Progresívne ľudstvo už dávno nie je spokojné s piestovými strojmi. A známy vynálezca Felix Wankel, ktorý ako prvý vytvoril skutočný model rotačného motora, bol, zdá sa, ďaleko od prvého človeka, ktorý si dal za úlohu zbaviť sa známeho a spoľahlivého, ale, napriek tomu pôvodne začarovaná schéma piestového stroja s klasickým kľukovým mechanizmom. Boli tu aj iní, nie menej brilantní vynálezcovia, medzi ktorými sú naši krajania. Samozrejme, v tomto článku so všetkou túžbou nebude možné povedať všetky prezentované stroje - iba malý zlomok známych návrhov. Zoznámte sa teda: rotačné parné stroje, ktoré existovali v plánoch aj v kove, boli neúspešné a skutočne fungovali.

PARNÝ STROJ OD BRAMY A DICKENSONA

Každý je spokojný so schémou parného motora s posuvným typom - je spoľahlivý a poskytuje dobré tesnenie. Len teraz ... je nefunkčný pri najmenšej vážnej rýchlosti. Preťaženie vytvára sily, ktoré ďaleko presahujú pevnosť v ťahu nielen starých, ale aj moderných materiálov. Preto našla uplatnenie iba ako ... vodné čerpadlo. Nebolo však možné vytvoriť funkčný parný stroj podľa tejto schémy ...

PARNÝ MOTOR KARTWRIGHT

Vynálezca sa pokúsil podvádzať - vyrobil skladacie brány. Iba on tým nevyriešil problém úderov a ešte viac zhoršil tesnenie. Zle!

OTOČNÝ STROJ FLINT



Tu je problém „zmiznutia“ lopatiek v okamihu, keď lopatka prechádza, vyriešený krajšie a racionálnejšie - pomocou rotačných tlmičov vo forme polmesiaca - i a k ​​v diagrame. Po zlepšení jednej veci sa však tvorca tohto zariadenia nedokázal vyrovnať s ďalším problémom - utesnenie pracovných dutín je tu jednoducho nechutné! Presnosť spracovania v tých časoch nebola taká horúca, materiály tiež nesvietili ani pevnosťou, ani odolnosťou proti opotrebovaniu. Piestová schéma tejto „kytice“ vŕzgala, ale odpustila, ale rotačný motor nemohol. Výsledkom je nefunkčný dizajn.

TROTTER ROTAČNÝ MOTOR

Ďalší pokus o predchádzanie problémom ... ďalším skomplikovaním dizajnu. Rotory tu už nie sú jeden, ale dva - čepel a krúžok. Výsledkom sú nové tesnenia, nové trecie povrchy a nevyvážené zotrvačné zaťaženie. Výsledok je predvídateľný ...

PARNÝ MOTOR DOLGORUKOV

Ale toto je už skutočný stroj - fungoval, otáčal generátor a dokonca sa mu podarilo navštíviť medzinárodnú výstavu d "Electricit. Kde to bolo ocenené. Je to pochopiteľné - jeho schéma, dokonca aj dnes, je celkom moderná: sú to klasické dve -rotorový volumetrický kompresor.

Dvojica synchronizovaných rotorov sa navzájom „valí“, pričom stláča pracovnú tekutinu a presúva ju z výstupnej dutiny do výstupu. Tesnenie je znesiteľné, nedochádza k trhaniu ani otrasom. Prečo by nemohla pracovať!

Všetky obrázky a čiastočne materiály sú prevzaté z webu npopramen.ru/information/story
Ak je záujem, v tejto téme sa dá pokračovať, ale zatiaľ odporúčam pozrieť sa na túto stránku. Nebudeš ľutovať!

Moderný svet núti mnohých vynálezcov opäť sa vrátiť k myšlienke použitia parného zariadenia v prostriedkoch určených na pohyb. Stroje majú možnosť využiť niekoľko možností pre pohonné jednotky pracujúce na pare.

Piestový motor

Moderné parné stroje možno rozdeliť do niekoľkých skupín:

Štrukturálne inštalácia zahŕňa:

• štartovacie zariadenie;
• pohonná jednotka je dvojvalcová;
• parný generátor v špeciálnom kontajneri vybavenom cievkou.

Postup je nasledujúci. Po zapnutí zapaľovania začne prúdiť energia z batérie troch motorov. Od prvého je uvedené do prevádzky dúchadlo, ktoré čerpá vzduchové hmoty cez chladič a prenáša ich vzduchovými kanálmi do zmiešavacieho zariadenia s horákom.

