Юный техник, 2003 № 04
Шрифт:
Беда лишь в том, что говорят гомункулусы исключительно на древнеэльфийском языке. Словарь такого языка любезно составил для нас синьор Арнольд де Вилланова и в день телефонного разговора передал в редакцию по факсу.
Каково же было наше разочарование, когда мы увидели, что словарь этот — древнеэльфийско-латинский. Поэтому мы немедленно приступаем к его переводу, а ознакомиться с ним вы сможете ровно 1 апреля 2004 года.
Паровой котел для паровой турбины
В прошлом номере нашего журнала мы описали конструкцию паровой турбины, пригодной как для
Конструкция эта отработана на протяжении многих экспериментов, поэтому постарайтесь воспроизвести ее как можно точнее. Но для начала мы расскажем об устройстве и принципах работы котла.
Объем котла около 190 см3. Ради снижения центра тяжести и повышения устойчивости ему придана овальная форма. Давление пара раздувает котел, старается сделать его круглым. Чтобы этого избежать, внутри поставлены проволочные стяжки (рис. 2).
Делается котел из жести от консервной банки. Источником тепла служит спиртовка или фитильная горелка, в которой горит аптечный спирт. Если спирт заменить бензином или керосином, то пламя горелки будет сильно коптить и котел почернеет. Чтобы получить как можно больше пара при нагревании от небольшой и легкой горелки, в котле имеется ряд приспособлений. Например, в отверстиях на его дне впаяны латунные гильзы от мелкокалиберной винтовки. В них-то и происходит основное образование пара. Без гильз котел «не тянет».
Если вам не удастся достать латунные гильзы, попробуйте заменить их изогнутыми в виде буквы «U» медными трубочками. Их можно взять от старого холодильника.
Выходящий из котла пар проходит через так называемый сухопарник — небольшой колпачок, сделанный из наперстка. Он отделяет пар от попадающих в него капель воды. Несмотря на это, пар все же содержит много влаги, которая может конденсироваться на лопатках турбины и затруднять ее работу. Чтобы этого избежать, пар перегревают, пропуская через медную трубку (пароперегреватель), помещенную в пламя спиртовки. Здесь он становится сухим и значительно увеличивает свой объем, а это в свою очередь резко повышает мощность турбины. (В принципе температура перегретого пара может быть очень высока.
Если кончик трубки пароперегревателя дополнительно подогреть, то получится струя пара, от которой загораются спички! Это, несомненно, удивит ваших друзей.
Связь между котлом и турбиной осуществляется кусочком толстостенного резинового шланга, применяемого в автомобилях для подачи бензина. Он туго натягивается на патрубки турбины и пароперегревателя без прикручивания проволокой. Этот кусочек шланга выполняет роль предохранительного клапана. Чрезмерное повышение давления срывает его с трубок, и пар свободно вытекает из котла.
Соединять паровой котел с турбиной при помощи металлической трубки недопустимо. Это может привести к взрыву котла!
Теперь — о технологии.
Для изготовления цилиндрической части котла (обечайки) требуется кусок жести размером 100x175 мм. Ему нужно придать кривизну. Для этого очень аккуратно и плавно, без складок и изломов изогните его по форме различных цилиндрических тел, постепенно доведя до диаметра 50–60 мм. (Во избежание порезов работу ведите в брезентовых рукавицах.)
После этого вы сможете легко спаять красивую и точную обечайку котла, имеющую форму кругового цилиндра. Аккуратно обожмите ее в тисках, чтобы в поперечном сечении получился овал с размерами примерно 35x70 мм.
Особое внимание обратите на впайку боковых стенок котла. Заложите их в котел, по линии пайки проложите медную проволоку диаметром 2 мм и тщательно пропаяйте. После этого можно сверлить в оболочке котла отверстия без опасности его смять.
Припаяйте две проволочные распорки, наперсток и трубку пароперегревателя, устройства для кипячения воды — гильзы либо U-образные трубочки. Для того чтобы заливать в котел воду, просверлите отверстие диаметром 4 мм и припаяйте к нему высокую гайку с резьбой М3. Через это отверстие при помощи большого шприца вы сможете заливать в котел точные дозы воды.
Пробкой послужит винтик с шайбой из кусочка кожи или свинца. После окончания пайки необходимо проверить изделие на герметичность. Для этого хорошо намыльте котел и, закрыв отверстие для заливки воды, подуйте в сухопарник. В местах плохой пайки появится пузырь. Это место нужно повторно пропаять.
Еще очень важно убедиться в том, что пар может свободно вытекать из котла. Для этого выверните винт из впускного отверстия и снова подуйте через сухопарник. Воздух должен проходить через всю систему без малейшего напряжения ваших легких. Если этого не происходит, то обязательно устраните причину: это может быть случайная капля олова или резким изгиб трубки.
Далее нужно сделать подставку для котла (рис. 3) и спаять ее с ним.
Рис. 3
В подставке имеются четыре отверстия для фитилей спиртовки. Рядом с ними — по два отверстия для подвода воздуха к пламени фитилей. Общий вид спиртовки изображен на рисунке 4. При такой конструкции, когда бачок со спиртом стоит отдельно, он мало нагревается и нет риска, что вспыхнет весь спирт.