Перейти к содержанию
Старик Мазай

ORC цикл для малой установки

Рекомендуемые сообщения

Дата: (изменено)
13 часов назад, Паровичкофф сказал:

а КПД 20% достижим для малой установки и на воде. И сверхкритика для этого вовсе не нужна. 70-100бар&500-550С достаточно.

По параметрам для КПД - согласен. Только вот вопрос- какой смазкой  и как смазывать цилиндры поршневой машины, да и детали механизма парораспределения - если температура этих деталей  там будет точно выше 400 град? 

Насколько я знаю- самое термостойкое масло держит температуру чуть выше 300 град. И то недолго держит - потом  пригорать начинает и разлагаться.  И в итоге в такой паровой поршневой машине  получим сухое трение на очень высокой температуре.

Изменено пользователем Старик Мазай

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
2 часа назад, Старик Мазай сказал:

если температура этих деталей  там будет точно выше 400 град? 

При температуре пара в 500С температура стенки цилиндра как раз и будет около 300С, а 500 будет только на крышке цилиндра и клапане. И если клапан тарельчатый, то его смазывать не нужно, ну а крышку и подавно. Уплотнение клапана можно сделать графитовым, как делал Серполе... да и температура там пониже, чем на тарелке, можно вписаться и с маслом. Масло подается на каждый ход поршня и постоянно выдувается в выхлоп, поэтому не застаивается на стенках цилиндра и не пригорает. Проблемы смазки при Т пара до 500С нет. А вот 550 и выше да, там получается слишком горячая ЦПГ и надо мудрить. Но есть кое какие варианты....охлаждение цилиндра питательной водой по Доблю, например.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Старик МазайПаровичкофф, если решается задача повышения КПД, то может посмотреть в сторону снижения температуры холодильника?  Охлаждать водой 20..25С вполне реально (а в холодный сезон можно и ниже). Это как раз тот резерв, который с помощью водяного пара реализуется плохо, так как давление паров при Т < 100С резко падает (это приводит к очень большим размерам ЦНД). Органические рабочие тела этот резерв могут использовать за счет относительно большого давления при низких Т.  Кстати спирт по этому параметру как раз не подходит, так как давление его паров также невелико. Хорошо подойдет пропан еще лучше СО2 (отнесем его условно к группе органических рабочих тел). 

Изменено пользователем _sla

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Терли тему уже не один раз. То что я сам нашел и положил на полку.

1. Паровики для работы с мятым/мокрым паром живут без смазки если это работа 24/7 - постоянно. Вспомогательные машины на пароходах.  Пара трения чугун/чугун.
2. На не воде - все ок если тепло бросовое. Делается из готовых узлов.  Кпд 5%..
3. Если мы жгем дрова - то или двс на древесном угле или стирлинг.  Сквозной кпд до 10%. При этом первый работает при пиковой нагрузке, второй - постоянно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
5 часов назад, _sla сказал:

посмотреть в сторону снижения температуры холодильника?

Если не совмещать с системой отопления, то обязательно надо использовать этот резерв. Вон, на Титанике при 14атм насыщенного пара за счет вакуума общий кпд был под 20% без всякого перегрева пара. СО2 просчитывал пару раз, мне он тоже нравится. На воде вакуум конечно создает проблему с удалением воздуха, проблема с ЦНД не так велика, ведь работали же паровые машины Ньюкомена и Уатта, а так же атмосферные стирлинги... у них проблема с относительно большой работой сил трения та же самая. Но у органических циклов проблему создает герметизация системы, которую уже так запросто не осмотришь и с масленочкой по механизмам не пройдёшься...поэтому закрытую систему надо делать как можно проще и предусмотреть кучу всяких датчиков неисправностей. Чем хороши ещё орг. раб. тела у них высокая молярная масса, поэтому с турбиной ситуация получается лучше, чем у воды, поскольку обороты турбины уменьшаются. Но это если мы хотим киловатт 50, для микромощностей наверно и для них турбина не подойдёт. 

Поделиться сообщением


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

 На воде вакуум конечно создает проблему с удалением воздуха ... Но у органических циклов проблему создает герметизация системы, которую уже так запросто не осмотришь и с масленочкой по механизмам не пройдёшься

Пожалуй первую проблему решить проще, чем вторую.

