Перейти к содержанию
Авторизация  
КДЕ

Циркуляционный насос для котла Ламонта

Рекомендуемые сообщения

Преамбула:

Есть желание построить паровой мотоцикл с твердотопливным котлом Ламонта. Есть некоторые детали и материалы для его постройки. Начал было моделирование котла в натуральную величину из гофрокартона, чтобы окончательно определиться с габаритами и расположением элементов, но столкнулся с такой проблемой: не представляю каких размеров и где будет расположен циркуляционный насос, а также можно ли его сделать с применением каких-либо доступных узлов от промышленно выпускаемой техники (например систем охлаждения ДВС, отопления).

 

Некоторые вводные данные разрабатываемого котла:

Паропроизводительность котла - около 35 кг/ч

Давление - от 10 до 20бар

Барабан котла предположительно расположен горизонтально и представляет собой трубу диаметром (возможны варианты) 110-130мм и длинной 200-250мм, то есть объем от 1,9 до 3,3 литра.

 

У кого какие мысли на это счет?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Барабан котла предположительно расположен горизонтально и представляет собой трубу диаметром (возможны варианты) 110-130мм и длинной 200-250мм, то есть объем от 1,9 до 3,3 литра.

Насколько я понимаю принцип действия, барабан у ламонта может быть только вертикальный, и желательно соотношение длинны к диаметру побольше. Там происходит сепарация пара, для неё будет во благо, если пароводяная смесь будет входить по касательной к стенке вверху, закручивая всю массу внутри.

Насос нужен такой, чтобы выдерживал большие давления и температуры, а производительность и напор большие ни к чему, хватит мощности пару десятков ватт, так что автомобильная помпа отпадает.

Те циркуляционные насосы что применяются в системах отопления конечно хороши, полностью герметичны и очень прочны, но в них ротор плавает в теплоносителе и вращается магнитным полем, вывести вал наружу невозможно, а питать электричеством можно только переменным током с чистым синусом, это не для транспорта.

 

Наверное подходящий вариант будет помпа от мотоцикла, или квадрика, они очень компактны, наберите поиском "помпа от квадроцикла картинки", думаю даже температуру выдержат, а вот по давлению есть сомнения.

В принципе циркуляционный насос реально сделать с нуля, хоть с графитовым уплотнением вала.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

барабан у ламонта может быть только вертикальный

Есть тема про котел Ламонта https://www.chipmaker.ru/topic/154036/ Там много разных картинок котлов, в том числе и с горизонтальным расположением барабана. Горизонтальное расположение котла мне видится более удобным с эргономический точки зрения, а также со стороны безопасности: расположить барабан перед котлом, поперек мотоцикла. То есть максимально отдалить его от водителя и при "отстреле" боковой крышки, она отлетит в бок.

Насос нужен такой, чтобы выдерживал большие давления и температуры, а производительность и напор большие ни к чему

В той же теме упоминалось (со ссылкой на иностранные ресурсы), что производительность насоса, должна быть в 5-10 раз больше паропроизводительности котла. Если исходить из этого условия, то производительность насоса должна быть 175-350 литров в час (2,9-5,8 литра в минуту).

Нужна информация по производительности помп авто-мототранспорта, а также методика расчета насоса.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Горизонтальное расположение котла мне видится более удобным с эргономический точки зрения, а также со стороны безопасности: расположить барабан перед котлом, поперек мотоцикла. То есть максимально отдалить его от водителя и при "отстреле" боковой крышки, она отлетит в бок

При вашем диаметре барабана придётся делать сухопарник высотой с сам барабан, или даже выше, чтобы в паропровод при езде не могла влететь вода :) Проще уж барабан вертикально поставить ИМХО.

 

По насосам расчётов и диаграмм полно в отопительных темах.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

При вашем диаметре барабана придётся делать сухопарник высотой с сам барабан, или даже выше, чтобы в паропровод при езде не могла влететь вода

Я ранее приводил эту схему барабана. Мне кажется она оптимальна.

post-70232-087859700_1531643382_thumb.png

Какие бы ни были наклоны у мотоцикла, колебания воды в барабане, заброса воды в паровыводящий канал не будет. Если сухопарник и барабан делать разъемными, то между ними можно пропустить трубу рамы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

