Перейти к содержанию

Новая фича - Закладки

EvilSpirit

Оборудование для цифрового управления паром

Рекомендуемые сообщения

8 минут назад, Паровичкофф сказал:

Увы мне

Вопрос тогда на реабилитацию: у меня есть две горелки газовые, на глаз - 1.2-2 КВт. Есть медная трубка 6мм. Вопрос: в каком отношении находится необходимая мощность/оценочная площадь испарительной и перегревательной части прямоточного котла? Приблизительное рабочее давление в районе 6 атм. 

Вопрос 2: 

имеется гофрированная труба SS304 рабочим диаметром 13мм, толщиной стенки 0,3 мм. На какое давление можно заставить ее работать в качестве прямоточного котла?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Еще можно пойти по схеме универсального котла Миропольского (УКМ). Его фишка в том, что для регулировки интенсивности нагрева поток воздуха наддува заслонкой переключался с зоны горения на трубки охлаждая их.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
9 часов назад, EvilSpirit сказал:

Вопрос: в каком отношении находится необходимая мощность/оценочная площадь испарительной и перегревательной части прямоточного котла?

Вообще говоря такие вопросы на вскидку не решаются. Как было написано в одной статье для давлений порядка 50-60бар примерно 60% зона экономайзера, 20% зона объемного кипения, 10% зона плёночного кипения и 10% зона пароперегревателя. Эти данные были  приведены в статье Дж. Пиплз для конфигурации котла, где пароперегреватель спрятан за испарительной секцией и везде применён противоток. При увеличении давления на подогрев воды (зона экономайзера) потребуется увеличение относительной площади. Произойдёт уменьшение зоны испарения и пароперегрева, а при уменьшении наоборот. То есть при давлении порядка 6бар можно ожидать с точностью плюс минус два пальца, что зона экономайзера будет порядка 70% зона кипения можно принять процентов 25%, а остальное перегрев. Опять таки зависит от того какой перегрев необходим. По хорошему, это дело надо долго и нудно считать. Для этого есть соответствующие программы выпущенные профессионалами. Я как то закачал одну такую таблицу в екселе, но не умею этим пользоваться.  

Что касается второго вопроса, то я бы поступил так. Надежно заглушил бы один конец куска такой трубы, ко второму подвел бы давление от водяного насоса и постарался бы порвать эту трубу давлением, зафиксировав его. Как вариант, манометр, вода в трубе без малейших пузырей, горелка. Греть воду не до кипения(!) и наблюдать при каком давлении это дело порвется. Насколько я припоминаю, кажется эти трубы рассчитаны на 8 атм.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

По поводу датчика для снятия индикаторной диаграммы. Почитал как снимают эту диаграмму на дизелях. Оказывается вовсе не нужно такой высокой "скорострельности" датчика, давление считывают только в одной точке цикла и диаграмма снимается последовательно по одной точке за сотни циклов, путем переустановки срабатывания датчика настроенного на определённое давление. Он дает точку на диагамме в том месте поворота коленвала, когда давление в цилиндре совпадёт с его настройкой. Поэтому метод называют стробоскопическим.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
14 часов назад, Паровичкофф сказал:

Поэтому метод называют стробоскопическим.

Спасибо за название, теперь буду знать. Где-то выше я предлагал снимать диаграмму за несколько циклов, суммируя данные(в точности то, что делают с дизелем). Но после того, как узнал, что есть возможность снять диаграмму в реальном времени с ДВС хоть при 6000(например, система Diamag), да ещё и разобраться, что там с фазами, я перестал этот стробоскопический способ рассматривать всерьез.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
15 часов назад, Паровичкофф сказал:

Насколько я припоминаю, кажется эти трубы рассчитаны на 8 атм.

Они там в документах 200 пишут разрушающее. 15 атм при 150 градусах рабочее. А как оно на практике, не знаю. Вот и спрашиваю, поскольку вещь интересная. Ещё бывают в природе такие меньшего диаметра, порядка 8 мм. Я такую гибкую подводку купил, но бухтами найти не могу пока

Screenshot_20210508-155112_Drive.jpg 

Изменено пользователем EvilSpirit

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
1 час назад, EvilSpirit сказал:

я перестал этот стробоскопический способ рассматривать всерьез.

