Как сделать парогенератор своими руками — расскажет мастер.
Парогенераторы – это устройства, которые используют нагрев воды для производства пара, для различных применений. Они обычно используются в банях или на мойках автомобилей. Парогенераторы имеют несколько преимуществ, таких как компактность и мобильность. Кроме того, благодаря простой конструкции их может сделать любой желающий без необходимости привлечения специалистов.
Содержание:
- Конструкция
- Выбор емкости
- Выбор нагревательного элемента
- Процесс сборки
Конструкция
Использование данных приборов в бане будет стоить гораздо меньше, чем строительство печи-камина и поддержание её технического состояния. Дело в том, что электропарогенератор необходимо только закрепить в нужном месте и включить в электросеть.
Есть твёрдотопливные варианты, которые работают на дровах (генератор пара Перевалова), где емкости с водой находятся непосредственно под воздействием пламени. При этом, во всех вариантах для подачи пара не используются никакие двигатели, так как вода, преобразуясь в пар, под высоким давлением будет выходить наружу сама.
Чтобы понять, как сделать самодельный парообразователь, необходимо разобрать из чего он состоит.
Классический электрический вариант включает в себя:
- канал для притока воды;
- рабочий блок, где будет происходить кипячение воды;
- модуль испарения.
Конечно, можно приобрести готовые модели, а не делать самому. Однако цена таких вариантов будет весьма значительной. Чтобы собрать самодельный вариант, можно использовать некоторые вышедшие из строя бытовые приборы, они имеются практически в каждом хозяйстве и в этом случае могут получить вторую жизнь.
Выбор емкости
Лучше всего в качестве рабочей емкости, где будет происходить нагрев воды в новом парогенераторе, использовать вышедшую из строя или новую скороварку.
Дело в том, что эффект парообразования в её конструкции заложен уже изначально.
Примите к сведению: размеры и объем необходимой емкости будет зависеть, прежде всего, от необходимой паропроизводительности. Если сделанный аппарат выдает количество меньше необходимого, то ему придется работать непрерывно, на пределе возможностей, из-за чего часто будет возникать необходимость его ремонта.
Такой прибор будет полностью соответствовать всем требованиям, предъявляемым в контексте создания парообразователя:
- у него есть герметично закрывающаяся крышка;
- прочность его корпуса имеет необходимые показатели, позволяющие выдержать требуемое для создания пара давление;
- в корпусе скороварки предусмотрен клапан, для вывода избыточно образованного пара.
Когда процесс выбора емкости будет закончен, требуется определить, чем будет осуществляться нагрев воды.
Выбор нагревательного элемента
Отталкиваться в выборе нагревательного элемента нужно от объемов бака, его размеров и необходимой мощности.
Для нагрева воды можно использовать газовую (электрическую) плиту или электрический ТЭН.
Самым безопасным, а также удобным способом, позволяющим нагревать воду в корпусе скороварки, является размещение в ней нагревательного элемента в виде ТЭНа.
Следует учесть: такое устройство, как ТЭН, по факту является большим кипятильником. Он практически в каждом магазине хозяйственных товаров. Однако, до этого важно определиться с его размером и имеющейся у него мощностью. Последняя может варьироваться в весьма больших пределах.
Если есть желание сэкономить на используемом нагревательном элементе – можно попробовать разобрать старый электрочайник или самовар электрический, взяв при этом ТЭНы, которые там используются.
Рекомендация специалиста: применение ТЭНа, взятого из электрочайника современного образца, станет необходимостью совершенно другого крепления нагревательного элемента внутри скороварки. Причина в том, что контакты, находящиеся на подобных ТЭНах, не имеют возможности зафиксировать нужным образом провода.
До того, как приступить к сборке самого парогенератора, необходимо провести расчеты, чтобы определить оптимальное количество устройств, необходимых для создания пара. Так, для большого его количества, может потребоваться три и более подобных нагревателя.
Процесс сборки
Когда будет выбираться способ крепления ТЭНов, нужно делать так, чтобы трубки не касались ни днища, ни тем более стенок. Поэтому необходимо просверлить в стенке сквозное отверстие соответствующего размера, чтобы туда можно было вмонтировать нагревательный элемент.
При этом, расстояние ТЭНов от поверхности должно быть примерно 1 см. Это обеспечит правильный нагрев без повреждения самой емкости.
