekspansjon av damp mer avanserte enn mekanismene for multippel ekspansjon. Dette gjorde det mulig å redusere det uunngåelige og ubrukelige fallet i damptrykket inne i dampfordelingselementene, og derfor oppnå en høyere hastighet dampstempelmotor med samme damptrykk ved innløpet.

Sammenligning av egenskapene til elektriske generatorsett med en dampturbin og en dampmotor

Noen design av dampmaskiner og motorer fra forrige århundre var ikke så ufullkomne som de antas. La oss forestille oss et elektrisk produksjonsanlegg med en dampmotor eller motor og en moderne elektrisk generator. Siden dampmaskiner som regel hadde svært lave akselrotasjonshastigheter (opptil 300 rpm), og moderne elektriske generatorer opererer med frekvenser på 1000–3000 rpm, krever en tenkt installasjon også en multiplikator.

La oss sammenligne en slik installasjon med en moderne dampturbin. La oss gjøre dette riktig: ved sammenlignbare trykk og temperaturer på dampen ved innløpet til disse motorene og tilsvarende mottrykk av dampen ved utløpet. Da blir det klart (tabell 1) at det spesifikke dampforbruket per enhet generert elektrisitet, og derfor effektiviteten til noen damp- eller dampmotorinstallasjoner, er ganske sammenlignbare med det spesifikke dampforbruket i moderne turbinanlegg, hvis kraft er enda 5 ganger større!

Tabell 1
Sammenlignende egenskaper for elektriske generatorsett

Type installasjoner*	Makt installasjoner, kW	Frekvens rotasjon, rpm	Press par, MPa abs.		Tempe- forhold par på ved inngangen t 1 °C	Spesifikk forbruk par d el, kg/kWh
Type installasjoner*	Makt installasjoner, kW	Frekvens rotasjon, rpm	på ved inngangen s 1	på exit s 2	Tempe- forhold par på ved inngangen t 1 °C	Spesifikk forbruk par d el, kg/kWh
Med dampmaskinen til lokomotivet i L-serien, 1950-tallet	1 177	212	1,47	0,2	390-409	10,5
Med bil dampmotor NAMI-012, 1954	67	600	2,2	0,2	360	10,3
Med en moderne dampturbin (Utron LLC)	5 820	3 000	2,35	0,196	390	10,5

*Lokomotivmotoren og bilmotoren er koblet til elektriske generatorer ved henholdsvis 1000 rpm (97 % virkningsgrad) og 1500 rpm (90 % effektivitet), gjennom etttrinns girmultiplikatorer med en virkningsgrad på 97 %, og turbinen er direkte koblet til en elektrisk generator med en virkningsgrad på 97 % .

Med en økning i rotasjonshastigheten til akselen til en dampmotor eller motor, ceteris paribus, øker effektiviteten på grunn av en reduksjon i varigheten av dampinnløpet inn i sylinderen og følgelig en reduksjon i kontakttiden til dampen med sylinderveggene, noe som fører til en reduksjon i varmetapet i motoren.

Ved rotasjonshastigheter på 750–1500 rpm og effekter på minst 1200 kW, har moderne tyske Spilling dampmotorer og tsjekkiske PM-VS dampforbruk 2 1,3–1,5 ganger mindre enn for dampturbiner som overskrider effekten er mer enn 5 ganger! Med samme kraft som turbiner er dampmaskiner enda mer effektive, siden det er lettere å lage mer avanserte dampfordelingsmekanismer i en relativt større motor.

Russisk innovasjon

Russiske eksperter foreslo en idé: konverter en moderne stempelforbrenningsmotor (ICE) til en dampmotor og tilpass den til å fungere i en mini-CHP. Siden kostnaden for en forbrenningsmotor er lavere enn kostnaden for en dampturbin, med forbehold om mindre modifikasjoner i designet, vil vi få en billigere drivmotor: en dampmotor basert på en seriell forbrenningsmotor.

Spesialister fra den felles vitenskapelige gruppen 3 "Industriell termisk energi", ledet av V. S. Dubinin, seniorforsker ved Institutt for "Aircraft Engine Design" ved Moscow Aviation Institute, utvikler dampstempelmotorer (SPE) - moderne enveis trykkdamp motorer. Det siste betyr at når motoren er i gang, presser dampen som kommer inn i sylinderen på stempelet fra kun den ene siden, som i den originale forbrenningsmotoren.

I en grunnleggende forbrenningsmotor er det faktisk bare drivstofftilførselsmekanismen til en gassdynamisk ventil eller spoleventilenhet for å tilføre og frigjøre damp (know-how) som kan endres. PPD kan operere i et bredt spekter av ferskdamptrykk - fra 0,5 til 4,0 MPa ved temperaturer opp til 440 °C. Når det gjelder veivakselrotasjonshastighet, kan PPD-er nå opp til 3000 rpm!

