Паровая машина — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 14 октября 2017; проверки требуют 40 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 14 октября 2017; проверки требуют 40 правок. Горизонтальная стационарная двухцилиндровая паровая машина для привода заводских трансмиссий. Конец XIX в. Экспонат Музея Индустриальной Культуры. Нюрнберг

Парова́я маши́на — тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию водяного пара в

ru.wikipedia.org

Прямоточная паровая машина ( модель) — Паровые двигатели

Для тех кто не в теме, попытаюсь объяснить суть: Впуск пара в цилиндр происходит вблизи верхней мёртвой точки, и продолжается как и у любой поршневой паровой машины (далее ПМ) при рабочем ходе поршня, в зависимости от конструкции машины, до момента называемого отсечкой, которая может быть как при частичном ходе поршня вниз ( ради экономии пара), так и у самой нижней мёртвой точки ( максимальная мощность, низкий КПД).

В обычной ПМ выпуск отработанного пара начинается вместе с движением поршня вверх, и продолжается весь ход поршня вверх, в результате чего остаточное давление пара минимально возможное. Пар при этом проходит обратно тем же путём до золотника, охлаждая верх цилиндра и паропровод, что плохо.

В цилиндре прямоточной ПМ, вблизи нижней мёртвой точки имеются отверстия, или как их ещё называют, окна, которые открываются после того, как поршень пройдёт 90% хода в низ, и в этот момент происходит выпуск пара, затем при обратном ходе поршня к ВМТ, окна им перекрываются, и начинается сжатие оставшегося пара. Прямоточная ПМ имеет степень сжатия ( отношение объема над поршнем в НМТ, к объёму над поршнем в ВМТ), на сжатие остатков пара конечно расходуется мощность, но она возвращается обратно при рабочем ходе, так как сжатый пар не пропадает, а снова совершит полезную работу. Теоретически плюсы у этой машины есть — пар выходит в низу цилиндра, и не охлаждает верхнюю его часть и паропроводы. Также давление пара при сжатии примерно равно давлению свежего пара, что немного разгружает клапанный механизм.

 

Вот картинка из сети которая поясняет работу , правда это машина двойного действия, а я делаю простого, но суть та же

 

Сделал пока нижнюю часть

Втулка с кулачком съёмная, надевается на вал между подшипников, при необходимости её можно поворачивать на валу и стачивать кулачёк заужая фазу впуска, в целях настройки

Цилиндр будет с бронзовой гильзой, поршень чугунный от холодильного компрессора, уж очень они мне нравятся!

ход поршня 33мм, Ф цилиндра 22,50мм

 

Продолжение следует…

www.chipmaker.ru

Современные паровые двигатели — Лада Мастер • Лада Мастер


Современный мир заставляет многих изобретателей снова возвращаться к идее применения паровой установки в средствах, предназначенных для перемещения. В машинах есть возможность использовать несколько вариантов силовых агрегатов, работающих на пару.

Содержание:

  1. Поршневой мотор
  2. Принцип работы
  3. Правила эксплуатации автомобилей с паровым двигателем
  4. Преимущества машины

Поршневой мотор

Современные паровые двигатели можно распределить на несколько групп:

  • с парогенераторным устройством прямоточного типа и обогревом факелом;
  • с образованием пара внутри цилиндров при факельном подогреве;
  • с аккумуляторными батареями теплового типа;
  • комбинированного вида.

Конструктивно установка включает в себя:

  • пусковое устройство;
  • силовой блок двухцилиндровый;
  • парогенератор в специальном контейнере, снабженный змеевиком.

Принцип работы

Процесс происходит следующим образом. После включения зажигания начинает поступать питание от аккумуляторной электробатареи трех двигателей. От первого в работу приводится воздуходувка, прокачивающая воздушные массы по радиатору и передающая их по воздушным каналам в смесительное устройство с горелкой.