А я наоборот, увидел доселе несбыточную воможность снятия инд. диаграммы с помощью "веревки и палки".:classic_smile:

1 час назад, EvilSpirit сказал:

Они там в документах 200 пишут

Так что же Вы мне зубы заговариваете? Всё написано, правда непонятно почему они так перезакладываются по прочности. При 200бар разрушающих при н.у. я бы смело пользовал 70 при 450С. Это ж отличный пперегреватель, да ещё с увеличенной площадью и внутренней турбулизацией потока! Восьмерка выдержит гораздо больше. Не знаю как гофры влияют на величину разрушающего давления, но для гладких труб есть в сети онлайн калькулятор который дает моментальный ответ для гладких труб. Думаю что для гофрированной трубы надо заводить бОльший диаметр, по гребню гофры.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
16 часов назад, Паровичкофф сказал:

диаграммы с помощью "веревки и палки"

Так я и предлагал, берем любой датчик, который хоть как-то может электричество от давления (датчик от весов предложили) и осциллограф. Вообще, датчик, которым снимают диаграмму с ДВС держит до 6 атм, им больше не надо. У меня сейчас на руках датчик до 25 атм, закажу скоро осциллограф, посмотрим, на что он способен в плане производительности.

17 часов назад, Паровичкофф сказал:

При 200бар разрушающих при н.у. я бы смело пользовал 70 при 450С.

Но рабочее они пишут в 15, да и программа расчет онлайн выдает примерно те же циферки... У меня бухта 20м такой трубы, котел из нее сделать пять минут. Где бы машину на такую мощность взять

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
4 часа назад, EvilSpirit сказал:

Но рабочее они пишут в 15, да и программа расчет онлайн выдает примерно те же циферки..

Отсюда следует вывод, что они приписали лишний нолик и вместо 20 написали 200.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
1 час назад, Паровичкофф сказал:

Отсюда следует вывод, что они приписали лишний нолик и вместо 20 написали 200

15 норм для начала и той цены, за которую я эту трубу купил. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

За это долгое время тема двигается медленно, но зато я запустил свою первую машину, собранную из сантехники, придумал новую схему простейшего клапанного (механического или с  цифровым управлением) парораспределения, сумев преодолеть ДВС-стереотипы в голове, а так же заверения присутствующих на форуме о том, что, якобы, соленоидные клапаны требуют большого количества энергии на переключение. Теперь же клапанное парораспределение мне видится самым простым!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
8 часов назад, EvilSpirit сказал:

а так же заверения присутствующих на форуме о том, что, якобы, соленоидные клапаны требуют большого количества энергии на переключение.

Не энергии а времени, индуктивность соленоида препятствует быстрому изменению тока через него....   Медленный двигатель для демонстрации принципа работы сделать несложно, а вот попробуйте сделать двигатель приличной мощности, будет затык.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
1 час назад, romka10.06 сказал:

Не энергии а времени, индуктивность соленоида препятствует быстрому изменению тока через него

Да там и соленоид-то особо не нужен, достаточно просто открывать и закрывать каналы на отсечку. 

Схема такая:

image.thumb.png.d053028ae48878bf100d1b7cf8744cf1.png

Машина прямоточная, одинарного действия, с клапанным парораспределением. Выпуск осуществляется поршнем вблизи нижней мертвой точки, через окна внизу цилиндра. Впуск осуществляется с помощью механизма привода малого клапана, активируемого с помощью поршня вблизи верхней мертвой точки. Поршень воздействует на привод малого клапана, поднимая его вверх вместе со штоком, открываются каналы малого клапана, пар начинает медленно поступать в цилиндр. Как только давление по обе стороны большого клапана уравняются, он откроется за счет давления на шток и останется в это положении до момента отсечки, то есть момента достижения поршнем открытого вентиля отсечки (на схеме изображено три таких вентиля). Пар из рабочего цилиндра пойдет в цилиндр опускания клапана, тем самым клапан будет опущен давлением пара из рабочего цилиндра. Клапан зафиксируется в этом положении давлением пара из котла. Как думаете, рабочая схема?