Nasledujúci elektrický motor súčasne aktivuje čerpadlo na prenos paliva a dodáva hmoty kondenzátu z nádrže hadovitým zariadením vykurovacieho telesa do telesa odlučovača vody a ohrievača umiestneného v ekonomizéri do parogenerátora.
Pred spustením pary nie je možné prejsť na valce, pretože dráha je zablokovaná škrtiacou klapkou alebo cievkou, ktoré sú ovládané kolískovou mechanikou. Otočením držadiel na stranu potrebnú na pohyb a otvorenie ventilu mechanik aktivuje parný mechanizmus.
Výfukové pary sú privádzané jediným zberačom k distribučnému ventilu, v ktorom sú rozdelené do dvojice nerovnakých podielov. Menšia časť vstupuje do trysky zmiešavacieho horáka, zmieša sa so vzduchovou hmotou, zapáli sa zo sviečky. Výsledný plameň začne ohrievať nádobu. Potom produkt spaľovania prechádza do odlučovača vody, dochádza ku kondenzácii vlhkosti, ktorá prúdi do špeciálnej nádrže na vodu. Zostávajúci plyn vyteká.

Parné zariadenie je možné priamo pripojiť k hnaciemu ústrojenstvu prevodovky stroja a pri spustení sa stroj uvedie do pohybu. Aby sa však zvýšila účinnosť, odborníci odporúčajú používať mechaniku spojky. To je užitočné pri ťahaní a rôznych kontrolných činnostiach.

Zariadenie sa vyznačuje schopnosťou pracovať prakticky bez obmedzení, je možné preťaženie, existuje široká škála nastavení parametrov výkonu. Treba dodať, že pri každom zastavení parný stroj prestane fungovať, čo sa o motore povedať nedá.

Pri konštrukcii nie je potrebné inštalovať prevodovku, štartovacie zariadenie, vzduchový filter, karburátor, turbodúchadlo. Navyše, systém zapaľovania v zjednodušenej verzii je iba jedna sviečka.

Na záver možno dodať, že výroba takýchto automobilov a ich prevádzka budú lacnejšie ako autá so spaľovacím motorom, pretože palivo bude lacné, materiály použité na výrobu budú najlacnejšie.

12. apríla 1933 William Besler odštartoval z mestského letiska v Oaklande v Kalifornii na lietadle poháňanom parou.
Noviny napísali:

"Vzlet bol normálny vo všetkých smeroch, okrem nedostatku hluku." V skutočnosti, keď sa lietadlo už odlepilo od zeme, pozorovateľom sa zdalo, že ešte nenabral dostatočnú rýchlosť. Pri plnom výkone nebol hluk výraznejší ako pri kĺzavom lietadle. Bolo počuť iba pískanie vzduchu. Pri behu na plnú paru vrtuľa vydávala len malý hluk. Hlukom vrtule bolo možné rozlíšiť zvuk plameňa ...

Keď lietadlo pristálo a prekročilo hranicu poľa, vrtuľa sa zastavila a pomocou spätného radenia a následného malého otvorenia plynu pomaly vyštartovala do protismeru. Aj pri veľmi pomalom spätnom otáčaní vrtule bolo zníženie citeľne strmšie. Pilot bezprostredne po dotyku zeme zaradil plný spiatočný stupeň, ktorý spolu s brzdami auto rýchlo zastavil. Krátky dosah bol v tomto prípade obzvlášť nápadný, pretože počas testu bolo pokojné počasie a dosah pristátia zvyčajne dosahoval niekoľko stoviek stôp. “

Na začiatku 20. storočia sa takmer každoročne stanovovali záznamy o výške lietadiel:

Stratosféra sľubovala pre let značné výhody: nižší odpor vzduchu, stálosť vetra, nedostatok oblačnosti, nenápadnosť a nedostupnosť protivzdušnej obrany. Ako však vzlietnuť napríklad do výšky 20 kilometrov?

Výkon motora [benzín] klesá rýchlejšie ako hustota vzduchu.

V nadmorskej výške 7000 m sa výkon motora zníži takmer trikrát. Aby sa zlepšili vysokohorské vlastnosti lietadiel, na konci imperialistickej vojny sa v rokoch 1924-1929 uskutočnili pokusy o použitie preplňovania. dúchadlá sa zavádzajú do výroby ešte viac. Udržať výkon spaľovacieho motora vo výškach nad 10 km je však stále ťažšie.

