Самодельные электрические и паровые двигатели - Страница 21
Рис. 122. Трубопровод с соплами.
Рис. 123. Схема направления струй пара из сопел.
Попробовать работу турбины, дуя в трубопровод, не удается до тех пор, пока не расширены отверстия капсюлей, — слишком маленькое давление воздуха способны мы создать.
Но сразу сильно расширять Отверстия сопел тоже рискованно. Правда, чем больше отверстия для выхода пара, тем сильнее струи, а значит, мощнее турбина, но может случиться, что котел не будет давать столько пара, сколько нужно его для сильных струй. Если котел большой, он дает много пара, а если маленький, как у нас, нужно быть очень осторожным: расширите отверстия так, что пар пойдет большими струями, но с маленьким давлением — турбина будет плохо работать.
Конечно, с большим котлом наша турбина может дать значительно большую мощность, чем с котлом, который мы для нее изготовили. Но мы добивались того, чтобы вес всей установки был как можно меньше, и не решались сделать емкость котла больше 170 см3. Имея готовые цельнотянутые медные трубки, можно значительно повысить паропроиэводительность нашего котла. Но об этом немного дальше.
Рис. 124. Фото. Готовый котел со спиртовкой. Сверху котла видны концы- проволок, проходящих сквозь котел. Сбоку припаяна спица для увеличения жесткости котла.
Изготовление котла
Готовый котел со спиртовкой показан на рисунках 124 и 125. Наивыгоднейшая форма котла — цилиндр. Но цилиндрический котел занимает довольно много места, а мы экономили каждый сантиметр, особенно в высоту, и сделали сечение котла эллиптическим. При этом был риск, что котел раздует давлением пара. Первое испытание показало, что мы беспокоились не напрасно. Пришлось поставить внутренние проволочные стяжки, связывающие крышку с днищем (рис. 126), и припаять обрезки велосипедных спиц вдоль обеих сторон котла. Для увеличения поверхности нагрева, а значит, и для ускорения парообразования в днище котла впаяны патрончики от мелкокалиберной винтовки, по девять штук с каждой стороны.
Особое внимание обратите на впайку боковых стенок котла. Лучше всего заложить их, а затем в месте соединения с котлом проложить вокруг медную проволоку и хорошенько пропаять. Прокладка проволоки основательно укрепляет котел.
Рис. 125. Размеры котла.
Рис. 126. Укрепление котла.
Сухопарник — просто отрезок патрона охотничьего ружья или обыкновенный наперсток подходящих размеров. Водоналивное отверстие — гайка и штепсельное гнездо. Водомерное стекло — стеклянная трубка посередине с двумя соединительными резиновыми трубками по концам.
Патрончики лучше впаяйте изнутри до свертывания котла, иначе потом трудно пробираться между ними снаружи паяльником, да и чище получается, если впаивать их изнутри.
Из старого штепселя вывинтите гнездо с гайкой. Гайку припаяйте к котлу. В прорезь гнезда заложите обрезок проволоки и припаяйте ее, залив одновременно отверстие гнезда. Проволочка дает возможность завинчивать гнездо* обращенное нами в пробку, без помощи отвертки или плоскогубцев.
На гнездо наденьте свинцовую или резиновую шайбочку, чтобы плотно закрыть отверстие котла. Готовое водоналивное отверстие с пробкой показано на рисунке 127. Там же видно и водомерное стекло.
Для водомерного стекла постарайтесь достать обрезок трубки внутренним диаметром не менее 5—б мм. Тонкие трубки обманывают: уровень воды в них всегда выше уровня воды в котле, и с таким стеклом можно, понадеявшись на его показания, распаять котел.
Сверху и снизу котла впаяйте коротенькие трубочки и соедините с ними стеклянную трубку при помощи двух маленьких обрезков резиновой трубки. Это очень простое водомерное стекло, но работает оно безотказно. Места соединений обвяжите звонковой проволокой.
Размеры спиртовки видны на рисунках 128 и 129. При такой конструкции, когда бачок со спиртом помещается отдельно, он мало нагревается, и нет риска, что вспыхнет весь спирт.
Рис. 127. Фото. Котел со стороны водомерного стекла и водоналивного отверстия.
Рис. 128. Размеры спиртовки.
Рис. 129. Фото. Готовая спиртовка. Слева — пробочка, которой затыкается отверстие трубки после протягивания главного фитиля.
Рис. 130. Фото. Котел снизу. Видны отверстия для трубок с фитилями, а по краям — отверстия, подводящие воздух.
Трубки для фитилей — патрончики мелкокалиберной винтовки со спиленными донышками. Фитили этих трубок закладываются отдельно от главного фитиля, идущего из бачка по толстой трубке. Они только соприкасаются с главным фитилем.
Когда котел и спиртовка готовы, изогните из жести П-образную часть подставки котла, хорошо видную на рисунке 130. В средние отверстия подставки вставляются трубки спиртовки, а боковые отверстия сделаны для подвода воздуха к фитилям спиртовки снизу. Высоту этой части рассчитайте по спиртовке так,' чтобы концы трубок фитилей получились на расстоянии примерно 30 мм от дна котла.
Регулировка турбины
Теперь можете испытать работу турбины. Налейте в котел на две трети воды. В спиртовку налейте спирт. Когда фитили хорошо пропитаются спиртом, можете зажигать. Вода в котле закипает быстро — в две-три минуты. Пока закипает вода, соедините трубку сухопарника с впускной трубкой турбины. Проще всего соединить котел с турбиной резиновой трубкой. Давление пара в котле не очень велико, и трубка не раздувается. Потом, когда окончательно установите турбину на какую-нибудь модель* сможете заменить резиновую трубку самодельной, спаянной из, латуни или жести.
Как только закипит вода, пар станет вырываться из сопел и завертит турбину; на холостом ходу она вращается с огромной скоростью — в несколько тысяч оборотов в минуту.
Но как узнать, можно ли увеличить отверстия сопел* или они как раз хороши для этого котла? Узнать это нетрудно. Дайте турбине поработать полторы-две минуты, а затем, не гася огня под котлом, снимите резиновую трубку, подводящую пар к турбине. Если при этом пар вырвется из трубки с большой силой, значит давление в котле достаточно велико для того, чтобы пара хватило на отверстия большего диаметра. Тогда вытащите сопла из турбины, осторожно расширьте отверстия иглой, снова вставьте обратно и опять испытайте турбину. Если турбина стала работать лучше, снова попробуйте через полторы-две минуты снять трубку, подводящую пар, и, судя по тому, с какой силой вырывается теперь пар из трубки, решите, можно ли еще увеличивать отверстия сопел. Такое испытание нужно проделать несколько раз.
Только имейте в виду, что нельзя увеличивать отверстия сопел до тех пор, пока из снятой с турбины трубки пар не станет итти с небольшой силой. Какое-то давление должно быть в котле, иначе получится не усиление работы турбины, а наоборот, она станет работать слабее.
Рис. 131 Котел с пароперегревателем.
Если все-таки после одного из расширений сопел турбина станет хуже работать, не огорчайтесь — это легко исправить. Осторожно запаяйте отверстия и снова проткните их иглой. При этом постарайтесь сделать отверстия такими, чтобы они' были чуть меньше, чем в последний раз. Турбина, построенная нами, лучше всего работает при диаметре отверстий сопел 0,8 мм. Мы узнали диаметр отверстий, вставив в них проволоку диаметром 0,8 мм. Она плотно вошла в отверстия. Так же можете сделать и вы.