Альтернативная и малая энергетика на паровом двигателе

NEW BUSINESS THEME

Свежие записи

Свежие комментарии

Архивы

Рубрики

Паровой двигатель в малой энергетике

ПАРОВОЙ РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ и ПАРОВОЙ АКСИАЛЬНО- ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ

Паровой роторный двигатель (паровая машина роторного типа) является уникальной силовой машиной, развитие производства которой до настоящего времени не получило должного развития.

С одной стороны- разнообразные конструкции роторных двигателей существовали ещё в последней трети 19-го века и даже неплохо работали, в том числе и для привода динамо-машин с целью выработки электрической энергии и электроснабжения всяких объектов. Но качество и точность изготовления таких паровых двигателей (паровых машин) было весьма примитивным, поэтому они имели малый КПД и невысокую мощность. С тех пор малые паровые машины ушли в прошлое, но вместе с действительно малоэффективными и бесперспективными поршневыми паровыми машинами в прошлое ушли и имеющие хорошую перспективу паровые роторные двигатели.

Главная причина- на уровне технологий конца 19-го века сделать действительно качественный, мощный и долговечный роторный двигатель не представлялось возможным.
Поэтому из всего многообразия паровых двигателей и паровых машин до нашего времени благополучно и активно дожили лишь паровые турбины огромной мощности (от 20 мВт и выше), на которых сегодня осуществляется около 75% выработки электроэнергии в нашей стране. Еще паровые турбины большой мощности дают энергию от атомных реакторов в боевых подводных лодках-ракетоносцах и на больших арктических ледоколах. Но это все огромные машины. Паровые турбины резко теряют всю свою эффективность при уменьшении их размеров.

…. Именно поэтому силовых паровых машин и паровых двигателей мощности ниже 2000 — 1500 кВт (2 — 1,5 мВт), которые бы эффективно работали на паре, получаемом от сжигания дешевого твердого топлива и различных бесплатных горючих отходов, сейчас в мире нет.
Вот в этой –то пустой сегодня области техники (и абсолютно голой, но очень нуждающейся в товарном предложении коммерческой нише), в этой рыночной нише силовых машин небольшой мощности, могут и должны занять своё очень достойное место паровые роторные двигатели. И потребность в них только в нашей стране — на десятки и десятки тысяч… Особенно такие малые и средние по мощности силовые машины для автономное электрогенерации и независимого электроснабжения нуждаются малые и средние предприятия в отдаленных от больших городов и крупных электростанций местностях: — на малых лесопилках, отдаленных приисках, на полевых станах и лесных делянках, и пр. и др.
…..

..
Давайте рассмотрим показатели, из-за которых паровые роторные двигатели оказываются лучше, чем их ближайшие сородичи — паровые машины в образе поршневых паровых двигателей и паровых турбин.
… — 1) Роторные двигатели являются силовыми машинами объемного расширения – как поршневые двигатели. Т.е. они обладают небольшим потреблением пара на единицу мощности, потому что пар подается в их рабочие полости время от времени, и строго дозированными порциями, а не постоянным обильным потоком, как в паровых турбинах. Именно поэтому паровые роторные двигатели гораздо экономичнее паровых турбин на единицу выдаваемой мощности.
— 2) Роторные паровые двигатели имеют плечо приложения действующих газовых сил (плечо крутящего момента) значительно (в разы) больше, чем поршневые паровые двигатели. Поэтому развиваемая ими мощность гораздо выше, чем у паровых поршневых машин.
— 3) Паровые роторные двигатели имеют гораздо большее рабочий ход, чем поршневые паровые двигатели, т.е. имеют возможность переводить большую часть внутренней энергии пара в полезную работу.
— 4) Паровые роторные двигатели могут эффективно работать на насыщенном (влажном) паре, без затруднений допускать конденсацию значительной части пара с переходом её в воду прямо в рабочих секциях парового роторного двигателя. Это так же повышает КПД работы паросиловой установки с использованием парового роторного двигателя.
— 5 ) Паровые роторные двигатели работают на оборотах в 2-3 тыс. оборотов в минуту, что является оптимальной частотой вращения для выработки электричества, в отличие от слишком тихоходных поршневых двигателей (200-600 оборотов в минуту) традиционных паровых машин паровозного типа, или от слишком быстроходных турбин (10-20 тыс. оборотов в минуту).

