|
|
|
PPG


постоянная прописка
Откуда: деревня в Ярославско ...
Покинул форум
|
|
|
 |
Приветствую всех умельцев!
Открываю эту тему после экспериментов с другими альтернативными способами получения электричества. Ветряк меня не впечатлил, модель двигателя Стирлинга также. После некоторых размышлений подумалось, что вполне подходящим решением получения электроэнергии на бытовые цели будет генератор с ГТД.
Мои соображения следующие.
Для освещеия и бытовых приборов (телек, комп и т.п.) мне нужно примерно 5ч х 50вт в сутки. Т.е. 0,25квт.ч Пусть кпд установки будет 25% Тогда тепловой мощности нужно 1квт.ч в сутки.
Сейчас меня выручает бензогенератор. Но очень хочется от него избавиться. ГТД намного удобнее - не шумит, не воняет. Простота конструкции предполагает высокую надежность. Учтывая, что 1л газа пропана это примерно 8квт.ч, получу расход 1л в неделю или 4л в месяц. Т.е. баллона в 20 л мне за глаза хватит чтоб пережить темное время года. С другой стороны - есть резерв наращивания мощности или снижения общего кпд для упрощения дела.
Это экономическая сторона вопроса. Что касается конструкции, то она примитивна как у любого ГТД. Крыльчатка-компрессор, камера сгорания, на том же валу крыльчатка-турбина. Всю конструкцию предполагаю сделать весьма миниатюрной, чтобвы в камера сгорания разместилась в паре кирпичей. Вот примерный эскиз:
Нажмите для увеличения

Для тех, кто не представляет работу ГТД, кратко поясню.
Камера сгорания замкнута с противоположных концов крыльчатками, сидящими на общем валу. Одна из них большая, другая малая. Если в камере газ резко расширится, он попрет во все стороны и попытается крутануть крыльчатки, проходя через лопасти, причем в разные стороны. Но, поскольку они разных размеров, моменты вращения будут разными и преобладает момент вращения от турбины.
При вращении вала в камеру непрерывно поступает холодный воздух и мгновенно нагреваясь, расширяется, создавая непрерывный момент вращения.
Т.е. доваольно примитивно все устроено.
Почему я открыл тему - есть неясные для меня пока вопросы. Первый - как замешать газ с воздухом. В газовых гарелках всегда есть зона смешивания и зона горения. Как это реализовать в гтд не знаю пока. Второй вопрос - подшипники. Нужна высокая быстроходность и наверно температура вала будет немалая. Что применить - не ясно пока.
Поскольку скоростенка предполагается высокой - десятки тыс. об/мин, генератор будет миниатюрный.
Вот пока все что хотел для начала темы написать.
С ув. Петр
|
|
В начало |
Всего записей: 81 Дата рег-ции: Окт. 2008 Отправлено: 03 Декабря, 2009 - 00:02:39 |
|
Сергiй


бессмертный
Откуда: Украина, Тернополь
Покинул форум
|
|
|
 |
Ну-у-у, блин...
О газовых турбинах в дачном хозяйстве я ещё не слышал. Куда проще было бы изготовить большой глушитель для генератора с выводом отработанных газов подальше.
Принцип работы ГТД может, и примитивный. Но изготовить его в гараже почти невозможно. Подшипники - самая малая из проблем.
Какие у Вас мысли насчёт лопаток крыльчатки? Материал, форма, технология изготовления. |
|
В начало |
Всего записей: 1762 Дата рег-ции: Дек. 2008 Отправлено: 03 Декабря, 2009 - 01:17:44 |
|
PPG


постоянная прописка
Откуда: деревня в Ярославско ...
Покинул форум
|
|
|
 |
Привет Сергiй.
По крыльчаткам у меня такие мысли: компрессор находится в струе холодного воздуха. Там крыльчатку можно чуть ли не пластиковую. Но кирпичик камеры сгорания все же прогреется, потому лучше простую жестянку поставить.
Турбинку же нужно высокотемпературную, потому ее надо титановую. Это тоже вполне доступно. Если не найду обрезок листового титана, куплю лопату и вырежу из нее. но для пробы и простая сталь подойдет. Не сразу же она нагреется до красна и прогорит.
Подшипниковые узлы пока мыслю от хардов, но мелковаты они. Мож. куплю что-то приличное. Там самое непонятное-смазка. Сами подшипники температуру в несколько сот градусов легко выдержат, а вот смазку надо какую-то.
Вообще-то магнитные опоры было бы идеалом, но это после позитивных результатов эксперимента.
Не очень нравится мне консольная конструкция - турбина не имеет опоры. Но там жарко, вот приходится опору перенести в холодное место. Потому требования к балансировке высокие. Но это все решаемо.
(Добавление)
Да, на счет формы и технологии.
Беру простой диск из металла D=60-70мм. (компрессор) и D=80-100мм (турбина). Отступая от края к центру на длину лопаток размечаю окружность и сверлю на ней цепочку отверстий с помощью делительного приспособления (например подходящей шестерни). Потом от периметра к каждому отверстию пропиливаю надрез. Следующая операция - придание лопаткам профиля (чуть прогнуть поперек радиуса). Это также с помощью простой приспособы делаю одинаково для всех лопаток. Остается повернуть их все на определенный угол.
Последняя операция - предварительная балансировка. Тоже не сложная.
Вот и вся технология.
С ув. Петр.
|
|
В начало |
Всего записей: 81 Дата рег-ции: Окт. 2008 Отправлено: 03 Декабря, 2009 - 09:38:42 |
|
Константин 