V snahe zdvihnúť „výškovú hranicu“ konštruktéri všetkých krajín čoraz častejšie upriamujú zrak na parný stroj, ktorý má ako vysokohorský motor množstvo výhod. Niektoré krajiny, ako napríklad Nemecko, tlačili na túto cestu a strategické úvahy, konkrétne potrebu v prípade veľkej vojny dosiahnuť nezávislosť od dovážanej ropy.

V posledných rokoch sa uskutočnilo mnoho pokusov o inštaláciu parného motora do lietadla. Rýchly rast leteckého priemyslu v predvečer krízy a monopolné ceny jeho výrobkov umožnili neponáhľať sa s implementáciou experimentálnej práce a nahromadených vynálezov. Tieto pokusy, ktoré naberali zvláštny rozsah počas hospodárskej krízy v rokoch 1929-1933. a následná depresia - nie je pre kapitalizmus náhodný jav. V tlači, najmä v Amerike a Francúzsku, boli často vyčítané veľké výčitky ohľadom ich dohôd o umelom odďaľovaní implementácie nových vynálezov.

Objavili sa dva smery. Jedného v Amerike zastupuje Besler, ktorý do lietadla nainštaloval konvenčný piestový motor, zatiaľ čo za druhým stojí použitie turbíny ako leteckého motora a je spojený hlavne s prácou nemeckých konštruktérov.

Bratia Beslerovci vzali za základ Dobleho piestový parný motor pre auto a nainštalovali ho na dvojplošník Travel-Air [popis ich ukážkového letu je uvedený na začiatku príspevku].
Video z tohto letu:

Stroj je vybavený reverzným mechanizmom, pomocou ktorého môžete jednoducho a rýchlo meniť smer otáčania hriadeľa stroja, a to nielen za letu, ale aj pri pristávaní lietadla. Motor okrem vrtule poháňa ventilátor aj cez spojku a vháňa vzduch do horáka. Na začiatku používajú malý elektromotor.

Stroj vyvinul výkon 90 koní, ale za podmienok známeho nútenia kotla môže byť jeho výkon zvýšený na 135 koní. s.
Tlak pary v kotle je 125 at. Teplota pary sa udržiavala na asi 400-430 °. Aby sa maximalizovala automatizácia prevádzky kotla, bol použitý normalizátor alebo zariadenie, pomocou ktorého bola voda vstrekovaná známym tlakom do prehrievača, akonáhle teplota pary prekročila 400 °. Kotol bol vybavený napájacím čerpadlom a parným pohonom, ako aj primárnymi a sekundárnymi ohrievačmi napájacej vody vyhrievanými odpadovou parou.

V lietadle boli nainštalované dva kondenzátory. Silnejší bol prepracovaný z chladiča motora OX-5 a nainštalovaný na vrch trupu. Menej výkonný je vyrobený z kondenzátora Dobleho parného auta a je umiestnený pod trupom. Kapacita kondenzátorov podľa tlače nebola dostatočná na prevádzku parného motora na plný plyn bez odvetrania do atmosféry „a približne zodpovedala 90% cestovného výkonu“. Experimenty ukázali, že pri spotrebe 152 litrov paliva bolo potrebných 38 litrov vody.

Celková hmotnosť parného závodu lietadla bola 4,5 kg na liter. s. V porovnaní s motorom OX-5 bežiacim na tomto lietadle to dalo dodatočnú hmotnosť 300 libier (136 kg). Niet pochýb o tom, že hmotnosť celej inštalácie by sa dala výrazne znížiť odľahčením častí motora a kondenzátorov.
Palivom bol plynový olej. Tlač tvrdila, že „medzi zapnutím zapaľovania a naštartovaním na plné obrátky neubehlo viac ako 5 minút“.

Ďalší smer vo vývoji parnej elektrárne pre letectvo je spojený s použitím parnej turbíny ako motora.
V rokoch 1932-1934. do zahraničnej tlače prenikli informácie o originálnej parnej turbíne pre lietadlo navrhnuté v Nemecku v elektrickej továrni v Klinganbergu. Jeho autor bol nazývaný hlavným inžinierom tohto závodu, Huetner.
Parný generátor a turbína boli spolu s kondenzátorom spojené do jednej rotujúcej jednotky so spoločným krytom. Hütner poznamenáva: „Motor je elektráreň, ktorej charakteristickou vlastnosťou je, že rotujúci parný generátor tvorí jeden konštrukčný a prevádzkový celok s turbínou a kondenzátorom otáčajúcimi sa v opačnom smere.“
Hlavnou časťou turbíny je rotačný kotol, vytvorený zo série rúrok v tvare V, pričom jedno koleno týchto rúrok je spojené so zberačom napájacej vody a druhé s parným kolektorom. Kotol je znázornený na obr. 143.