Одновременно с этим очередной электромотор активирует насос перекачки топлива, подающий конденсатные массы из бачка по змеевидному устройству подогревательного элемента в корпусную часть отделителя воды и подогреватель, находящийся в экономайзере, в паровой генератор.
До начала запуска пару нет возможности пройти к цилиндрам, так как путь ему перекрывают клапан дросселя или золотник, которые приводятся в управление кулисной механикой. Поворачивая ручки в сторону, необходимую для передвижения, и приоткрывая клапан, механик приводит в работу паровой механизм.
Отработанные пары по единому коллектору поступают на распределительный кран, в котором разделяются на пару неодинаковых долей. Меньшая по объему часть попадает в сопло смесительной горелки, перемешивается с воздушной массой, воспламеняется от свечи. Появившееся пламя начинает подогревать контейнер. После этого продукт сгорания переходит в водоотделитель, происходит конденсирование влаги, стекающей в специальный бак для воды. Оставшийся газ уходит наружу.


Вторая часть пара, большая по объему, по крану-распределителю переходит в турбину, приводящую во вращение роторное устройство электрического генератора. Далее пары проходят в сопловую часть конденсатора, потом – в радиатор, в котором охлаждаются, передавая тепловую энергию воздуху, и попадают в водяную емкость.

Правила эксплуатации автомобилей с паровым двигателем

Паровая установка может напрямую соединяться с приводным устройством трансмиссии машины, и с началом ее работы машина приходит в движение. Но с целью повышения кпд специалисты рекомендуют использовать механику сцепления. Это удобно при буксировочных работах и разных проверочных действиях.


В процессе движения механик, учитывая обстановку, может изменить скорость, манипулируя мощностью парового поршня. Это можно выполнить, дросселируя пар клапаном, или изменять подачу пара кулисным устройством. На практике лучше использовать первый вариант, так как действия напоминают работу педалью газа, но более экономичный способ – задействование кулисного механизма.

Для непродолжительных остановок водитель притормаживает и кулисой останавливает работу агрегата. Для длительной стоянки отключается электрическая схема, обесточивающая воздуходувку и топливный насос.

Преимущества машины

Аппарат отличается способностью работать практически без ограничений, возможны перегрузки, имеется большой диапазон регулировки мощностных показателей. Следует добавить, что во время любой остановки паровой двигатель перестает работать, чего нельзя сказать про мотор.

В конструкции нет необходимости устанавливать коробку переключения скоростей, страртерное устройство, фильтр для очистки воздуха, карбюратор, турбонаддув. Кроме этого, система зажигания в упрощенном варианте, свеча только одна.

В завершении можно добавить, что производство таких машин и их эксплуатация будут обходиться дешевле, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания, так как топливо будет недорогим, материалы, применяемые в производстве – самыми дешевыми.

Читайте также:


ladamaster.com

Паровая звезда / Паровые двигатели / Коллективные блоги / Steampunker.ru

В этом двигателе все предельно просто и предельно же эффективно, он- воплощенное совершенство и, судя по всему, достойный конкурент ДВС.

youtu.be/0YLlLL2rDgg

Простота эта, разумеется, относительная, но тем не менее при просмотре ролика так и крутится мысль: неужели подобное чудо не могло быть создано еще во времена королевы Виктории! А может быть, что то и существовало уже тогда, опередив паровую «звезду» самолета братьев Беслер на многие и многие годы… сколько талантливых изобретателей и самых совершенных конструкций кануло безвестно в Лету!

Кстати, в 1936 году в СССР был построен прототип шести цилиндрового звездообразного парового двигателя. Но работы свернули, посчитав паровые машины «прошлым веком».