Лучше всего использовать изолирующие шайбы, которые должны быть установлены и снаружи, и внутри емкости. Чтобы герметизировать крепления, применяются силиконовые прокладки (важно, чтобы это были именно термостойкие варианты). Их можно приобрести в магазине или же сделать самостоятельно.
Также необходимо сделать канал для подачи воды. Чтобы обеспечить непрерывное поступление воды, можно применить еще одну емкость (желательно в несколько раз большую по объемам, чем рабочая). Её нужно расположить выше преобразователя, чтобы создать определенное давление и обеспечить постоянный приток воды в скороварку с ТЭНом. Для этого в дне рабочей емкости нужно сделать отверстие толщиной в медную трубку, через которую будет поступать вода. Внутри эта трубка должна будет находиться ниже уровня, где закреплены ТЭНы, для эффективного парообразования.
Чтобы парогенератор работал продуктивно, необходимо обеспечить непрерывное поступление новых порций свежей воды. Это защитит устройство от поломки, перегорания ТЭНов, и будет являться гарантией эффективной работы парогенератора.
Важно знать: сборка самодельного парогенератора достаточно простая, однако в случае неправильной установки элементов, такое устройство может быть очень опасным.
Парогенератор, собранный своими руками, не может заменить аналогичный заводской парогенератор, более надёжный, мощный и функциональный. Но если есть необходимость, то можно свой выбор сделать в сторону самодельного устройства.
Смотрите видео, в котором специалист рассказывает как сделать парогенератор своими руками из обрезков трубы:
Похожие статьи
- Парогенератор для ванной комнаты — инструкция по установке. Жми!
Задумав ремонт ванной комнаты, многие люди, как правило, стараются сэкономить пространство за счет установки душевой кабины вместо стандартной ванной . В… - Септик для дачи своими руками — выбор септика, технология монтажа. ЖМИ
Утилизация жидких бытовых отходов – неизбежный процесс, облегчить который в наших силах. Для того чтобы пользование благами цивилизации было для Вас… - Септик из пластиковых бочек своими руками — как сделать и особенности
Изготовить септик из пластиковых бочек своими руками – значит, очистить сточные воды самым легким и недорогим методом. Делается он быстро и из доступных…
Парогенератор своими руками — для чего нужно электрическое устройство, выделяющее пар в бане
Раньше на Руси без еженедельного посещения бани не обходился ни один человек. Сейчас, когда большая часть населения живет в квартирах, многие обходятся мытьем в ванной и душе.
Однако баня — это не просто метод содержать свое тело в чистоте, это отличный способ сохранить молодость и здоровье.
- Чем же хороша баня?
- Что такое парогенератор?
- Парогенератор для бани своими руками
- Выбор подходящей для самодельного парогенератора емкости
- Как сделать силиконовую прокладку своими руками
- Тестирование парогенератора, сделанного своими руками
Чем же хороша баня?
- Из-за высоких температур с потом выходят шлаки и токсины.
- С помощью веника и бассейна или водоема с холодной водой после бани можно вернуть бодрость и силы, потраченные за трудную рабочую неделю.
- В бане вы сможете очистить тело от старой кожи и грязи, от которой вам не избавиться в обычной ванной.
- Профилактика болезней легких и ангины.
- Сауна и баня помогут избавиться от лишних килограммов.
- Поможет сохранить здоровыми кожу и волосы.
«Но баню возможно сделать только в частном секторе» — скажете вы. «Ведь баня — это обязательно каменная печь, наливая воду на раскаленные камни в которой, мы и получаем горячий сырой пар – отличительную черту бань и саун. А в квартире, как ни старайся, не уместить печку-каменку!»
Спешим вас обрадовать! Современные технологии все сильнее и сильнее расширяют наши границы, и если раньше сауна в квартире была чем-то на гране фантастики, то сейчас, когда изобретен парогенератор, домашняя баня — вполне реальная затея.
Что такое парогенератор?
Парогенератор – это приспособление, превращающее воду в пар. Раньше парообразователи использовали только на промышленных заводах, но теперь они успешно вошли в наш быт и помогают нам упростить постройку бани или вовсе переделать обычный душ в полноценную парилку.