КДЕ, Ромка прав, вертикальный барабан гораздо лучше и выгоднее, при тангенциальном вводе пароводяной смеси будет улучшенная сепарация пара. Если крышка выстрелит вверх или вниз, тоже нормально. По крайней мере какого нибудь зайца на обочине не пристрелит. (Вообще то конечно надо проверять на прочность двойным давлением и делать предохранительный клапан, чтобы не думать об этом) Вход смеси должен быть выше уровня воды, это увеличивает циркуляцию вдвое, согласно опытам Торникрофта в конце позапрошлого века. Вертикальный барабан радикально решает проблему циркуляционного насоса. Его надо поместить внутрь барабана, как я уже Вам говорил, но Вы пропустили мимо ушей. Тогда не понадобится сверхпрочный корпус и любая жестянка из нержавейки с шарикоподшипниками из оной, будет работать, в т.ч. и подходящая помпа, только надо сделать уплотнение вала через крышку барабана. Совершенно недавно с полгода назад такой цирк насос сделал один американец и насос был полностью самодельный. Он работал отлично, но возникли другие проблемы с разрушением обратного клапана ввода воды, и прогоранием котла, задранным поршнем его машины (конверсии Бриггс энд Страттон) и т.п. Но сама идея циркнасоса внутри барабана очень здравая.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

35 кг в час, ето значит что при принятой для Ламонта циркуляции 5, насосу придетса прокачать через трубу змеевика 180 кг воды. От етого и следует плясать, подбирая мощность насоса.

Я ранее приводил эту схему барабана. Мне кажется она оптимальна

А может вместо двух вертикальных трубок и одной горизонтальной стоит брать одну изогнутую трубу?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Его надо поместить внутрь барабана, как я уже Вам говорил, но Вы пропустили мимо ушей.

Я не пропустил это мимо ушей. Я не совсем понял как это реализовать. Картинку или схемку бы...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Примерно так. Простите за поспешность рисунка, многое еще можно было бы добавить. Например ввод некоторой доли питательной воды помимо экономайзера через верхнюю часть уплотнения вала насоса для охлаждения оного вала, который иначе будет греться и может перегреть электродвигатель привода, если используется электродвигатель. Забор воды насосом должен производиться водозаборником утилизующим напор вращения воды в барабане.

post-142535-019531000_1531659611_thumb.png

Изменено пользователем Паровичкофф

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А может вместо двух вертикальных трубок и одной горизонтальной стоит брать одну изогнутую трубу?

Можно и так. Просто в торец верхней трубки я планировал воткнуть предохранительный клапан.

Если крышка выстрелит вверх или вниз, тоже нормально. По крайней мере какого нибудь зайца на обочине не пристрелит. (Вообще то конечно надо проверять на прочность двойным давлением и делать предохранительный клапан, чтобы не думать об этом)

Про проверку котла и предохранительный клапан полностью согласен. Но мало ли что... Если отстрелит вверх, может и в голову прилететь...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

может и в голову прилететь...

 

А каска на что? :) Наклоните барабан чуть чуть вперёд.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Паровичкофф

Спасибо за схему. Но в моем случае вертикальный барабан плохо вписывается в конструкцию.

Поясню. Высота котла должна уместиться в 550-600 мм (последний размер дан с учетом декоративных и теплоизоляционных накладок. Высота топки планируется 250-300мм. Над ней водяная катушка высотой 150-200мм. Если делать вертикальный барабан, то надо будет искать ему место в стороне от топки. Учитывая подшипники и уплотнения вала насоса, длина вала будет несколько большей чем на схеме + длина электромотора (или его привода, сам электромотор выносить в сторону) В общем конструкция получается весьма высокой и надо ей будет искать место, которого и так очень мало.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Если делать вертикальный барабан, то надо будет искать ему место в стороне от топки.

И чем ето плохо? Как раз получаетса плоский высокий котел, хорошо вписывающийся в габарит мотоцикла.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Но в моем случае вертикальный барабан плохо вписывается в конструкцию.... уместиться в 550-600 мм...

 

Вы конструктор, Вам виднее. Но размера в 550-600мм более чем достаточно на мой взгляд. Перед топкой разместить два барабана по бокам. Один - собственно барабан, другой водяной бак для симметрии. В ширину получается чуть больше, но в длину меньше Вашего варианта. См. картинку. Объем водяного бака надо сделать больше объема барабана для уравновешивания.

В вертикальном варианте конструкция барабана так же проще, труба с двумя фланцами и две крышки.

post-142535-073151000_1531670411_thumb.png

Изменено пользователем Паровичкофф

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Если делать вертикальный барабан, то надо будет искать ему место в стороне от топки.

Насколько я понимаю концепцию такого котла, барабан может быть где угодно, хоть в трёх метрах от топки, в топке только змеевик.

Для получения максимального естественного циркуляционного давления, барабан должен располагаться как можно выше змеевика, например поднимите барабан на пару метров вверх, и насос станет ненужным.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Перед топкой разместить два барабана по бокам.

Так не получится. Топка получается больше катушки. Топка представляет ящик с примерными размерами 300х300х500мм

post-70232-051378300_1531673886_thumb.png

 

однимите барабан на пару метров вверх, и насос станет ненужным

Мне же не для стационара...

 

И чем ето плохо?