Диаметр шестицилиндровой звезды 600мм. Диаметр цилиндра 80мм. Ход поршня 72мм. Число оборотов 1800 в минуту. Толщина стенок цилиндра 2,5мм. Двигатель рассчитан на давление пара 60 ат при температуре перегрева 380 градусов. Общий вес двигателя 90 кг или 0,9 кг на 1 л.с. Для сравнения двигатель М-22 стоящий на И-5 при мощности 435 л.с. (при 1575 оборотах/минуту) имел массу 330 кг, то есть, паровой двигатель не сильно уступал М-22 удельной мощности в расчете на массу. Но, в отличие от М-22 и других двигателей внутреннего сгорания при наборе высота мощность не терял. В принципе, весьма любопытная конструкция могла получится, так как уже опытный образец был довольно неплох. Особенно для малых самолетов. Например, на том же У-2 стоял М-11 дающий 110 л.с. при 1650 оборотах/минуту при массе 165 кг. Но указанный паровой двигатель, в отличие от М-11 был практически бесшумен.
Материалы и изображения частично заимствованы с сайта forum.amahrov.ru/viewtopic.php?id=7263&p=11

steampunker.ru

Паровой прямоточный двигатель

 

Изобретение позволяет повысить надежность прямоточного парового двигателя в работе за счет изменения механизма управления движением разделительной заслонки. При своем движении под действием упругости пара боковая стенка 13 поршня 7 одной стороной воспринимает усилие от давления свежего пара, а другой стороной выталкивает отработанный пар через канал 15 в смежную рабочую камеру 14 или через канал 3 удаляет отработанный пар наружу. При вращении поршня разделительная заслонка 8, совершая возвратно-поступательное движение, органом управления которым является боковая стенка 13 поршня 7, а механизм управления движением разделительной заслонки включает две дополнительные заслонки 10 и 11 и звездообразный шатун 18, шарнирно соединенные между собой и с разделительной заслонкой 8 с помощью рычагов 17.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д0 4 F 01 В 17/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4266963/25-29 (22) 19,05.87 (46) 07.11,89. Бюл. P 41 (75) Л.Е.Зыков (53) 621.16 (088.8) (56) Заявка (bPf » 3342679, кл. F 04 С 18/344, 1985.

Ьд пир

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fXHT СССР (54) ПАРОВОЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение позволяет повысить надежность прямоточного парового двигателя в работе за счет изменения механизма управления движением разделительной заслонки, При своем движении под действием упругости пара бо2 ковал стенка 13 поршня 7 одной стороной воспринимает усилие от давления свежего пара, а другой стороной выталкивает отработанный пар через канал 15 а смежную рабочую камеру 14 или через канал 3 удаляет отработанный пар наружу. При вращении поршня разделительная заслонка 8, совершая возвратно-поступательное движение, органом управления которым является боковая стенка 13 поршня 7, а механизм управления движением разделительной заслонки включает две дополнительные заслонки 10 и 11 и звездообразный шатун 18, шарнирно соединенные между собой и с разделительной заслонкой 8 с помощью рычагов 17. 6 ил.

1520253

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, и может быть использовано в качестве энергетической машины.

Цель изобретения — повышение надежности работы двигателя.

На.фиг. 1 представлен предлагаемый двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 — ротор, аксонометрическая проекция; на фиг. 3 — Фрагмент разреза А-А на Фиг ° 1; на Фиг. 4 — разрез

Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез В-В на Фиг. 1; на фиг. 6 — разрез Г-Г на фиг. 1.

Паровой прлмоточный двигатель со держит цилиндрический корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 каналами, вал 4, полую гильзу 5 с радиальными пазами 6, поршень 7, связанный с валом 4, и разделительную заслонку 8.

Гильза 5 установлена с кольцевым зазором 9 относительно корпуса 1 соосно последнему, а поршень 7 располон

Поршень 7 выполнен в виде цилиндрического стакана со сквозными прорезями 12 в боковой стенке 13> которая совместно с корпусом 1, гильзой 5 и разделительной заслонкой 8. образует рабочие камеры 14, которые последовательно соединены ме>нду собой при помощи каналов 15. Дополнительные 35 заслонки 10 и- 11 снабжены роликами

16 и посредством рычагов 17 соединены со звездообразным шатуном 18.