Rúrky sú umiestnené radiálne okolo osi a otáčajú sa rýchlosťou 3 000-5 000 ot / min. Voda vstupujúca do rúrok sa rúti pôsobením odstredivej sily do ľavých vetiev rúrok v tvare písmena V, ktorých pravé koleno funguje ako parný generátor. Ľavé koleno rúr má plutvy vyhrievané plameňom z dýz. Voda prechádzajúca týmito rebrami sa mení na paru a pôsobením odstredivých síl vyplývajúcich z otáčania kotla sa tlak pary zvyšuje. Tlak je automaticky regulovaný. Rozdiel v hustote v oboch vetvách rúrok (para a voda) poskytuje variabilný rozdiel hladín, ktorý je funkciou odstredivej sily, a teda aj rýchlosti otáčania. Schéma takejto jednotky je znázornená na obr. 144.

Charakteristickým znakom konštrukcie kotla je usporiadanie rúrok, v ktorých sa počas otáčania vytvára v spaľovacej komore vákuum, a teda kotol funguje ako sací ventilátor. Podľa Hütnera teda „otáčanie kotla súčasne určuje jeho napájanie, pohyb horúcich plynov a pohyb chladiacej vody“.

Spustenie turbíny trvá iba 30 sekúnd. Hüthner dúfal, že dosiahne účinnosť kotla 88% a účinnosť turbíny 80%. Na spustenie turbíny a kotla sú potrebné štartovacie motory.

V roku 1934 v tlači zablikala správa o vývoji projektu veľkého nemeckého lietadla vybaveného turbínou s rotujúcim kotlom. O dva roky neskôr francúzska tlač tvrdila, že vojenské oddelenie v Nemecku postavilo špeciálne lietadlo za podmienok veľkého utajenia. Bola na to určená parná elektráreň systému Hüthner s objemom 2500 litrov. s. Dĺžka lietadla je 22 m, rozpätie krídel je 32 m, hmotnosť letu (približná) je 14 t, absolútny strop lietadla je 14 000 m, rýchlosť letu vo výške 10 000 m je 420 km / h, výstup do nadmorskej výšky 10 km je 30 minút.
Je celkom možné, že tieto tlačové správy sú značne prehnané, ale niet pochýb, že nemeckí konštruktéri na tomto probléme pracujú a nadchádzajúca vojna tu môže priniesť nečakané prekvapenia.

Aká je výhoda turbíny oproti spaľovaciemu motoru?
1. Absencia vratného pohybu pri vysokých otáčkach umožňuje, aby bola turbína pomerne kompaktná a menšia ako moderné výkonné letecké motory.
2. Dôležitou výhodou je tiež relatívne tichý chod parného motora, ktorý je dôležitý ako z vojenského hľadiska, tak aj z hľadiska možnosti odľahčenia lietadla vzhľadom na odhlučňujúce zariadenia v osobných lietadlách.
3. Parnú turbínu, na rozdiel od spaľovacích motorov, ktoré takmer nepreťažujú, je možné krátkodobo preťažiť až 100% konštantnou rýchlosťou. Táto výhoda turbíny umožňuje skrátiť vzlet lietadla a uľahčiť jeho výstup do vzduchu.
4. Jednoduchosť konštrukcie a absencia veľkého počtu pohyblivých a prevádzkových častí sú tiež dôležitou výhodou turbíny, vďaka ktorej je v porovnaní so spaľovacími motormi spoľahlivejšia a odolnejšia.
5. Podstatná je aj absencia magnetu na parnom zariadení, ktorého činnosť môže byť ovplyvnená rádiovými vlnami.
6. Schopnosť používať ťažké palivo (olej, vykurovací olej) okrem ekonomických výhod poskytuje väčšiu požiarnu bezpečnosť parného motora. Okrem toho je možné lietadlo zahriať.
7. Hlavnou výhodou parného motora je, že si zachováva svoj menovitý výkon pri stúpaní do výšky.