Их преимущество в том, что в отличие от традиционной каменной печи, парогенераторы занимают совсем немного места и поместятся в любое помещение, задуманное вами под баню или сауну. И из-за сравнительно небольшого веса и простоты в установке, такую замену каменки может установить любой человек самостоятельно, не приглашая для этого специалистов.
Парообразоватили дешевле каменных печей, для постройки которых надо сначала установить фундамент, затем построить внутреннею часть и потом сделать дымоход, тут еще надо соблюсти кучу правил безопасности. А парообразователь нужно только повесить в выбранном месте, его можно купить или сделать своими руками.
Парогенератор для бани своими руками
Конечно, парогенератор можно и купить, но стоить он будет совсем недешево. Мы предлагаем рассмотреть вариант самодельного парогенератора.
Для начала давайте ознакомимся с частями, из которых состоит парообразователь:
- Сопло
- Блок водяного нагрева
- Электронагревательные ТЭНы
- Отдел испарения
Если вы думаете, что изготовить парогенератор своими руками под силу только человеку с техническим образованием, не отчаивайтесь: парообразователь прост в изготовлении и сделать его самостоятельно получится у любого желающего, вам понадобится ответственный подход и кое-какие приспособления.
Приступим к работе.
Выбор подходящей для самодельного парогенератора емкости
За корпусом для нашего изделия не придется далеко идти.
Для приготовления вкусной и здоровой пищи многие из нас активно пользуются процессом парообразования, поэтому нужную нам деталь мы без труда сможем найти на своей кухне или в магазине бытовой техники.
Нам понадобится скороварка. Она отвечает всем необходимым для нашей затеи требованиям:
- Она имеет герметично закрывающуюся крышку.
- Ее стенки настолько прочны, что выдержат достаточно большое давление.
- Стравливающий клапан не позволит взорваться нашему парогенератору из-за высокого давления.
Когда мы выбрали подходящую нам емкость, надо определиться со способом нагревания воды в самодельном устройстве для образования пара.
Рассмотрим два способа.
Первый — это нагрев жидкости в парогенераторе на газовой или электрической плите, однако вы понимаете, что в парилке вам вряд ли удастся поместить даже небольшую электрическую электроплитку, да и безопасность такого способа, мягко говоря, невелика.
Поэтому советуем остановить свой выбор на установке внутри парообразователя электрических ТЭНов. Тем более что сейчас на рынке представлено огромное количество этих деталей, разной мощности, форм и размеров, благодаря чему вы сможете выбрать подходящий именно вам ТЭН.
Если вы не хотите тратить деньги на покупку новых нагревательных ТЭНов, вы всегда можете разобрать старый электрический чайник и достать необходимую деталь их него.
Для корпуса больших размеров рекомендуем использовать два или даже несколько нагревательных элементов.
Давайте определимся, где именно у нас будут расположены тэны. Для этого отмерьте 0.5 – 1 см от дна вашей скороварки и отметьте выбранную высоту. Затем проделайте отверстия диаметра подходящего к вашей нагревательной конструкции, по два отверстия на каждый тэн. Чтобы прикрепить тэн, вам нужно в каждый просверленный проход вставить шайбу, болт или шпильку, снова шайбу и зажать все это гайкой.
Чтобы вода не подтекала через места, куда были вставлены нагреватели, следует проложить термостойкие силиконовые прокладки изнутри и снаружи. Их можно купить или сделать самостоятельно.
После установки прокладок обязательно проверьте, не вытекает ли вода.
Как сделать силиконовую прокладку своими руками
- На стеклянную или металлическую поверхность кладем лист бумаги.
- На бумагу наливаем герметик, который аккуратно разравниваем.
- Сверху кладем еще один лист бумаги и стекло.
- После высыхания массы вырезаем прокладки нужного нам диаметра.
Теперь можно организовать поступление воды в парогенератор. Для этого проделываем в дне скороварки отверстие, куда вставляем медную трубку, из которой постоянно будит литься вода. Трубка должна обязательно проходить под тэном, а не над ним, иначе вы рискуете нарушить преобразовательный процесс.
Главное условие для продуктивной работы парогенератора, сделанного своими руками – в него постоянно должна подаваться новая вода, если пренебречь этой необходимостью, вам вряд ли удастся избежать поломок, а в худшем случае – пожара.