При этом технологически паровые роторные двигатели относительно просты в изготовлении, что делает затраты на их изготовление относительно невысокими. В отличие от крайне дорогостоящих в производстве паровых турбин.

ИТАК, КРАТКИЙ ИТОГ ЭТОЙ СТАТЬИ — паровой роторный двигатель является весьма эффективной паровой силовой машиной для преобразования давления пара от тепла сгорающего твердого топлива и горючих отходов в механическую мощность и в электрическую энергию.

Автором настоящего сайта, уже получены более 5 патентов на изобретения по разным аспектам конструкций паровых роторных двигателей. А так же произведено некоторое количество небольших роторных двигателей мощностью от 3 до 7 кВт. Сейчас идет проектирование паровых роторных двигателей мощностью от 100 до 200 кВт.
Но у роторных двигателей есть «родовой недостаток» — сложная система уплотнений, которые для маленьких по размерам двигателей оказываются слишком сложными, миниатюрными и дорогими в изготовлении.

В 2016-18 гг я сделал и испытал несколько моделей поршневых опозитных и аксиально поршневых моторов.. Данные компоновки представлялись наиболее энерго — производительной по мощности вариацией из всех возможных схем применения поршневой системы. Внизу размещено видео использования маленького аксиально-поршневого оппозитного двигателя с встречным движением поршней.

Но по итогам работы сделан вывод- что общий итог работы с поршневыми двигателями- неудовлетворителен. Почему такой вывод-для этого нужно писать целую большую почти научную работу, с материалами на несколько кандидатский диссертаций…. Главное- что поршневые двигатели не могут работать без смазки. А настоящий паровой двигатель (как паровая турбина) должен работать без смазки. Ибо при температуре перегретого пара в 350-380 град- любая смазка тут же обуглится. И такой плохой результат был получен на материалах высокого качества — так пара трения «поршень- цилиндр» — подвергнута ионно -плазменному азотированию в вакуумной среде и твердость поверхностей трения составляет 62-64 ед по HRC. Подробно о процессе упрочения поверхности методом азотирования смотри ТУТ.

Вот анимация принципа работы похожего по компоновке такого аксиально- поршневого оппозитного двигателя с встречным движением поршней

Первые пуски малого парового роторного двигателя

….. Многие посетители моего сайта спрашивают — а каково потребление твердого топлива в таких малых паро-силовых установках а единицу мощности?
…. Отвечаю — на угле на 1 квт-час выработки электричества идет расход примерно 1,2 — 1,3 кг угля, или 1,6 — 2 кг дров, щепы, опила — в зависимости от их влажности.

. МАТЕРИАЛЫ — МАЙ 2020 г.

Видео ролик с работой парового роторного двигателя.

На моем небольшом предприятии в Краснодаре налажено штучное производство под заказ малых паро -силовых установок с роторным двигателем мощностью от 1 до 5 квт. В перспективе можно делать установки до 30 квт мощности.

Заказы присылайте на почту igg-iss@yandex.ru
либо связь по Скайп iggiss2

Вот пример такой малой установки

БЛИЖАЙШАЯ ПЕРСПЕКТИВА

Так же- ближайшая перспектива: сейчас разрабатывается микро установка на 0,25 квт.
Для пеших туристов, геологов, охотников, военных и проч. Она будет переносится в 2-х рюкзаках за спиной. Кипятильник- котел будет раскладываться над костром. Вся система делается из дюрали с поверхностным керамическим покрытием.
Установка будет делиться на 2 части и переносится в 2-х рюкзаках. Время сборки до запуска примерно 7- 8 минут. Время запуска от установки над костром до пуска генератора- 2- 3 минуты. Стремлюсь получить по вес 5 —6.5 кг одно место. Мощность электрогенератора 0,25- 0.3 квт.