Основоположник
Откуда: деревня в рег.№33
Покинул форум
|
|
|
 |
Сергiй пишет:
Два блИна...
Я хоть и не турбинист, но жил в одной комнате в общаге, когда в училище учился с друганом с энерго-факультета. Видел турбины в "разрезе". Чертежи - 4-5 листов А1 склееных в длинну...
PPG, снимаю шапку (вернее она сама падает), когда я задираю голову наблюдая за полетом Ваших мечт... 
Думаю, что электричество от этого девайса будет не золотым, а брильянтовым... Лучше бы сразу - МГД генератор начать ваять.
Если цель - получить хоть немного электричества, лучше обратитесь к более традиционным способам - химическим-земляным или действительно - сделайте хаааороший глушак на бензогенратор. Светильники - светодиодные и т.д.
А если - ПОСТРОИТЬ ТУРБИНУ - то там, имхо, не так все просто... Турбина - тот же ветряк, только работающий на сверхвысоких скоростях ветра. Построить модельку, конечно можно, но она наверное тоже не "впечатлит". Это всего навсего будет лишь моделькой.
Или стройте паровую турбину. Пусть газ греет воду, пар крутит колесо (турбину), а отработанным паром - будете отапливаться.
А делать миниатюрный реактивный двигатель - это крутовато, тут парой лопат не отделаешься...
|
|
В начало |
Всего записей: 13883 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 03 Декабря, 2009 - 10:24:04 |
|
PPG


постоянная прописка
Откуда: деревня в Ярославско ...
Покинул форум
|
|
|
 |
Константин, я как и вы сначала принял эту идею как нечто курьезное. Но когда стал вдумываться более детально, то понял, что не все так хитро и сложно как думается на первый взгляд.
Разумеется, путь моделирования покажет, стоит ли игра свеч.
Хочется найти решение технологически доступное. И достаточно надежное. Вот ветряк штука технологически доступная и надежность его в летних условиях приемлемая. В зимних - с натягом. Большинство отказывают именно зимой. Лед, снег, вибрация от этого.
Вот у нас уже 3 недели как нет ветра. Точнее - один или два дня за это время был небольшой ветерок. Что толку от ветряка в таких условиях? У вас, я полагаю, аналогично. Потому и лежит у меня на дворе разобранный.
А ГТД не сильно отличается по технологической доступности от ветряка. Да, если вдуматься, проще него! Нет нужды городить мачту, подъемное устройство, защиту от сверхветров. Считай, тот же пропеллер, толко маленький и тот же генератор, только маленький.
И с оборотами. В вашем электрорубанке нож с какой скоростью крутится? Тыс 12-14 об/мин. В микротурбинке те же скорости. Точнее -если удастся крутить быстрее - будет выше кпд. Но при допустимости снижения кпд можно ограничиться и скоростями. Это упрощает изготовление.
Немного раскидаюсь с делами и начну ваять. Пилить кирпич, правдо, дело пыльное, но не хитрое. И два-три кружка выпилить из стали тоже мне по силам.
Третий кружок - это неподвижная крыльчатка, возле турбины попробую разместить.
Вот вы на глушак меня подталкиваете к бензогенератору. Да я проще пошел - построил ему бокс со звукопоглащением. Глушитель не стоит прилеплять - они прямо в инструкции написали об этом. Правда, я металлорукавом вывожу газы из бокса.
В бензогенераторе сложность большая, а это - надежность и ресурс ограниченный. Это помимо вонючки и тарахтения.
С ув. Петр.
(Добавление)
Подумалось еще - расход у него как у бытовой газовой плиты.
Но тут же еще мысль - да на нем и готовить пищу можно, чего теплу и топливу пропадать!  |
|
В начало |
Всего записей: 81 Дата рег-ции: Окт. 2008 Отправлено: 03 Декабря, 2009 - 12:26:36 |
|
Константин 