Изменено пользователем _sla

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
В 20.07.2021 в 13:07, Паровичкофф сказал:

При температуре пара в 500С температура стенки цилиндра как раз и будет около 300С, а 500 будет только на крышке цилиндра и клапане. И если клапан тарельчатый, то его смазывать не нужно, ну а крышку и подавно. Уплотнение клапана можно сделать графитовым, как делал Серполе... да и температура там пониже, чем на тарелке, можно вписаться и с маслом. Масло подается на каждый ход поршня и постоянно выдувается в выхлоп, поэтому не застаивается на стенках цилиндра и не пригорает. Проблемы смазки при Т пара до 500С нет. А вот 550 и выше да, там получается слишком горячая ЦПГ и надо мудрить. Но есть кое какие варианты....охлаждение цилиндра питательной водой по Доблю, например.

Полагаю - что не все так просто....

В 20.07.2021 в 13:07, Паровичкофф сказал:

При температуре пара в 500С температура стенки цилиндра как раз и будет около 300С, а 500 будет только на крышке цилиндра и клапане.

А КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА БУДЕТ НА ПОРШНЕ?  Вон - в 4-х тактных ДВС моторах  разница в Т между поршнем и цилиндром в 130-150 град. В 2-х тактных еще больше.  Вот там- на кольцах цилиндра масло и начинает пригорать от повышенной температуры.   Поэтому  поршни в самых трудных случая начинают охлаждать струей масла из картера.    В паровом поршневом моторе (особенно двойного действия- где горячий пар будет с обеих сторон) будет та же ситуация.  Поршень будет сильно перегреваться на высоких параметрах пара и масло там начнет пригорать. А охлаждать  паровой мотор- это резко снижать его КПД.

В опасность перегрева парового мотора на высоких параметрах говорит и то- что коэф теплопроводности пара на Т в 370 град на 30% выше.чем у горячего воздуха, на такой же Т.  Да и коэф теплопередачи у пары "пар- сталь" тоже несколько выше. чем у пары "горячий воздух- сталь"...

В 20.07.2021 в 19:19, Паровичкофф сказал:

СО2 просчитывал пару раз, мне он тоже нравится. 

У углекислого газа температура кипения около минус 70.... Это какое давление нужно держать в конденсаторе- чтобы при его охлаждении получать жидкий СО 2 при температуре в + 10 или + 20 градусов....  Посмотрел по таблицам- при + 10 град. давление насыщ паров - 44 атм.... - И из какой стали должен быть конденсатор- чтобы держать такое давление....

Изменено пользователем Старик Мазай

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
18 минут назад, Старик Мазай сказал:

Полагаю - что не все так просто....

Совсем не просто..

https://wiki.opensourceecology.org/wiki/Steam_Engine_Design/White_Cliffs_Report

 

image.thumb.png.645d0ed9f0a5bed23671e2cc9c64cb08.png

 

Паровик из двс с ударными клапанами..

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
8 часов назад, Старик Мазай сказал:

И из какой стали должен быть конденсатор- чтобы держать такое давление....

СО2 в конденсаторе должен быть внутри трубок, а не снаружи, в отличие от конденсатора водяного пара где наоборот. Холодильник например так и устроен.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
2 часа назад, _sla сказал:

Холодильник например так и устроен.

Можно еще раз повторю? Берем компрессор от холодильника, разрезаем корпус, ставим простейшую систему газораспределения (прямоточный выхлоп + подъем клапана поршнем), переделываем электрическую машину в генератор, завариваем обратно, заправляем. контур охлаждения в воду (там готовый вроде), контур подогрева - в горячую воду (например, как бойлер косвенного нагрева). Ну и насос какой-нибудь туда.