Для того чтобы устроить непрерывную подачу воды без подключения парообразователя к водопроводу, вам придется сконструировать несложную систему:
- Рядом с корпусом парогенератора поставьте емкость одинаковой с ним высоты, ко дну которой приделайте поплавковый кран. При уменьшении нужного уровня воды, он будет доливать необходимое количество жидкости.
- Соедините парообразователь с созданным нами устройством для постоянной подачи воды с помощью шланга.
Мы подошли к последнему этапу сборки нашего парогенератора – созданию пара.
В металлической крышке скороварки сверлим проем, в который вставляем переходник для шланга. Шланг вы сможете, например, отрезать от ненужного пылесоса.
Тестирование парогенератора, сделанного своими руками
Первым делом, повторно убедитесь, что ни в основной, ни во вспомогательной таре нет течей в местах их соединения с остальными деталями.
Затем проверьте: одинаковое ли количество жидкости в сообщающихся сосудах. Теперь вы можете подключить ваш парогенератор к электросети.
Выделяется внушительное количество пара? Вы все сделали правильно! Надеемся, наша статья поможет вам осуществить мечту о личной бани. Творите и будьте здоровы.
Паровой двигатель мощностью 2 кВт и генератор переменного тока
Эта страница представляет собой дневник о наших усилиях по созданию парового «резервного генератора» для зарядки аккумуляторов. По большей части у нас есть вся необходимая энергия от нашей небольшой солнечной батареи мощностью 600 Вт и ветряной турбины диаметром 20 футов, но иногда мне действительно нужно запустить генератор, и я всегда считал, что паровой двигатель будет наиболее подходящим. весело, плюс… Мне не нужно полагаться на нефть — вокруг меня много дерева!
Этот проект продвигался медленно в течение года, пока мы собрали все необходимые детали. Двигатель представляет собой паровую машину C&BC мощностью 6 лошадиных сил 1903 года выпуска. Я купил его на соседнем аукционе (украл) менее чем за 150. Он в очень хорошем состоянии, я думаю, что он был восстановлен и с тех пор никогда не эксплуатировался. Котел мы получили примерно через год. Я предполагаю, что речь идет о котле мощностью 4 л.с. Он был изготовлен «Котельной компанией Look Out» в 1940 году. В хорошем состоянии. Первым шагом было гидростатическое испытание котла. Мы заполнили его доверху (на самом деле выше верха, потому что мы поставили трубы над котлом) водой, а затем придали к нему давление воздуха 150 фунтов на квадратный дюйм и искали утечки. Держится хорошо. Котел рассчитан только на 100 фунтов на квадратный дюйм, и мы будем использовать его немного ниже, чтобы у нас был некоторый запас прочности.
На картинке выше показано большинство других бит, которые нам понадобятся. Паровой свисток обязателен — это свисток Журавля 1880-х годов. У нас также есть инжектор Penberthy 3/4 дюйма. Инжектор использует пар для впрыска горячей воды в котел во время работы. Также на изображении выше показаны две капельные масленки для смазки крейцкопфа, паромер и обратный клапан, расположенный между инжектором. и котел.Конечно, требуется много других клапанов, труб и т. д. Критические части, не показанные на рисунке, — это отсечной клапан (отсекающий клапан — это предохранитель, который открывается, если котел превысит 100 фунтов на квадратный дюйм) и лубрикатор для двигатель, впрыскивающий масло в паропровод и обеспечивающий смазку цилиндра.0003
Практически все настройки настроены и работают. Пока все хорошо…
Нашим первым испытанием была установка одной из наших ветряных турбин диаметром 10 футов на двигатель. Этот генератор имеет КПД около 50% при выходной мощности 1000 Вт. С этой настройкой мы могли легко работать с выходной мощностью 1 кВт, прекрасно зная, что генератор переменного тока также рассеивает 1000 Вт тепла в статоре. Так что, хотя это было не очень эффективно, это был забавный тест, и я был уверен, что с генератором большего размера мы могли бы легко получить непрерывную выходную мощность 1500 Вт. С этим генератором я мог генерировать около 1 кВтч с 60 фунтами сосны в качестве топлива. Неплохо, я не думал…
Итак, мы приступили к сборке генератора большего размера. На изображении выше показаны 12 катушек для нашего трехфазного генератора переменного тока. Статор идентичен тем, которые мы изготавливаем для более крупных ветряных турбин диаметром 17 футов, за исключением того, что мы изменили его форму (чтобы мы могли установить его на бетонную подушку) и немного по-другому намотали катушки. Эти катушки намотаны 4 жилами провода калибра 15 (эквивалентно проводу калибра 9), и каждая катушка содержит 40 витков.