Jedna z námietok voči parnému motoru pochádza predovšetkým z aerodynamiky a týka sa veľkosti a chladiacich schopností kondenzátora. Parný kondenzátor má skutočne plochu 5-6 krát väčšiu ako vodný chladič spaľovacieho motora.
Preto v snahe znížiť odpor takého kondenzátora konštruktéri dospeli k umiestneniu kondenzátora priamo na povrch krídel vo forme súvislého radu rúrok, presne sledujúceho obrys a profil krídlo. Okrem výraznej tuhosti to zníži aj riziko námrazy na lietadle.

Pri prevádzke turbíny v lietadle je samozrejme množstvo ďalších technických ťažkostí.
- Správanie trysky vo vysokých nadmorských výškach nie je známe.
- Na zmenu rýchleho zaťaženia turbíny, ktorá je jednou z podmienok prevádzky leteckého motora, je potrebné mať buď prívod vody, alebo kolektor pary.
- Známy problém predstavuje aj vývoj dobrého automatického zariadenia na reguláciu turbíny.
- Gyroskopický účinok rýchlo rotujúcej turbíny na lietadlo je tiež nejasný.

Napriek tomu dosiahnuté úspechy dávajú dôvod dúfať, že v blízkej budúcnosti si parná elektráreň nájde svoje miesto v modernej leteckej flotile, najmä v komerčných dopravných lietadlách, ako aj vo veľkých vzducholodi. Najťažšia časť v tejto oblasti už bola vykonaná a praktizujúci inžinieri budú schopní dosiahnuť konečný úspech.

PARNÝ ROTAČNÝ MOTOR a PARNÝ AXIÁLNY PIESTOVÝ MOTOR

Rotačný parný stroj (rotačný parný stroj) je jedinečný energetický stroj, ktorého vývoj výroby ešte nebol poriadne rozvinutý.

Na jednej strane v poslednej tretine 19. storočia existovali rôzne konštrukcie rotačných motorov, ktoré dokonca dobre fungovali, a to aj pre jazdné dynamá na výrobu elektrickej energie a napájanie akýchkoľvek predmetov. Ale kvalita a presnosť výroby takýchto parných strojov (parných strojov) bola veľmi primitívna, takže mali nízku účinnosť a nízky výkon. Odvtedy sa malé parné stroje stali minulosťou, ale spolu so skutočne neúčinnými a neperspektívnymi piestovými parnými strojmi sa do minulosti dostali aj rotačné parné stroje, ktoré majú dobré vyhliadky.

Hlavným dôvodom je, že na technologickej úrovni konca 19. storočia nebolo možné vyrobiť skutočne kvalitný, výkonný a odolný rotačný motor.
Z celej škály parných strojov a parných strojov preto do našej doby bezpečne a aktívne prežili iba parné turbíny s obrovským výkonom (od 20 MW a viac), ktoré dnes predstavujú asi 75% výroby elektriny v našej krajine. Parné turbíny s vysokým výkonom tiež poskytujú energiu z jadrových reaktorov v bojových ponorkách nesúcich rakety a vo veľkých arktických ľadoborcoch. Ale to všetko sú obrovské stroje. Parné turbíny dramaticky strácajú svoju účinnosť, keď sa zmenší ich veľkosť.

…. Preto neexistujú výkonné parné stroje a parné stroje s výkonom pod 2 000 - 1 500 kW (2 - 1,5 MW), ktoré by efektívne fungovali na pare získavanej zo spaľovania lacného tuhého paliva a rôznych voľne horľavých odpadov.
Je to v tejto teraz prázdnej oblasti technológie (a úplne prázdnej, ale veľmi potrebnej ponuky produktov v komerčnej oblasti), v tomto medzere na trhu nízkoenergetických strojov, parné rotačné motory môžu a mali by byť veľmi hodnotné miesto. A ich potreba len u nás-za desať a desaťtisíce ... Zvlášť také malé a stredné energetické stroje na autonómnu výrobu energie a nezávislé napájanie potrebujú malé a stredné podniky v oblastiach vzdialených od veľkých mestá a veľké elektrárne: - na malých pílach, vzdialených baniach, v poľných táboroch a lesných pozemkoch atď., atď.
…..