Изменено пользователем EvilSpirit

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

image.thumb.png.981ccd63b38032e7251fc75aa6cc5fa0.png

Кстати, почему они все стремятся штырями, торчащими из поршня прицелиться и попасть в шарик? Это же не бильярд! Неужели сложно к шарику штырь приварить? Тогда шарик не будет портиться, крутиться, да и зачем тогда шарик, если можно нормальный тарельчатый притертый клапан сделать?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
@Staska Ждем ваш Стирлинг, он выглядит очень круто!

image.thumb.png.0dbd4b8b017d44a4e2dbab130f86cb82.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
1 час назад, EvilSpirit сказал:

Берем компрессор от холодильника, разрезаем корпус, ставим простейшую систему газораспределения (прямоточный выхлоп + подъем клапана поршнем), переделываем электрическую машину в генератор, завариваем обратно, заправляем. контур охлаждения в воду (там готовый вроде), контур подогрева - в горячую воду (например, как бойлер косвенного нагрева). Ну и насос какой-нибудь туда.

Конечно, если делать, то можно/нужно по максимуму использовать стандартные или готовые комплектующие.

1 час назад, EvilSpirit сказал:

к шарику штырь приварить? Тогда шарик не будет портиться, крутиться, да и зачем тогда шарик, если можно нормальный тарельчатый притертый клапан сделать?

Насчет приварить тут сложность. Шарик закаленный и к нему не варится, а если все же умудриться, с подогревом там, то поведет и шар будет некруглый/неплотный. Собственно шарик, насколько я понимаю, используют как наиболее простой вариант тарельчатого клапана. В любительских условиях изготовить клапан с шариком очень просто (никаких притирок, удар молотком по шарику в отверстии и герметичность обеспечена). Но в серийном производстве конечно нужно делать тарелку, так как ее проходное сечение больше. А штырь, разумеется рациональнее выточить заодно с тарелкой, тут Вы правы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
4 минуты назад, _sla сказал:

Конечно, если делать, то можно/нужно по максимуму использовать стандартные или готовые комплектующие.

Ну, тут многие согласны с тем, что написано у вас в подписи:

Цитата

по-настоящему хорошую паровую машину можно создать только с нуля

Но я предпочитаю сначала прототипировать. То есть собрать из подручных материалов, учитывая их особенности. 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
3 минуты назад, EvilSpirit сказал:

Ну, тут многие согласны с тем, что написано у вас в подписи:

:classic_smile::classic_smile:  Здесь нет противоречия. Даже из стандартных комплектующих конструкция получается новая. Но и материалы и комплектующие сейчас есть те которых не было во времена классических паровых машин. С использованием новых комплектующих и машина получается с другими характеристиками, однако задача стоит подобрать детали грамотно. В моей подписи мысль о том что характеристики паровой машины необходимо улучшать, а для этого использовать новые конструктивные решения. То есть продолжать эволюционное развитие преждевременно забытого технологического направления. Использование готовых узлов и деталей этому не противоречит. Это как в программировании - раньше писали на ассемблере, а сейчас используют готовые библиотеки - прогресс :classic_smile:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

EvilSpirit, это виктор а :) мой ниже. 100500 переделка, но есть подвижки..

IMG_20210708_230952.jpg 

IMG_20210708_230926.jpg 

IMG_20210708_230849.jpg 

IMG_20210708_230852.jpg 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
2 часа назад, EvilSpirit сказал:

Можно еще раз повторю? Берем компрессор от холодильника, разрезаем корпус, ставим простейшую систему газораспределения (прямоточный выхлоп + подъем клапана поршнем), переделываем электрическую машину в генератор, завариваем обратно, заправляем. контур охлаждения в воду (там готовый вроде), контур подогрева - в горячую воду (например, как бойлер косвенного нагрева). Ну и насос какой-нибудь туда.

Неа, не так. Покупаем на разборке компрессор кондиционера sanden trs090 (Хонды от 1992 года и выше). Разбираем, моем, снимаем клапан. Собираем. Покупаем готовые пластинчатые теплообменники. Или сами крутим из трубки медной.. Думаем из чего сделать нано-насос. И все,, на Р134 кпд почти 5%, на гексане/пентан/додекан - ну даже 7-8%, на Р11 - 10%. Макс температура до 150-160 градусов.  Это любимая тема студентов для исследования орц цикла.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
1 час назад, Staska сказал:

Покупаем на разборке компрессор кондиционера sanden trs090

У вас уже вроде есть такой. И этих результатов мы тоже ждем с нетерпением!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
В 21.07.2021 в 22:17, Старик Мазай сказал:

Полагаю - что не все так просто....