Основоположник
Откуда: деревня в рег.№33
Покинул форум
|
|
|
 |
PPG пишет:
Хочется найти решение технологически доступное. И достаточно надежное. Вот ветряк штука технологически доступная и надежность его в летних условиях приемлемая. В зимних - с натягом. Большинство отказывают именно зимой. |
Мой анемометр с шаговым моторчиком открутился ровно год, включая снег и дождь.
Ошибка многих - они хотят построить "большой одронный ветряк" - вот что б все сразу и порешить... А может сделать штук 20 из шаговичков? пусть каждый по 3-5 Вт, но это уже будут искомые Вами 50-100 Вт при ветре... Стоит каждый 7 рублей, надежность - просто чудовищная... Лопасти - хоть из горбыля или фанеры.
Потенциал ветряков имхо, совсем не исчерпан. Аккумулятор они вам по-любому зарядят.
Впрочем, это офф-топ. Тут мы про турбину...
Но если цель - электричество - то может быть есть смысл бензогенератор переделать на пропан?
PPG пишет:
Считай, тот же пропеллер, толко маленький |
Ну это и я написал... Только ветряк крутится от халявного ветра, а тут вам надо такой ветрище создать, что бы поиметь хоть что то, те же 20-50 Вт мощности на валу.
PPG пишет:
В вашем электрорубанке нож с какой скоростью крутится? Тыс 12-14 об/мин. |
Да от силы тыщ 5... На станке вообще 4 кажется...
PPG пишет:
В бензогенераторе сложность большая, а это - надежность и ресурс ограниченный. |
Поэтому и использовать его когда ветра нет... Сейчас погода такой - каждый год так. А вот послезавтра - сами посмотрите. Так что быстрее собирайте свой ветряк во дворе... 
Турбинку вы конечно сделаете. И она даже может будет вертеться. Но вы будете неприятно удивлены ее малой мощностью и прожорливостью. На том количестве топлива можно будет на порядок больше электричества получить.
В принципе, все "игрушкой" и закончится... Так как рабочие лопатки - это такой хай-тек... Дуть на них раскаленными газами и долго... Так что лучше наверное все же паровую турбину делать.
|
|
В начало |
Всего записей: 13883 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 03 Декабря, 2009 - 13:35:34 |
|
PPG


постоянная прописка
Откуда: деревня в Ярославско ...
Покинул форум
|
|
|
 |
Цитата:
Да от силы тыщ 5... На станке вообще 4 кажется... |
Откройте любой инет-магазин и увидите те цыфры, чо я написал. Это 10-16 тыс об/мин
Цитата:
Так что быстрее собирайте свой ветряк во дворе... |
Соберу, но когда стимул будет, т.е ветер. Сегодня его нет, как и вчера, год назад, два года назад... Так что и 10 ветряков ничего не дадут, если один ничего не дает.
Цитата:
Так что лучше наверное все же паровую турбину делать. |
Ой сколько копий ломано, сколько мыслей высказано, сколько разный идей на эту тему было. Даже кооператив пытались создать, когда я еще в городе торчал. Но... хорошая мысля приходит опосля.
Там больше чем в ДС всего непростого. Технологически сложнее, чем ДС, результирующий кпд примерно как у ДС, потому и осталась идея идеей.
Народ, всмысле соратники по увлечению, на ДС переключились, да остыли быстро. Я несколько разных версий ДС обдумывал, чужие варианты изучал, в конце концов свою версию придумал. Модель показала, что работать будет, но из нее очень не много выжмешь. Нужен большой тепловой поток. Потери в механике трудно устранимы в кустарных условиях.
Вот и я тоже, как и коллеги остыл немного в создании большого ДС.
Вполне возможно, что сбудится ваш прогноз - турбинка окажется слабенькой и ее эффективность будет не выше, чем у моей модельки ДС. Но поживем - увидим. Спасибо за критические высказывания.
С ув. Петр.
|
|
В начало |
Всего записей: 81 Дата рег-ции: Окт. 2008 Отправлено: 03 Декабря, 2009 - 16:38:30 |
|
Гость
Прекратил участие в работе форума
|
|
|
 |
В популярной механике читал статью про реактивных авиамоделистов там размеры турбин почти такие же, как у вас. Конечно сложную вы себе задачу поставили, но думаю ничего невозможного в ней нет. В поп мехе также были статьи про маленькие турбины мощностью в 100ватт и турбину из кремния толщиной в 1 мм. Там используются воздушные подшипники.
http://sunbreeze.ruS/shop/id/3554/ здесь даже продают что то подобное правда на мощность в 30 Квт.
Я тоже заинтересовался недавно этим типом двигателя, возможно он имеет значительно больший ресурс чем ДВС, если же его запитать от газогенератора, то в отличие от ДВС ему это не повредит.
Если использовать гибкий упругий вал для самоболансировки, а турбину расположить вертикально то задача чуточку упростится ?
Уже вставлял эту картинку в теме про стирлинги вставлю и сюда, тоже напоминает турбодвижок в какой то мере. Рабочее тело газ или масло. Шестереночные насосы соединены неравной передачей.
Прикреплено изображение