Изменено пользователем EvilSpirit

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

В прямоточной машине остатки пара и так создают давление в цилиндре вблизи ВМТ, причём оно может быть даже выше давления пара на впуске, так что ваш этот маленький клапан особой роли не играет, при соответствующей степени сжатия  остаточного пара.

 А так ваша идея очень интересная, нужно обдумать........

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
3 минуты назад, romka10.06 сказал:

причём оно может быть даже выше давления пара на впуске

Я думал об этом, может быть и не нужен, если что, большой клапан поршнем откроется.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Идея управлять закрытием клапана отводом пара из цилиндра плоха тем, что резко добавляет мёртвый объем, пар расширится не в цилиндре, а в трубопроводе и в закрывающие клапан цилиндре. К тому же не так все просто, потом нужно пар из этого закрывающего цилиндра сбросить с помощью ещё одного клапана или золотника, да и опять же время реакции всей этой системы будет значительно, что на больших оборотах очень заметно. 

 На большой медленной машине, применяя паровой усилитель, можно такую систему заставить работать, но гораздо проще надёжнее и экономичнее ступенчатая регулировка отсечки делается  с применением распределительного вала с набором кулаков разного профиля. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Нашёл свою старую подделку ступенчатой регулировкой отсечки 

Есть мысль сделать механизм с поворотным кулачком на валу, и поворачивать  этот кулачлк от ценробежного регулятора. Там будет работать вместе два кулчака, один не подвижный будет открывать клапан в ВМТ, второй, подвижный, будет  поддерживать клапан открытым, и регулируя угол поворота этого поддерживающего кулачка, можно будет влиять на момент закрытия впуска, то есть на отсечку. 

Изменено пользователем romka10.06
Грамматические ошибки

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
21 час назад, romka10.06 сказал:

Идея управлять закрытием клапана отводом пара из цилиндра плоха тем, что резко добавляет мёртвый объем, пар расширится не в цилиндре

Я думал об этом. В рамках большой машины это несущественно, поскольку цилиндр закрытия клапана мал. Насчёт больших оборов - это сколько для паровой машины? 2000? 5000? Кроме того, есть идея сделать привод клапана гидравлическим. То есть мертвый объем будет равен объему цилиндра. 

 

21 час назад, romka10.06 сказал:

потом нужно пар из этого закрывающего цилиндра сбросить с помощью ещё одного клапана или золотника

Он прекрасно сбрасывается при открывании клапана. Пар выходит в подпоршневое пространство. 

20 часов назад, romka10.06 сказал:

Есть мысль сделать механизм с поворотным кулачком на валу,

Конечно, все это хорошо, но сложно. Я пока что хочу сделать что-то простое.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
21 час назад, romka10.06 сказал:

Нашёл свою старую подделку ступенчатой регулировкой отсечки 

Отличная вещь! Я такое вряд ли сделаю. Мои сантехболтшайбгаешные технологии не позволят. Зато готовый сантехнический обратный клапан - это почти то, что что нужно!

Изменено пользователем EvilSpirit

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Возврат клапана для любителей механики.

Несложно догадаться, что взяв в качестве штока поршня шпильку с резьбой, а в качестве детали, за которую я двигаю механизм мышью, гайку-шестеренку, 

можно ее крутить маленьким шаговым двигателем с помощью длинной шестерни, сдвигая тем самым туда-сюда по штоку, а значит изменяя момент закрытия клапана. 

steam_cutoff_result.thumb.gif.7cc17f8ad5978c784ef21af6921f7697.gif

Изменено пользователем EvilSpirit

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
В 03.07.2021 в 18:39, EvilSpirit сказал:

Как думаете, рабочая схема?