Паровой прямоточный двигатель ра- 40 ботает следующим образом.

Пар по впускному каналу 2 поступает в рабочую камеру 14, образованную неподвижными корпусом 1 и гильзой 5, 45 а также разделительной заслонкой 8 и боковой стенкой 13 поршня 7 ° Поршень 7 при своем движении по радиальному пазу 6 приводит во вращение вал

4. В исходном положении разделитель- 50 ная заслонка 8 и дополнительная заслонка 10 прижаты к корпусу 1, а дополнительная заслонка 11 отжата боковой стенкой 13 к центру двигателя.

При своем дальнейшем вращении боковая 55 стенка 13 через ролик 16 дополнительной заслонки 10 и рычаг 17 воздействует на звездообразный шатун 18, который втягивает разделительную заслонку 8 к центру двигателя, освобождая тем самым проход для боковой стенки

13 поршня 7. Пар, расширяясь в кольцевом зазоре 9, образованном корпусом

1, гильзой 5 и сквозной прорезью 12, движется вслед за боковой стенкой 13 поршнл 7. Одновременно отработанный пар, находящийся в кольцевом зазоре

9, через канал 15 вытесняется в смежную рабочую камеру 14 где цикл повторяется. Отработанный пар удаляется через выпускной канал 3.

Формула изобретения

Паровой прямоточный двигатель, содержащий цилиндрический корпус с впускными и выпускными каналами и размещенные в корпусе вал, полую гильзу с радиальным пазом, поршень, связанный с валом, и разделительную заслонку с приводным механизмом, расположенную в пазу с возмон

1520253 длуги

ngpg

   

www.findpatent.ru

Прямоточная паровая машина

 

Класс 14-а

Мо 1854

ПАТЕНТ HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ прямоточной паровой машины.

К патенту С. Т. Синицына, заявленному 28 сентября 1923 года (заяв. свил. М 77353).

0 выдаче патента опубликовано 30 ноября )926 года. Действие патента распространяется на )в ает от )й сентября )9″4 года.

Предлагаемая прямоточная (т.-е. I с постоянным направлением течения пара) паровая машина не имеет спе-, циального парораспределительного органа (так как таковым является поршень паровой машины) и предназначается для работы паром высокого, давления.

На фиг. 1 изображен перспективный вид машины, на фиг. 2 — ее продольный разрез, на фиг. 3 †поперечный разрез цилиндра через паровпуск-, ные отверстия и на фиг. 4 — попе- речный разрез поршня и цилиндра через крайнее паровпускное отверстие.

Паровпускное отверстие 1 находится на середине цилиндра, а длина поршня немного больше половины длины цилиндра. На некотором расстоянии от концов поршня. в тех ме-, стах, которые приходятся в мертвых (крайних) положениях поршня, против паровпускного отверстия 1, сде-, ланы два отверстия 2, соединенные внутри поршня трубкой (паропроходом) 3. Цилиндр на своих концах, (в местах, приходящихся при крайних положениях поршня над отверстиями 2) снабжен углублениями 4 (проходы в пространсгво между поршнем и крышкам)1 Цилиндра). Несколько по сторонам от середины цилиндра делаются два ряда паровыпускных отверстий 5 (на фиг. 2 паровыпускные отверстия. закрытые поршнем, ооозначены пунктиром). К фланцу б 1)pllвертывается труба, ведущая к конденсатору. При крайнем положении поршня пар, проходя через одно отверстие 2 и трубку 3, выходит через другое отверстие 2 и через ynyoëåние 4 в пространство между поршнем и крышкой цилиндра и. наполнив его, толкает поршень, который, двигаясь, закрывает отверстия 2. Пар давит на поршень и, расширяясь. производит работу, K концу хода гюршня откоываются паровы пуск ные отверстия э со стороны отработавшего пара, и пар выходит из цилиндра; в то же время отверстия 2 подходят к отверстию 1 и к углублению 4, и пар входит в цилиндр. затормаживает поршень и толкает его обратно. Ilp)) обратном ходе поршень закрывает впускные отверстия 2 и выпускные о.