Те, кто это делал, говорят что проблемы начинаются выше 550С. 

 

В 21.07.2021 в 22:17, Старик Мазай сказал:

А КАКАЯ ТЕМПЕРАТУРА БУДЕТ НА ПОРШНЕ?

См. картинку, это распределение температур нп поршне двигателя Доджа Монако. Температура пара 1000F  (538C)

В 21.07.2021 в 22:17, Старик Мазай сказал:

У углекислого газа температура кипения около минус 70....

Прилагаю диаграмму состояний СО2. Из неё видно что при температуре в конденсаторе порядка 25С давление там будет около 70бар, что хотя и много но не критично, если применить трубки небольшого диаметра. В "котле" может быть 200-600 атмосфер в зависимости от температуры, что вероятно многовато, но если не гнаться за сверхвысокими температурами, терпимо.

В 22.07.2021 в 09:23, EvilSpirit сказал:

почему они все стремятся штырями, торчащими из поршня

Три штыря сделаны для того, что один шарик душит машину. Об этом и о других вопросах ударного клапана я разобрал здесь http://berlogovo.narod.ru/selfsufficiency.htm в статье "О переделке ДВС на пар" 

Температура поршня.png 

Диаграмма СО2.png 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Паровичкофф, а как с маслом то ? Есть ли варианты совсем без ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
12 часов назад, Staska сказал:

Паровичкофф, а как с маслом то ? Есть ли варианты совсем без ?

На перегретом паре единственный вариант, который работал на смазке водой - мифический Циклон. Но было ли это мистификацией или проект был задавлен фининтерном неизвестно. Остальные варианты в т.ч. сухие смазки, были только в фазе лабораторных изследований, которые не были продолжены и потому полученная информация неоднозначна, так как дело не было доведено до конца.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
В 23.07.2021 в 21:34, Паровичкофф сказал:

См. картинку, это распределение температур нп поршне двигателя Доджа Монако. Температура пара 1000F  (538C)

С одной стороны - картинка с цифрами обстоятельная. А с другой-  возникает вопрос- как они там измеряли температуры с такими подробностями по местам съёма показаний...  С  трудом могу представить такую технику размещения датчиков на движущемся поршне....

В 23.07.2021 в 21:34, Паровичкофф сказал:

В "котле" может быть 200-600 атмосфер в зависимости от температуры, что вероятно многовато, но если не гнаться за сверхвысокими температурами, терпимо.

Такие давления высокие ... Имел опыт сбора и эксплуатации  малого котла и паропроводов технологического пара (насыщенного) под давление в 60 - 65  бар...  Так там держали  в качестве уплотнений только медный шайбы из отожженной меди М-1..И каждый раз после разбалчивания их приходилось выкидывать и ставить новые. .  А какие уплотнения ставить на стыки с горячим газом и давлением в 200-300 бар- даже не представляю.

Изменено пользователем Старик Мазай

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
31 минуту назад, Старик Мазай сказал:

как они там измеряли температуры с такими подробностями по местам съёма показаний...  С  трудом могу представить такую технику размещения датчиков на движущемся поршне...

Никаких датчиков. Краска, которая меняет свой цвет в зависимости от максимальной температуры нагрева или ряд точек из сплавов, которые имеют различную температуру плавления, температура плавления пятнышка сплава, который не расплавился, а уцелел показывает необходимую температуру. Не помню точно какой метод использовали в данном конкретном случае. Сейчас в принципе эту проблему легко решает электроника. Система датчик температуры-передатчик-приемник уместится в маковом зернышке и меньше. Уж если наночипов в вакцинку напихали, то такой датчик будет стоить копейки .... 

31 минуту назад, Старик Мазай сказал:

А какие уплотнения ставить на стыки с горячим газом и давлением в 200-300 бар- даже не представляю.

Думаю шайбы из мягкаго железа подойдут. Но СО2 все же в сверхвысокие параметры загонять не стоит, хотя ктото делает турбины мегаваттной мощности на СО2, а это уже не шутки. 

Изменено пользователем Паровичкофф

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.