На фото выше мы отливаем статор из винилового эфира, смешанного примерно 50:50 по объему с АТН (тригидратом оксида алюминия) в качестве наполнителя.
Статор устанавливается в пресс-форму — мы зажали на него прозрачную крышку из плексигласа.
Генератор переменного тока будет двухроторным с осевым потоком, как и ветряные турбины, которые мы строим. Стальные магнитные роторы имеют диаметр 18 дюймов и толщину 1/2 дюйма.
Один ротор со всеми магнитами. Каждый ротор имеет 16 магнитов NdFeB марки N40, их размеры 1,5 x 3 x 0,75 дюйма Опять же, это примерно идентично 17-футовой ветряной турбине.
Берем обвязочный материал из нержавеющей стали диаметром 3/4 дюйма, прокладываем его по окружности роторов и обрезаем примерно на 3/16 дюйма. Затем мы свариваем это вместе, чтобы у нас получилась полоса, которая не совсем подходит для ротора. Мы нагреваем его горелкой до тех пор, пока он не начнет менять цвет (нержавеющая сталь станет слегка золотистой при определенной температуре). Когда жарко, он расширяется, и мы бросаем его на ротор, и он там сжимается. Это добавляет некоторую страховку от магнитов при каждом вылете.
После того, как лента вокруг роторов магнитов, мы помещаем в середину деревянный «островок» и заливаем ротор смесью винилового эфира, АТН и измельченного стекловолокна до верха ленты из нержавеющей стали. На изображении выше показан готовый магнитный ротор, прикрепленный болтами к ступице прицепа. Это та же ступица прицепа Dexter 81-9A, которую мы используем на ветряных турбинах диаметром 10 футов. Для паровой машины мне пришлось выбить обоймы подшипников и расточить внутренний диаметр, чтобы они подошли к валу двигателя.
Ротор с задним магнитом крепится к валу двигателя.
Джордж и Том прикрепляют статор между двумя кусками 2-дюймового уголка. Уголок будет служить основанием, с помощью которого мы сможем прикрутить статор к бетонной подушке.
На фото выше я прикрепляю статор к заднему ротору, затем я отметил место для шпилек, которые мы вставили в бетон. Мы просверлили бетон сверлом/перфоратором 1/2 дюйма и вставили шпильки для крепления статора.
Вот и все. Время наполнить котел, разжечь огонь и посмотреть, что произойдет!
Большое удовольствие иметь возможность использовать все, что горит в качестве топлива. Наше лучшее топливо в этом районе — сосна… хотелось бы, чтобы у нас был дуб или что-то в этом роде. Я знаю некоторых людей, у которых есть деревянные магазины в городе, которые могут поставить хорошие маленькие куски твердой древесины.
Требуется около 40 минут, чтобы перейти от холодного котла к 80 фунтам пара, и я люблю это делать. На фото выше двигатель работает с регулятором вверху. В моем приложении регулятор на самом деле не требуется, потому что генератор поддерживает постоянную нагрузку на двигатель. Однако, если генератор каким-либо образом отключится, регулятор предотвратит превышение скорости двигателя.
Этот генератор переменного тока начинает заряжать мой аккумулятор на 48 В при 120 об/мин. При 200 об/мин мы генерируем чуть более 2000 Вт. Это довольно захватывающе — легко поддерживать этот уровень выходной мощности даже с низкосортной древесиной, которая у нас есть. На этом уровне мощности генератор практически не греется, и все кажется очень эффективным. На короткое время мы довели его до 3 кВт, но я не мог поддерживать давление в котле. Кажется, что лучшее, на что мы можем надеяться, это около 2,5 кВт… и это здорово! Гораздо лучше, чем я надеялся.
Очень весело, и я люблю, когда все получается лучше, чем планировалось. Энергия пара — невероятная штука — просто невероятно, сколько энергии можно хранить в галлоне воды!