Расширяясь, пар производит работу.

С другой стороны. остатки отработавшего пара сжимаются. В конце хода опять открываются отверстия 5, отработавший пар выходит, а в открывшиеся отверстия 2 проходит свежий пар и т. д. Отверстия 2 не должны быть очень большими, так: как иначе пар не будет давать поршню доходить до конца, а машина не будет работать. Пространства между поршнем и крышками цилиндра не должны быть очень малыми, так как тогда и отверстия 2 должны быть очень малы и, следовательно, рабо- тать будут малые количества пара (машина будет маломощна). Увеличивая несколько пространство между поршнем и крышкой цилиндра, можно увеличить ее отверстия 2 (увеличится, и мощность машины). Регулирование, производится дроссельным клапаном, соединенным с центробежным регулятором и находящимся в паропроводной трубе. Предлагаемая машина может быть очень быстроходной.

HPLÄÌ ET ПЛТГНТЛ.

Прямоточная паровая машина с выпуском пара через щели, открываемые и закрываемые поршнем. характеризующаяся тем, что цилиндр на концах своих снабжен углублениями 4, а поршень снабжен трубкой 3 с отверстиями 2, соединяющими близ мертвых положений поршня паровпускное отверстие 7 через углубления 4 с рабочей полостью цилиндра.

Типо-иитогра >па «Красный Печатник», Ленин рад, Хекдународный, 75.

   

www.findpatent.ru

Современный паровой двигатель

Я живу только на угле и воде и все еще обладаю достаточной энергией, чтобы разогнаться до 100 миль в час! Это именно то, что может сделать паровоз. Хотя эти гигантские механические динозавры в настоящее время вымерли на большей части мировых железных дорог, паровые технологии живут в сердцах людей, и локомотивы, подобные этому, до сих пор служат туристическими достопримечательностями на многих исторических железных дорогах.

Первое современные паровые машины были изобретены в Англии в начале 18 века и ознаменовали начало Промышленной Революции.

Сегодня мы вновь возвращаемся к энергии пара. Из-за особенностей конструкции в процессе сгорания топлива паровой двигатель дает меньше загрязнений, чем двигатель внутреннего сгорания. В данной публикации на видео посмотрите, как он работает.

Конструкция и механизм действия паровой машины

Паровой двигатель сжигает топливо во внешней камере сгорания. В результате тепло превращает воду в сжатый пар, который поступает в цилиндры и поршнем вращает коленчатый вал. Последний приводит в действие зубчатую передачу двигателя. Поскольку мотор не сжигает топливо внутри цилиндра, как это делает обычный двигатель, он может работать на любом топливе с меньшим количеством выхлопов.

Цилиндрический корпус современного парового двигателя сделан из алюминия. Рабочие устанавливают стержни для крепления 6 цилиндров из нержавеющей стали. Так как происходит постоянный контакт с паром, все детали сделаны из нержавеющих материалов.

Рабочий вставляет в каждый цилиндр поршень. Он алюминиевый, а головка и уплотнение, не дающие ему соприкасаться со стенками цилиндра, сделаны из жаростойкого углеродного волокна.  Стойки поршней соединены с коленвалом в центре кожуха с помощью особой детали — крестовины. Она нужна, чтобы скорректировать ход поршня, создавая более ровное вращение вала и сообщая двигателю больше энергии.

В отличие от обычного автомобильного мотора, где цилиндры расположены в ряд, эти цилиндры имеют идеальную конфигурацию и потому равноудалены от центра. Это предотвращает деформацию мотора под действием высокой температуры.