|
|
В начало |
Отправлено: 03 Декабря, 2009 - 16:43:20 |
|
Гость
Прекратил участие в работе форума
|
|
|
 |
Я так и не понял чем турбина лучше . Вообщето турбина нужна там где нужна большая мощность и малый размер двигателя. Так как газотурбинный двигатель имеет самую большую мощность на килограм массы ,но гиганская прожорливость не даёт сильно распространятся симу девайсу . Вам турбина нужна былаб ,если места в боксе не хватало ,а газовая скважина в огороде . А у вас как я понял как раз наоборот .
Места много ,а экономии мало .
По изготавлению лопаток , Конечно там как с пианино ,я видел как играют нечего сложного ,я тоже смогу . Там во первых идут только литые, на 10см аллюминевую турбинку при 10000об в минуту помоему 30 тон на разрыв тянут , гдето в учебнике по машино вединию написано.
Составные разлетятся . Мало того изгибы лопаток точно расчитаны , чтобы исходящий поток не тормозил ,и не опережал какоето колесо.
Да и с балансировкой ,без прибора никак .
(Добавление)
А ваши вопросы как раз фигня
Цитата:
Первый - как замешать газ с воздухом |
Классический карбюратор .
Цитата:
Второй вопрос - подшипники. Нужна высокая быстроходность и наверно температура вала будет немалая. Что применить - не ясно пока. |
Просто сделать их на выносе
(Отредактировано автором: 03 Декабря, 2009 - 19:41:37)
|
|
В начало |
Отправлено: 03 Декабря, 2009 - 19:22:28 |
|
Константин 


Основоположник
Откуда: деревня в рег.№33
Покинул форум
|
|
|
 |
poganec пишет:
Первый - как замешать газ с воздухом
Классический карбюратор . |
Не, в автомобильной арматуре газ из редуктора просто мешается с воздухом в пропорции 1:14 примерно. От карбюратора штатного там только заслонки работают... Но тут и этого не надо, так как "газа" нет и объем подачи будет постоянный.
Поэтому наверное надо взять воздушный ресивер, подавать из него воздух в камеру сгорания. Постепенно начинать подавать газ и дать зажигание...
А там и собственный "компрессор" заработает... отрегулировать подачу газа... "По моему так..." (с) Винни-Пух
А что касается прожорливости и всего остального - Поганэс прав абсолютно... Делайте лучше паровую турбину... Воду кипятите хоть соломой...
(Добавление)
Хотя и паровая.... Надысь гнал самогон в новом аппарате. Бидон на 30 литров, на дно приделал 2 киловаттных блина. Все вставил в бочонок и засыпал перлитовым песком (кстати как теплоизолятор просто чума... Внутри кипит - 3 сантиметра песка - стенка бочонка холодная. Даже спустя 5-6 часов кипения.)
Так вот для поддержания процесса кипения 25-30 литров требуется постоянно держать 1 "блин" включенным. А выход "пара" то всего ничего... Даже микротурбинку может и не потянет. При первом перегонке часов за 6 выпаривается литров 6-8 самогона.
Теплота то парообразования огроменная...
Разве что топливо на кипячение халявное...
|
|
В начало |
Всего записей: 13883 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 03 Декабря, 2009 - 20:01:57 |
|
Сергiй