Проблемы с этим местом: найти его не могу.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Так не получится.

 

То есть над прямоугольной топкой располагаются круглыя катушки? Кстати я полагал диаметр котла как раз миллиметров 300. то есть у Вас должен быть квадрат, а не прямоугольник. Тогда мой вариант имеет такую же длину как и Ваш, НО. Вертикальный простой, технологичный, эргономичный барабан с улучшенной циркуляцией и сепарацией.

post-142535-010749100_1531675109_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Проблемы с этим местом: найти его не могу.

Вот ето странно - катушка теплоизоляцией в разы толще барабана будет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Паровичкофф

Последний вариант более реален, хотя и там не все так гладко, если смотреть на него сбоку.

 

Поэтому предлагаю рассматривать варианты как с вертикальным, так и с горизонтальным барабанами. Окончательно определюсь в ходе макетирования.

 

А как должны будут выглядеть уплотнения вала?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

romka10.06 (15 July 2018 - 19:22) писал:

 

поднимите барабан на пару метров вверх, и насос станет ненужным

 

Мне же не для стационара..

Понятно что не для стационара, но даже в ваших габаритах при правильном расположении барабана относительно теплообменника, система будет худо-бедно работать даже при отказе насоса.

Если есть возможность использовать естественное циркуляционное давление, почему бы им не воспользоваться?

 

А как должны будут выглядеть уплотнения вала?

как обычно типично...

post-87880-050728300_1531690866_thumb.gifpost-87880-035410300_1531690895_thumb.png

черная деталька слева - запрессовывается в корпус, ответное кольцо на валу прижимается пружинкой. Внутри кольца что на валу уплотнение, чтобы по валу не текло, можно обычное силиконовое колечко вставить. А пару трения для уплотнения выберете по вкусу, хоть графит с чугуном.

Разумно в нижнем торце барабана вырезать полость под крыльчатку, а корпус с сальниками, подшипниками и крыльчаткой сделать съёмный, типа как на всех автомобилях,

post-87880-075023500_1531691558_thumb.jpg

Или взять готовую, и переделать уплотнение, что проще и надёжнее

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А как должны будут выглядеть уплотнения вала?

 

Я бы не мудрствуя лукаво применил асбестовый прографиченный шнур и гранд буксу, так уплотняют вал насоса на электростанции, конечно шнур периодически подтягивать и заменять приходится, зато дешево и сердито. У Энди Паттерсона хорошо работали фторопластовые кольца. Джамисон, о котором я упоминал, который придумал расположить насос в барабане, использовал терморасширенный графит.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Я бы не мудрствуя лукаво применил асбестовый прографиченный шнур и гранд буксу, так уплотняют вал насоса на электростанции, конечно шнур периодически подтягивать и заменять приходится, зато дешево и сердито.

 

Наверное да, для гаражного варианта самое то. Когда аппарат в целом будет работать будем думать над улучшением отдельных узлов.

Я тут поглядел на схему некоторых насосов (горизонтальных). Обратил внимание на наличие полости между насосной частью и подшипниковой, где собирается вода, прорвавшаяся через уплотнения вала. Учитывая давление в барабане, думаю стоит что-то подобное делать.

post-70232-076091300_1531855576_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

КДЕ, уж больно сложно. К чему это? Надо делать просто до глупости, в этом залог успеха. Нержавеющие подшипники должны находиться внутри барабана и пусть их омывает вода себе на здоровье. Крыльчатку с улиткой подобрать готовые или сделать. Сверхвысокий кпд здесь погоды не сделает, вполне можно управиться и с самодельной улиткой. Лучше взять за аналог что нибудь попроще.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

уж больно сложно.

Да там сложного не так многою Там другой недостаток - габариты. Просто мне понравился сам принцип устранения последствий протечки сальников. И подшипники нужны будут самые обычные.

Вот картинка попроще, но смысл тот же

post-70232-052344700_1531887198_thumb.jpg

Самый простой способ для циркуляционного насоса - это поставить насос дополнительной печки от "Газели". Только эта штука и на "Газелях" недолго живет, а в наших условиях, думаю, до выхода котла на номинальный режим.

post-70232-014061900_1531887245_thumb.jpg post-70232-033719100_1531887232_thumb.jpg

 

Насколько я понимаю давление в котле основное влияние будет оказывать на прочность корпуса и сальников насоса. А на мощность привода будет влиять диаметр и длина трубы в катушке. Ну и как организовано движение воды в катушке относительно нагрева - противотоком или по потоку. В последнем случае, насколько я понимаю, нагрев менее эффективен, но естественная конвекция помогает насосу, при выходе из строя привода насоса, эффективность котла упадет, вероятность прогара труб увеличится, но работа котла какое-то время сохранится.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация  

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.