Оригинально придумано, кто его знает рабочая ли схема. Напоминает клапан Стоувера, и проблема будет та же - обороты. До тысячи-полутора может подойдёт. Но у Стоувера более жизнеспособный вариант, к тому же проверенный на практике. Там поршень и открывает и закрывает клапан давлением свежего пара. А управляется это дело пилотным клапаном, лёгким и маленьким, который по силам и соленоиду. Но у Стоувера пилотный клапан был механическим и управлялся кулачком переменного профиля, так же имевшим небольшие нагрузки и потому несложным в исполнении. В оригинале это просто труба, с вырезанным окном формирующем кромки кулачка, надетая на вал и обкатываемая шариком, но конечно лучше отфрезеровать такой кулачок. Нагрузки там невелики, потому можно использовать шарик для обкатывания кулачка. У Стоувера был недостаток в большом расстоянии между пилотным и исполнительным клапанами соединеннми трубкой, и потому большой гистерезис срабатывания, что ограничивало обороты до 1200об/мин, а по хорошему надо хотябы 2500-3500об/мин для минимизации потерь от утечек и тепловых потерь. Ромкина идея с двумя кулачками использовалась в машинах Скиннера. Хороший вариант. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
34 минуты назад, Паровичкофф сказал:

Напоминает клапан Стоувера, и проблема будет та же - обороты. До тысячи-полутора может подойдёт.

Сейчас уже придумал механизм закрытия не газовый/гидравлический, а чисто механический, надежный и без кривошипов, наподобие анимации, приведенной выше. но отсечка так же регулируется. Схема позволяет отказаться от вращательного движения полностью, что полезно для реализации компрессоров и насосов. 

36 минут назад, Паровичкофф сказал:

и потому большой гистерезис срабатывания, что ограничивало обороты до 1200об/мин

интересно, спасет ли идею гидравлический привод клапана? 

Изменено пользователем EvilSpirit

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
6 часов назад, EvilSpirit сказал:

интересно, спасет ли идею гидравлический привод клапана? 

Да, гидропривод более быстр... Но точно не помню какие у него пределы скорости и проблемы. Сам откинул этот вариант после некоторых размышлений. Вообще говоря клапан открываемый поршнем (т.н. ударный) самый быстрый (и механически самый простой). Но у него недостатки нерегулируемости отсечки и симметричности фаз открытия-закрытия, хотя в силу инерционности процесса впуска наблюдается некоторое смещение в нужную нам сторону, ктому же есть варианты смещения фаз и регулирования отсечки. Самый простой из которых удержание открытого поршнем клапана любимым Вами электромагнитом (даже не соленоидом, что гораздо менее энергоемко). проблема здесь одна - демпфирование при закрытии, ибо отпущенный на волю клапан, закрываемый струей пара шлёпает по седлу со страшной силой, что приводит к быстрому износу обоих. 

Кстати на своем сайте, я поместил таки статью, где немного разсматриваются проблемы ударного клапана и некоторые варианты.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
28 минут назад, Паровичкофф сказал:

Но у него недостатки нерегулируемости отсечки и симметричности фаз открытия-закрытия

Я там нарисовал клапан в клапане, проблему симметричности это решает, малый клапан открывается, но не дает быстро наполнится пространству под клапаном. Другой вопрос - правильно подобрать быстродействие. Опять же, ударный клапан - это черезвычайная простота механизма, в комплекте с прямоточным выпуском - идеальная простота. К сожалению, чем больше симметричность, тем больше бесполезный объем цилиндра и выше давление запуска двигателя. Поэтому мой вариант все же отличается: открывание основного клапана производится не ударом поршня о сам клапан, а давлением пара на шток клапана. Аналогично, давлением же пара он и закрывается. При этом не обязательно пару проходить весь путь, цилиндр, закрывающий клапан можно сделать прямо по месту, а передачу усилия сделать механически или гидравлически.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
15 часов назад, EvilSpirit сказал:

клапан в клапане

Вот в этом то и штука. Сложность уменьшает надежность. Кип ит стъюпидли симпл (KISS prinsiple) вот залог успеха. Ударный клапан с электромагнитным удержателем и надежным  демпфированием при посадке, наглухо решает проблему малых отсечек при быстрых оборотах. Остается придумать простое и надежное демпфирование.

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

  • 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.