бессмертный
Откуда: Украина, Тернополь
Покинул форум
|
|
|
 |
poganec пишет:
Классический карбюратор . |
Да не надо там карбюратора. Газ надо подавать прямо в зону горения, там всё смешается.
PPG пишет:
1л газа пропана это примерно 8квт.ч, получу расход 1л в неделю или 4л в месяц. Т.е. баллона в 20 л мне за глаза хватит чтоб пережить темное время года. |
Я вот в ЭТОМ сомневаюсь. Даже хайтек-турбины очень прожорливы. Самопальная же, из лопаты...
Знаете, я в прошлом авиамоделист. Сейчас только интересуюсь, - как ТАМ дела. Так вот,- я не встречал информации, что кто-то где-то как-то сделал модельный газореактивный двигатель и поставил его на самолётик, который летает. 
В то же время, лазяя по дачным форумам, я окончательно убедился, что за МКАДом жизни действительно нет! Ни газа, ни эл. энергии. На каждом форуме тема по автономной энергетике - из популярнейших.
Проникаясь этими проблемами, у меня возникают мысли о том, что нужен специализированный бензогенератор для ЗАРЯДКИ акумуляторов. Ведь даже самый маленький и маломощный (из известных мне) выдаёт 750 Вт., и расчитан на аварийное электропитание бытовых приборов. А надо порядка 200 вт., соответственно моторчик ещё меньше, экономичнее. В своё время я делал авиамодельные двигатели объёмом 2,5 см куб. десятками.
|
|
В начало |
Всего записей: 1762 Дата рег-ции: Дек. 2008 Отправлено: 03 Декабря, 2009 - 21:46:06 |
|
Константин 


Основоположник
Откуда: деревня в рег.№33
Покинул форум
|
|
|
 |
Сергiй пишет:
ужен специализированный бензогенератор для ЗАРЯДКИ акумуляторов. |
Берем генератор от мотоцикла или мопэда... двигатель от самой дохленькой бензокосы. и нате вам...
Но лучше наверное надыбать щелочной аккумулятор. У них, кажется ток зарядный может быть любым (или очень большим).
Что б не тарахтеть пол-дня, а заряжать его за 2-3 часа...
|
|
В начало |
Всего записей: 13883 Дата рег-ции: Янв. 2008 Отправлено: 03 Декабря, 2009 - 22:24:25 |
|
Василий


Консультант по сопромату
Откуда: Иваново
Покинул форум
|
|
|
 |
Сергiй пишет:
В своё время я делал авиамодельные двигатели объёмом 2,5 см куб. десятками. |
Т.е. двигатель как расходный материал, типа картриджа в принтере, или фильтра на воду или авторучки. Отработал-выкинул. Минимум деталей, максимум дешевого пластика и штамповки, примитивный карбюратор для газа, двухтактный, скорее всего с наддувом для повышения КПД, максимум автоматизации при изготовлении, копеечная цена. Неплохая идея. Но требует соответствующей технологии.
(Отредактировано автором: 03 Декабря, 2009 - 22:29:07)
|
|
В начало |
Всего записей: 773 Дата рег-ции: Дек. 2008 Отправлено: 03 Декабря, 2009 - 22:25:34 |
|
PPG


постоянная прописка
Откуда: деревня в Ярославско ...
Покинул форум
|
|
|
 |
Sergej:
Цитата:
Если использовать гибкий упругий вал для самоболансировки, а турбину расположить вертикально то задача чуточку упростится ?
Уже вставлял эту картинку в теме про стирлинги вставлю и сюда, тоже напоминает турбодвижок в какой то мере. |
Я горизонтальное решение накидал просто для пояснения идеи. Конечно возможно и вертикально расположение.
Картинка ваша относится к целому классу тепловых машин.
Я игрался с резинотермическим двигателем. Суть та же. Представьте: резиновый непрерывный шнур растянут на двух раликах. В центре резиновой петли между роликами закреплен вал. На валу два шкива - большой и поменьше. Одна нитка резинки обвивает малый шкив (1 оборот), другая - большой шкив.
Нажмите для увеличения

Если такой девайс одной петлей (от опорногго ролика до вала) окунуть в горячую воду, вал начинает вращаться. Идея та же что и в ГТД - разница моментов на общем валу. Если кто хочет повторить, делайте ролики с игольчатыми опорами, как шестеренки в старых механических часах. Я сначала слелал на осях, трение мешало работе. Взял доску 1,5 метра, на ней все собрал и в ванну опустил. Забавно. Детям можете показать.
Цитата:
Там используются воздушные подшипники. |
В таких подшипниках подается воздух в зазар под давлением. Но как это сделать, не понятно мне.
Сергiй:
Цитата:
Даже хайтек-турбины очень прожорливы |
"А в попугаях я все-таки длиннее!" Это из той же серии. Чем мерять. И с чем сравнивать. Вот уж действительно - все относительно...
Мой высокотехнологичный немецкий бензогенератор сжигая бензин, производит так много тепла и так мало электричества!
С ув. Петр.
|
|
В начало |
Всего записей: 81 Дата рег-ции: Окт. 2008 Отправлено: 03 Декабря, 2009 - 23:02:17 |
|