3.1 Основы производства электроэнергии с помощью паровых турбин
3.1 Основы производства электроэнергии с помощью паровых турбин
История
Было несколько человек, которые пытались использовать давление пара для получения какой-либо механической энергии, но им это не удалось. это (в том числе Уатт, 1769 г. ; фон Кемпелен, 1784 г.; Тревитик, начало 1800-х). Первая паровая турбина была разработана Де Лавалем в 1870-х годах — его устройство использовалось для отделения сливок от молока. Однако Чарльз Парсонс был первым, кто использовал пар в качестве рабочего тела для производства электроэнергии.
Механика
Общая цель состоит в том, чтобы вращать электрогенератор по кругу, что можно сделать с помощью турбины. Для привода турбины необходимо использовать рабочее тело. Воду можно использовать для привода турбины для выработки электроэнергии — это известно как гидроэлектроэнергия. На рис. 3.1а показана схема водяного колеса и принцип его работы, а на рис. 3.1б — изображение современной турбины. Турбина использует силу воды (и ветряные мельницы тоже работают по этому принципу), чтобы вращать колесо (или турбину). Вращающуюся турбину можно использовать для перемещения чего-то еще, например, того, что будет перемалывать пшеницу в муку.
Рисунок 3.1a: Схема водяного колеса, вращающего воду. Вода является рабочей жидкостью для вращения колеса, также известного как турбина.
Фото: top-alternative-energy-sources.com
Рисунок 3.1b: Это изображение колеса, вращаемого водой.
Кредит: Пермакультура в Португалии Блог
Рабочая жидкость должна соответствовать определенным критериям. Он должен быть:
- дешевый;
- имеется в наличии или может производиться в больших количествах;
- достаточно безопасный и экологически чистый.
Одним из немногих веществ, отвечающих этим критериям, является вода. Однако, поскольку у нас нет неограниченных водопадов для производства гидроэлектроэнергии, следующим лучшим вариантом является «газообразная вода» или пар. А чтобы производить электричество, мы хотим, чтобы турбина вращалась очень быстро, и сделать это можно с помощью пара высокого давления.
Способ производства пара высокого давления основан на законе Бойля: для фиксированного количества газа, содержащегося при постоянной температуре, произведение давления на объем равно константе (P*V = константа). Для этого приложения закон Бойля становится важным в сочетании с работой Шарля и Гей-Люссака, где объем пропорционален температуре. Следовательно, для фиксированного количества газа при постоянном давлении P*V = (константа)*T. Если объем поддерживается постоянным, а температура увеличивается, то давление также увеличивается. Ключом к производству пара высокого давления является производство пара высокой температуры. Если пар высокого давления и высокой температуры подается на турбину, пар расширяется по турбине, и объем увеличивается. При расширении по мере увеличения объема давление падает, что, в свою очередь, приводит к падению температуры. На рис. 3.2а схематично показано, как пар играет роль в турбине.
Рисунок 3.2a: Схема высокотемпературного пара высокого давления в качестве рабочего тела для турбины. Когда пар проходит через турбину, объем воды увеличивается, а температура и давление падают; затем пар конденсируется в воду и снова используется в процессе.
Авторы и права: доктор Кэролайн Б. Клиффорд
Рис. 3.2b: Та же схема, но с генератором, прикрепленным к турбине. При вращении турбины вращается генератор, который затем вырабатывает электричество.
Авторы и права: доктор Кэролайн Б. Клиффорд
Когда турбина подключена к генератору, вырабатывается электричество. Генератор представляет собой катушку провода, которая очень быстро вращается вокруг набора магнитов. Итак, если мы добавим генератор к турбине… (см. рис. 3.2b) Как видно на рис. 3.1, вода может использоваться для вращения турбины, которая затем превращает генератор в электричество. Примером гидроэлектростанции является плотина Гувера в Неваде (см. рис. 3.3).
Рисунок 3.3: Плотина Гувера ночью.
Авторы и права: Бюро мелиорации, Эндрю Перник, фотограф
Почти 99% электроэнергии вырабатывается генераторами. Если раньше гидроэлектростанции производили 12-15% электроэнергии, то сейчас эта цифра снизилась до 6-9%. Гидроэлектроэнергия ограничена местоположением (водопады), поэтому электричество должно поступать из другого источника.