Первые испытания натурного макета такой установки показали реальность создания такого изделия.

Приходит много писем — сколько стоят такие малые паросиловые установки с электрогенераторами.

Отвечаю: самая дешевая мобильная походно- туристическая установка мощностью по электричеству 0,4 — 0,5квт стоит 60 тыс руб ( с выхлопом водяного пара в воздух).

Самая дорогая и мощная установка на 18 квт (двухконтурная на легкокипящей жидкости) — стоит 470 тыс. рублей.

Срок изготовления больших установок- 3-4 месяца от предоплаты.
Малые установки могут быть в наличии.

Адрес электронной почты для связи: i gg-iss@yandex.ru
Ник в мессенджере Telegram: Igor Iss

Следующая страница — «Паровые Машины Прошлого».

Перейти – страница о «Твердом Топливе»

Двигатель с замкнутым паровым циклом ШАЙД

Двигатель с замкнутым паровым циклом ШАЙД

Описание двигателя ШАЙД-ДП200.300

ШАЙД-ДП200.300 –паровой двигатель универсального назначения, основанный на замкнутом тепловом «цикле ШАЙД» (цикл Шайдурова А.С.). Предназначен для получения механической энергии через посредство пара, полученного путём сжигания любых видов топлив (все виды жидких и текучих горючих веществ, водные эмульсии из мелкодисперсных порошков любых твёрдых горючих веществ, растительные масла и животные жиры, сиропы и растворы), способных к нагнетанию насосом высокого давления и распыляться через форсунку и, при этом обеспечивается высочайшая устойчивость работы. Цикл ШАЙД обеспечивает максимально достижимый к.п.д., равный 85…95%, что обеспечит сокращение расхода топлива в 4-6 раз по сравнению с двигателями внутреннего сгорания. Двигатель имеет широкий диапазон частоты вращения 0…500 об/сек с возможностью максимального момента вращения вала. Совершенная механика и простота конструкции обеспечивают ему, по сравнению с известными, сверхсвойства: сверхнадёжность, сверхдолговечность, сверхмощность, сверхэкономичность, сверхядность и сверхуниверсальность.

Полное наименование:
Двигательная паровая установка с замкнутым тепловым циклом ШАЙД: ШАЙД-ДП200.300

Сокращённое наименование:
Двигатель паровой ШАЙД-ДП200.300

Рабочее обозначение:
ШАЙД-ДП200.300

Сферы применения:
Двигатель ШАЙД-ДП200.300 является лишь, пилотным образцом, из широчайшего линейного ряда двигателей аналогичной конструкции и принципа действия. Этот линейный ряд, представляет собой, обширное семейство из двигателей, с мощностью от 1 кВт и массой 0,1 кг, до двигателей с мощностью в несколько десятков МВт и массой в несколько тонн. Они применимы во всех сферах, где возможна подача воздуха на приём двигателя.

Эти двигатели не смогут работать только в условиях отсутствия воздуха или иного окислителя. Они способны работать в загазованной и взрывоопасной среде, при условии оборудования глухим шибером, перед камерой сгорания, для остановки двигателя. Не чувствителен к среде с сильной запылённостью и условиям пылевой бури.

В силу высокой экономичности (расход топлива ниже в разы), всеядности (любые виды топлива, за исключением кусковых и сухих), ресурса безотказной работы в десятки лет, высокой удельной мощности (10…20 кВт/кг массы), превышающей все известные виды двигателей, можно существенно расширить сферы применения, по сравнению с имеющимися приводами на основе: двигателей внутреннего сгорания, электродвигателями, паровыми машинами.