..
Pozrime sa na ukazovatele, vďaka ktorým sú rotačné parné stroje lepšie ako ich najbližší bratranci- parné stroje vo forme piestových parných strojov a parných turbín.
… — 1) Rotačné motory sú stroje s objemovým objemom - rovnako ako piestové motory. Títo. majú malú spotrebu pary na jednotku výkonu, pretože para sa z času na čas dodáva do ich pracovných dutín a v prísne odmeraných častiach, a nie v konštantnom výdatnom prietoku, ako v parných turbínach. Preto sú rotačné parné stroje na jednotku výkonu oveľa ekonomickejšie ako parné turbíny.
— 2) Rotačné parné stroje majú rameno pôsobenia pôsobiacich plynných síl (rameno krútiaceho momentu) výrazne (niekoľkokrát) viac ako piestové parné stroje. Preto je výkon, ktorý vyvíjajú, oveľa vyšší ako výkon parných piestových motorov.
— 3) Rotačné parné stroje majú oveľa väčší zdvih ako piestové parné stroje, t.j. majú schopnosť premeniť väčšinu vnútornej energie pary na užitočnú prácu.
— 4) Rotačné parné stroje môžu efektívne fungovať na nasýtenú (mokrú) paru, bez ťažkostí umožňujú kondenzáciu významnej časti pary s jej prechodom do vody priamo v pracovných častiach parného rotačného motora. To tiež zvyšuje účinnosť parnej elektrárne využívajúcej rotačný parný stroj.
— 5 ) Parné rotačné motory pracujú pri rýchlostiach 2-3 tisíc otáčok za minútu, čo je optimálna rýchlosť na výrobu elektriny, na rozdiel od príliš pomalých piestových motorov (200-600 ot / min) tradičných parných strojov typu parných lokomotív, alebo od príliš vysokorýchlostné turbíny (10-20 000 ot / min).

Rotačne parné stroje sú technologicky relatívne ľahké na výrobu, čo spôsobuje, že ich výrobné náklady sú relatívne nízke. Na rozdiel od parných turbín, ktorých výroba je extrémne drahá.

STRUČNÝ ZHRNUTIE TÉTO ČLÁNKU - Rotačný parný stroj je vysoko účinný parný stroj na premenu tlaku pary z tepla spaľujúceho tuhé palivo a horľavý odpad na mechanickú a elektrickú energiu.

Autor tohto webu už získal viac ako 5 patentov na vynálezy o rôznych aspektoch konštrukcie rotačných parných strojov. A tiež vyrábal množstvo malých rotačných motorov s výkonom od 3 do 7 kW. Teraz prebieha konštrukcia rotačných parných strojov s výkonom od 100 do 200 kW.
Rotačné motory však majú „všeobecnú nevýhodu“ - komplexný systém tesnení, ktorý je pre malé motory príliš komplikovaný, miniatúrny a nákladný na výrobu.

Autor stránky zároveň vyvíja parné axiálne piestové motory s protikladným - protipohybom piestov. Toto usporiadanie je energeticky najúčinnejšie z hľadiska variácií výkonu zo všetkých možných schém na použitie piestového systému.
Tieto motory v malých rozmeroch sú o niečo lacnejšie a jednoduchšie ako rotačné motory a používajú sa v nich najtradičnejšie a najjednoduchšie tesnenia.

Nasleduje video z použitia malého axiálneho piestového boxerového motora s opačnými piestami.

V súčasnosti sa vyrába taký 30 kW axiálny piestový boxer. Očakáva sa, že zdroj motora bude niekoľko stotisíc prevádzkových hodín, pretože otáčky parného motora sú 3-4 krát nižšie ako otáčky spaľovacieho motora, v trecom páre „piest-valec“-vystavené iontovému plazmová nitridácia vo vákuovom prostredí a tvrdosť trecích povrchov je 62-64 jednotiek na HRC. Bližšie informácie o procese tvrdnutia povrchu nitridáciou nájdete na.

Tu je animácia princípu činnosti takého boxerového motora s axiálnymi piestami s protipohybom piestov, ktoré sú podobné rozloženiu.

Počas svojej histórie mal parný stroj mnoho variácií vyhotovenia z kovu. Jednou z takýchto inkarnácií bol rotačný parný stroj strojného inžiniera N. N. Tverskoy. Tento parný rotačný motor (parný stroj) sa aktívne používal v rôznych oblastiach technológie a dopravy. V ruskej technickej tradícii 19. storočia sa takýto rotačný motor nazýval rotačný stroj. Motor sa vyznačoval trvanlivosťou, účinnosťou a vysokým krútiacim momentom. Ale s príchodom parných turbín sa na to zabudlo. Nasleduje archívny materiál, ktorý vytvoril autor týchto stránok. Materiály sú pomerne rozsiahle, takže zatiaľ je tu prezentovaná iba časť z nich.