Над крестовиной для еще более ровного хода коленчатого вала помещен противовес. Теперь над каждым поршнем устанавливаются толкатели, которые воздействуют на клапан, позволяющий входить в цилиндр и двигать поршень. Основание каждого толкателя вставляют в направляющее кольцо. Затем закрепляют головки цилиндров. В каждой из них находится паровой клапан. Толкатель вставляют в клапан и в завершение сборки устанавливают эксцентрик, который двигает толкатели при вращении вала.

Собранные на заводе двигатели подвергаются нескольким эксплуатационным испытаниям. Первый пробный пуск с применением сжатого воздуха для поиска утечек и проверки, все ли детали работают как нужно. Если все в порядке, то уже процесс повторяют уже с паром.

Такой паровой двигатель может давать энергию разным механизмам. От автомобилей и кораблей до электрогенераторов. В автомобиле ему не нужна трансмиссия. Он производит большое количество энергии вращения.

Теперь теплообменник — компонент, превращающий воду в пар, который и создает энергию. При помощи колеса стальную трубку превращают в спираль. Спираль скрепляют стальной проволокой, оставляя зазоры. Когда топливо сгорает, жар распространяется с внешней стороны витков и между ними, нагревая воду внутри трубки быстрее и эффективнее, чем при контакте только с верхней и нижней поверхностями. Результат — перегретый пар всего за 5 секунд.

Нужны 6 таких спиралей, каждая для питания одного цилиндра. Стопка спиралей образует первичный теплообменник двигателя. Для проверки используют любые виды топлива. Даже отходы, такие как отработанное моторное масло и использованное растительное масло из фритюрниц в ресторанах. Подойдет практически все, что горит. Топливо сгорает при низком давлении, а не высоком, как в бензиновом или дизельном двигателе. Это означает, что горение идет на производство пара, создавая гораздо меньше парниковых газов. Большинство углеводородов полностью и не нужно доливать воду, потому что конденсатор снова превращает пар в воду, реализуя повторное использование.

Вода также действует в качестве смазки для двигателя. Паровой машине не нужно моторное масло. Помимо сгорания топлива она способна работать на других источниках тепла, таких как солнечный жар и выбросы тепла из топок и двигателей. Круто или нет? Решайте сами.

Можно сделать из простой банки двигатель, об этом в отдельной статье. Готовые китайские генераторы и другие изобретения в этом китайском магазине.

Что питало старинный паровой двигатель?

Требуется энергия, чтобы делать абсолютно все, о чем вы только можете подумать: кататься на скейтборде, летать на самолете , ходить в магазины или водить машину по улице. Большая часть энергии, которую мы используем для транспортировки сегодня, поступает из нефти, но это было не всегда так. До начала 20-го века уголь был любимым топливом в мире, и он приводил в движение все: от поездов и кораблей до злополучных паровых самолетов, изобретенных американским ученым Сэмюэлем П. Лэнгли, ранним конкурентом братьев Райт. Что такого особенного в угле? Внутри Земли его много, поэтому он был относительно недорогим и широко доступным.

Уголь является органическим химическим веществом, что означает, что он основан на элементе углерода. Уголь образуется в течение миллионов лет, когда останки мертвых растений закапывают под камнями, сжимают под давлением и варят под действием внутреннего тепла Земли . Вот почему это называется ископаемое топливо . Комки угля — это действительно комки энергии. Углерод внутри них связан с атомами водорода и кислорода соединениями, называемыми химическими связями. Когда мы сжигаем уголь на огне, связи распадаются, и энергия выделяется в форме тепла.

Уголь содержит примерно вдвое меньше энергии на килограмм, чем более чистое ископаемое топливо, такое как бензин, дизельное топливо и керосин — и это одна из причин, по которой паровые двигатели должны сжигать так много.

izobreteniya.net

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о