PPD har et sirkulerende smøresystem med en "tørr" sump, som forbrenningsmotorene til diesellokomotiver og dieselkraftverk. Med et slikt system holdes oljen vanligvis ikke tilbake i motorens indre hulrom, men pumpes gjennom dem under trykk, renses og føres deretter inn i motoren igjen.

I en PPD koblet til en elektrisk generator, tilføres damp fra kjelen, og eksosen føres inn i en damp-vann varmeveksler (fig. 2, blå symboler). PPD-kontroll leveres av signaler fra det automatiserte kontrollsystemet. I tillegg til en eller flere PPD og elektriske generatorer inkluderer enheten: en magnetiserings-, kontroll- og beskyttelsesenhet BVUZ til den elektriske generatoren, som igjen består av magnetiserings- og kontrollenheter BVU, beskyttelsesautomatikk BZA, kontrollsystem BSU.

I fig. Figur 2 viser en versjon av en elektrisk enhet med en asynkron elektrisk generator, derfor er BV-eksitasjonsenheten utstyrt med kondensatorer for driften. Koblingsanlegget kobler elektrisk enhet med strømforbrukere. Den stiplede linjen (fig. 2) viser elektriske tilkoblinger fra andre generatorer når det gjelder en flermotors enhet.

En dampmaskin, i motsetning til en turbin, kan alltid gi direkte drift til en elektrisk generator. Turbinen krever som regel en girkasse for dette, siden for å sikre akseptabel dampstrøm må den operere med høye hastigheter.

En dampturbin krever også et kjølesystem, noe som betyr ekstra vannforbruk og energitap. Det er ganske nok å isolere PPD termisk, men det er ikke nødvendig å avkjøle den, siden temperaturen i sylindrene er 5–6 ganger lavere enn for den originale forbrenningsmotoren.

Ressursen før overhaling av dampturbiner (30 000–50 000 timer) bestemmes hovedsakelig av levetiden til blader laget av dyre legeringer, og for dampmotorer (mer enn 50 000 timer, ifølge) - av en mye lengre levetid med billigere tilkobling stang- og stempelenheter.

Dampmotorer, som dampstempelmotorer, er svært pålitelige. Og levetiden før større reparasjoner av PPD kan være høyere enn for de originale forbrenningsmotorene (30 000–100 000 timer), siden damp kl. motordrift, i motsetning til en brennbar blanding, eksploderer ikke, men utvider seg og presser jevnt på stempelet.

Vedlikehold av turbiner krever høyt kvalifisert personell. Dampmotorer, som ligner på forbrenningsmotorer, kan betjenes av mindre kvalifiserte spesialister, og reparasjonene deres kan utføres direkte på driftsstedet.

Bruke en avbruddsfri strømforsyning

For å generere strøm med en frekvens, i samsvar med kravene i 4 GOST 13109–97 for nettverkselektrisitet (i normal modus - 50±0,2 Hz), må PTEA-dampturbinens elektriske enhet (fig. 2, røde symboler) fungere med en kilde avbruddsfri strømforsyning UPS eller parallelt med sentralisert strømforsyningsnettverk.

En elektrisk dampturbinenhet produserer elektrisitet med relativt grov stabilisering av vekselspenningsfrekvensen. Ved bruk av spenningsrettingsenheten AVN oppnås en konstant spenning. Deretter sikrer inverteringsenheten AIN, utstyrt med en svært stabil frekvensmasteroscillator, konvertering av likespenning til vekselspenning med høy nøyaktighet av frekvensstabilisering.

AB-batteripakken brukes til kortvarig reservestrømforsyning av AC i tilfelle svikt i den turboelektriske enheten eller under nødinnkobling av reserven.

Selvstabilisering av motorhastighet

Alle stempelmotorer, inkludert dampmotorer, har egenskapen til selvstabiliserende akselhastighet, noe som ikke kan sies om turbiner. Denne oppdagelsen av V. S. Dubinin er revolusjonerende 5. Implementeringen gjør det mulig å opprettholde rotasjonshastigheten til drivakselen med en slik presisjon at den drevne elektriske generatoren er i stand til å generere elektrisitet med en frekvens på 50±0,2 Hz, som kreves av kraftkvalitetsstandarder. Til sammenligning kan dieselkraftverk generere elektrisitet med en grovere frekvensnøyaktighet (i stabil drift - 50±0,5 Hz).

Selvstabilisering utføres uten å organisere tilbakemelding under pulstilførsel eller produksjon av arbeidsvæsken (damp) med jevne mellomrom. Denne prosessen er i hovedsak lik driften av ankermekanismen og pendelen inn mekanisk klokke. I vårt tilfelle er dette en PPD med en dampkilde og en masterpulsgenerator for damptilførsel.