Otáčanie vyskúšajte na stlačenom vzduchu (3,5 atm) rotačného parného motora.
Model je navrhnutý pre výkon 10 kW pri 1500 ot / min a tlaku pary 28-30 atm.

Na konci 19. storočia sa zabudlo na parné stroje - „rotačné lokomotívy N. Tverskoya“, pretože piestové parné stroje sa ukázali byť jednoduchšie a technologicky vyspelejšie vo výrobe (pre vtedajšie priemyselné odvetvia) a parné turbíny dodávali väčšiu silu.
Poznámka o parných turbínach však platí iba pre ich veľkú hmotnosť a rozmery. Skutočne, s výkonom viac ako 1,5-2 000 kW, viacvalcové parné turbíny prekonávajú rotačné parné stroje vo všetkých ohľadoch, a to aj pri vysokých nákladoch na turbíny. A na začiatku 20. storočia, keď lodné elektrárne a elektrárne elektrární začali mať kapacitu mnohých desiatok tisíc kilowattov, potom takéto príležitosti mohli poskytovať iba turbíny.

ALE - parné turbíny majú ešte jednu nevýhodu. Pri zmenšovaní ich hmotnostne-rozmerových parametrov smerom nadol sa výkonové charakteristiky parných turbín prudko zhoršujú. Špecifický výkon výrazne klesá, účinnosť klesá, zatiaľ čo vysoké výrobné náklady a vysoká rýchlosť hlavného hriadeľa (potreba prevodovky) zostávajú. Preto - v oblasti kapacít nižších ako 1,5 tisíc kW (1,5 MW) je takmer nemožné nájsť parnú turbínu účinnú vo všetkých parametroch, a to aj za veľa peňazí ...

Preto sa v tomto výkonovom rade objavila celá škála exotických a málo známych prevedení. Ale častejšie sú tiež drahé a neúčinné ... Skrutkové turbíny, Tesla turbíny, axiálne turbíny atď.
Ale z nejakého dôvodu všetci zabudli na parné „rotorové stroje“ - rotačné parné stroje. A medzitým - tieto parné stroje sú mnohonásobne lacnejšie ako akékoľvek lopatkové a skrutkové mechanizmy (hovorím to so znalosťou veci ako človek, ktorý už za vlastné peniaze vyrobil viac ako tucet takýchto strojov). Parné rotorové stroje N. Tverskoya - zároveň majú silný krútiaci moment od najnižších otáčok, majú priemerné otáčky hlavného hriadeľa pri plných otáčkach od 1 000 do 3 000 ot / min. Títo. také stroje, dokonca ani pre elektrický generátor, dokonca ani pre parný automobil (auto - nákladné auto, ťahač, traktor) - nebudú vyžadovať prevodovku, spojku atď., Ale budú sa priamo spájať s hriadeľom dynamom, kolesá parného auta a pod.
Takže vo forme rotačného parného motora - systému „rotačného stroja N. Tverskoya“ máme univerzálny parný stroj, ktorý bude perfektne vyrábať elektrickú energiu z kotla na tuhé palivá vo vzdialenej lesníckej alebo tajgovej dedine, v poľnom mlyne. alebo vyrábať elektrickú energiu v kotolni na vidieku alebo „točiť“ plytvanie procesným teplom (horúcim vzduchom) v tehelni alebo cementárni, v zlievarni a pod.
Všetky tieto zdroje tepla majú iba výkon menej ako 1 MW, preto sú tu bežné turbíny málo využiteľné. A všeobecná technická prax ešte nepozná iné stroje na rekuperáciu tepla prevádzaním tlaku získanej pary do prevádzky. Toto teplo sa teda nijako nevyužíva - jednoducho sa stratí hlúpo a neodvolateľne.
Už som vytvoril "parný rotorový stroj" na pohon elektrického generátora 3,5 - 5 kW (v závislosti od tlaku v pare), ak všetko pôjde podľa plánu, čoskoro bude k dispozícii stroj s 25 a 40 kW. Práve to, čo potrebujete na poskytnutie lacnej elektriny z kotla na tuhé palivo alebo na spracovanie tepelného odpadu na vidieku, v malej farme, v poľnom tábore atď., Atď.
Rotačné motory sú v zásade dobre zmenšené smerom nahor, a preto namontovaním mnohých sekcií rotora na jeden hriadeľ je ľahké znásobiť výkon týchto strojov jednoduchým zvýšením počtu štandardných rotorových modulov. To znamená, že je celkom možné vytvoriť rotačné parné stroje s výkonom 80-160-240-320 a viac kW ...