Synspunktet angående fordelene med dampstempelmotorer fremfor turbiner for minikraftvarmeanlegg deles også av utenlandske eksperter. I 2005, på American Council on an Energy Efficient Economy, bemerket således Michael Muller fra Center for Advanced Energy Systems ved Rutgers University, USA, i sin rapport "Return of the Steam Engine" at små dampstempelmotorer, i motsetning til turbiner, fungerer pålitelig og økonomisk selv på våt damp og ved moderate hastigheter.

Det skal likevel bemerkes at de aller fleste dampmaskiner fortsatt er noe dårligere enn turbiner når det gjelder masse og totale dimensjoner. Men som mange års erfaring med drift av spesielt spillmotorer viser, er disse indikatorene ikke avgjørende, på bakgrunn av en rekke ubestridelige fordeler med stempelmotorer.

Konvertering av varmtvannskjelehus til damp mini-CHP

Men hva skal man gjøre med varmtvannskjelehus? Hvordan konvertere dem til damp mini-CHPs? Det anbefales å utstyre slike kjelehus med ekstra dampkjeler, overføre den grunnleggende delen av varmebelastningen til dem, eller helt erstatte varmtvannskjeler med dem. Dampkjeler er dyrere enn varmtvannskjeler, men driftskostnadene er lavere og de kan fungere pålitelig med lengre levetid.

Miljøspørsmål ved minikraftvarmedrift

Miljøindikatorer for drivstoffforbrenning i moderne dampkjeler ganske bra. Implementeringen av den velkjente innenlandske teknologien for forbrenning av fast brensel (kull, kullavfall, slam, tre- og planteavfall, etc.) i et høytemperatursirkulerende fluidisert sjikt (bruksmodellpatent RU 15772) gjør det mulig å sikre driften av kjelen med svært lave utslipp til atmosfæren. Miljøytelsen til kjeler med slike brannbokser oppfyller de strengeste kravene til Rostechnadzor.

Avslutningsvis bør det bemerkes at elektriske produksjonsenheter med dampmaskiner er ideelt egnet for miljøvennlige solkraftverk (tabell 2), inkludert minikraftvarmeanlegg, som bruker kjeler med solfangere i stedet for brannbokser for å produsere damp. Resultatet er et virkelig miljøvennlig kraftverk som går på sol, vann og damp!

Så vi kan trekke følgende konklusjoner:

Mini-CHP med dampmotorer er mer energieffektive enn dampturbiner. For dem er det spesifikke dampforbruket i elektriske enheter for elektrisitetsproduksjon 1,3–1,5 ganger mindre enn i dampturbiner med minikraftverk, spesielt med elektrisk effekt på opptil 1200 kW.
Levetiden før større overhaling av moderne dampmotorer for mini-CHP er i hvert fall ikke lavere enn for dampturbiner av blad- og skruetype.

Litteratur

Burnosenko A. Yu Mini-CHP med dampturbiner for å øke effektiviteten til industrielle varmekjelehus // Varmeforsyningsnyheter. 2009. Nr. 1.
Mikro- og småskala CHP fra biomasse (opptil 300 kWe). OPET RES-e NNE5/37/2002 // OPET Finland: http://web.archive.org/web/20070208002554/
http://akseli.tekes.fi/opencms/opencms/OhjelmaPortaali/ohjelmat/DENSY/en/Dokumenttiarkisto/Viestinta_ja_aktivointi/Julkaisut/OPET-RES/TechnologyPaper2_chp_70404.pdf.
Dubinin V.S. Sikre uavhengigheten av elektrisitet og varmeforsyning i Russland fra elektriske nettverk basert på stempelteknologi: monografi. M., 2009.
Shkarupa S. O. Bruke en punkttransformasjon for en analytisk beskrivelse av den forbigående prosessen i en diskret varmemotor // Dynamics of Complex Systems. 2010. Nr. 2.
Muller M.R. The Return of the Steam Engine // ACEEE Summer Study on Energy Efficiency in Industry. New York (USA). 19.–22. juli 2005. http://quasiturbine.promci.qc.ca/Presse/SteamMuller050721.pdf.

1 Historisk sett har begrepet "dampmaskin" brukt på alle design av motorer drevet av damp. I litteraturen blir en dampmaskin og en dampmaskin noen ganger feilaktig identifisert. En dampmaskin er en stempeldampmaskin.

3 Gruppen inkluderer spesialister fra Moscow Aviation Institute, All-russisk institutt elektrifisering av landbruket, Moskva energiinstitutt, Moskva institutt for energisikkerhet og energisparing, Korolev College of Space Engineering and Technology.

4 Fra 2013, i stedet for GOST 13109-97, vil GOST R 54149-2010 bli introdusert.

5 Merk at V.S. Dubinin utviklet på 1980-tallet teorien om selvstabilisering kun for en ensylindret stempelmotor og bekreftet den eksperimentelt. Og i 2009 brukte en ung ingeniør S. O. Shkarupa denne teorien på tilfellet med flersylindrede stempelmotorer, som vi må forholde oss til i praksis.