Ale okrem stredných a relatívne veľkých parných elektrární budú v malých elektrárňach žiadané aj schémy parnej energie s malými parnými rotačnými motormi.
Napríklad jeden z mojich vynálezov - „Kempovanie a turistický elektrický generátor na miestne tuhé palivo“.
Nasleduje video, kde sa testuje zjednodušený prototyp takéhoto zariadenia.
Ale malý parný stroj už veselo a energicky roztočí svoj elektrický generátor a pomocou dreva a iného pasúceho sa paliva vyrába elektrickú energiu.

Hlavnou oblasťou komerčného a technického využitia rotačných parných strojov (rotačné parné stroje) je výroba lacnej elektrickej energie z lacných tuhých palív a horľavého odpadu. Títo. malá energia - distribuovaná výroba energie na parných rotačných motoroch. Predstavte si, ako sa rotačný parný stroj perfektne zmestí do prevádzky píly, niekde na ruskom severe alebo na Sibíri (Ďaleký východ), kde nie je centrálne napájanie, elektrickú energiu draho dodáva dieselový generátor s dovozom naftového paliva. zdaleka. Ale samotná píla produkuje najmenej pol tony štiepky denne - piliny - dosky, ktoré nemajú kam ísť ...

Takýto drevný odpad je priamou cestou do kotlovej pece, kotol produkuje vysokotlakovú paru, para poháňa rotačný parný stroj a ten otáča elektrický generátor.

Rovnakým spôsobom môžete spáliť milióny ton rastlinného odpadu z poľnohospodárstva a podobne, objemovo neobmedzené. A je tu aj lacná rašelina, lacné tepelné uhlie a podobne. Autor stránky vypočítal, že náklady na palivo pri výrobe elektriny cez malú parnú elektráreň (parný stroj) s parným rotačným motorom s výkonom 500 kW budú od 0,8 do 1,

2 rubľov za kilowatt.

Ďalšou zaujímavou aplikáciou rotačného parného motora je inštalácia takého parného motora na parné vozidlo. Kamión je ťahač parného vozidla so silným krútiacim momentom a lacným tuhým palivom - veľmi užitočný parný stroj v poľnohospodárstve a lesníctve. S využitím moderných technológií a materiálov, ako aj s použitím „organického Rankinovho cyklu“ v termodynamickom cykle je možné efektívnu účinnosť zvýšiť na 26-28% použitím lacného tuhého paliva (alebo lacného kvapalného paliva, ako napr. vykurovací olej “alebo odpadový motorový olej). Títo. nákladné auto - ťahač s parným motorom

a s rotačným parným strojom s výkonom asi 100 kW spotrebuje asi 25-28 kg tepelného uhlia na 100 km (cena 5-6 rubľov za kg) alebo asi 40-45 kg drevnej štiepky-piliny ( cena, ktorá je na severe zadarmo) ...

Existuje mnoho ďalších zaujímavých a sľubných oblastí použitia rotačného parného stroja, ale veľkosť tejto stránky nám neumožňuje podrobne ich zvážiť všetky. Vďaka tomu môže parný stroj stále zaujímať veľmi významné miesto v mnohých oblastiach moderných technológií a v mnohých sektoroch národného hospodárstva.

SPUŠTENIE PARNÉHO GENERÁTORA S PARNÝM MOTOROM

Máj -2018 Po dlhých pokusoch a prototypoch bol vyrobený malý vysokotlakový kotol. Kotol je natlakovaný na tlak 80 atm, takže bez problémov udrží prevádzkový tlak 40-60 atm. Uvedený do prevádzky s prototypom parného axiálneho piestového motora podľa môjho návrhu. Funguje to skvele - pozrite si video. Za 12-14 minút od vznietenia na dreve je pripravený na výrobu vysokotlakovej pary.

Teraz sa začínam pripravovať na kusovú výrobu takýchto inštalácií - vysokotlakový kotol, parný stroj (rotačný alebo axiálny piest), kondenzátor. Bloky budú pracovať v uzavretom okruhu s obratom kondenzátu voda-para.

Dopyt po takýchto generátoroch je veľmi vysoký, pretože 60% územia Ruska nemá centrálne napájanie a je poháňané výrobou nafty. A cena motorovej nafty neustále rastie a už dosiahla 41-42 rubľov za liter. A dokonca aj tam, kde je elektrina, energetické spoločnosti zvyšujú tarify a na pripojenie nových kapacít vyžadujú veľa peňazí.