Сферы безусловного применения:
— Все виды авиации (основные или вспомогательные приводы);
— Любые виды наземного транспорта;
— Все виды водного транспорта;
— Нефтегазовая отрасль (приводы техники и оборудования всего спектра, в том числе, на взрывоопасных объектах);
— Проходческая техника и оборудование (шахты, тоннели и метрострой, включая условия сильного запыления и
наличия загазованности взрывоопасными газами);
— Химические производства и пищевая промышленность;
— Утилизация тепла или использование перепадов температур различных источников, в том числе, геотермальных или мерзлотных;
— Все остальные мыслимые сферы применения в остальных отраслях.
Кажущаяся … уязвимость двигателей этого семейства легко преодолевается, в условиях зимы средней полосы и Приполярья – замещением, в качестве рабочего агента, воды – …, чья температура … ниже … …, а применения … … … 50…70 … позволит применять эти двигатели в условиях Арктики и, даже, на географических полюсах.

1. Высокая патентуемость. Каждый узел двигателя семейства ШАЙД-ДП, это уникальная конструкция и десятки уникальных технических решений.
2. Высокая трудность обходного патентования. Применение других устройств и других принципов работы ухудшит в разы показатели аналогичных продуктов.
3. Высокие потребительские свойства. Технические параметры недостижимы ни одним из известных двигателей.
4. Высокие производственные свойства.
5. Низкая себестоимость.
6. Ажиотажный спрос.

1. Универсальность (полная)
2. Всеядность (исключение только для этой модели: сухие вещества).
3. Способность работать во взрывоопасной среде.
4. Безотказная работа в течение нескольких лет.
5. Самый высокий к.п.д. из всех существующих (сверхэкономичность)
6. Самая высокая мощность на единицу массы (сверхлёгкость)
7. Сверхширокий диапазон регулирования мощности (момент вращения*частоту вращения) 0…32000 Н*м/сек, поэтому может использоваться без муфты сцепления и коробки передач.
8. Пылестойкость.
9. Взрывобезопасность в загазованной среде.
10. Невидимость в тепловом диапазоне
11. Полная бесшумность.

Производственные
12. Простота конструкции
13. Простая технология изготовления.
14. Низкая материалоёмкость
15. Короткий цикл изготовления

Не один из этих показателей не достижим для любого из известных двигателей. По всем показателям новый двигатель превосходит известные в несколько раз.

Главные препятствия для реализации проекта

Отсутствие патентов.
Отсутствие собственных средств.
Противоестественное законодательство.
Противоестественное общественное устройство.

Пути преодоления препятствия для реализации проекта

— Подача заявок на патентование.
— Поиск инвесторов.
— Привлечение народного финансирования через сбор пожертвований (краудфандинг).
— Привлечение народного инвестирования через старт-ап платформы (краудинвестинг).
— Обращение в госкорпорацию РОСТЕХ(?).
— Обращение к губернатору края(?).
— Обращение к президенту(?).

Тип – паровой (Замкнутый цикл ШАЙД)

Момент вращения:
— максимальный 150 Н*м
— номинальный 105 Н*м

Частота вращения выходного вала турбины:
— максимальная 500 об/сек
— номинальная 300 об/сек
— минимальная 1 об/сек

Мощность на выходном валу турбины
— максимальная 300 кВт
— номинальная 200 кВт
— минимальная 0,5 кВт

Теплообменная система – Кокон ШАЙД (к.п.д. теплопередачи – 0,95)

Применяемое топливо – всеядный (Все виды жидких веществ, окисляемых кислородом воздуха и с теплотворной способностью не ниже 10 МДж/кг)

Расход топлива (по бензину, с низшей теплотой сгорания Qсгор = 44 МДж/кг):
— максимальный 7,5 гр/сек
— номинальный 5,0 гр/сек
— минимальный 0,0125 гр/сек

Расход воздуха (теоретический):
— максимальный 120 дм3/сек
— номинальный 80 дм3/сек
— минимальный 0,2 дм3/сек

Объём рабочего агента 1,5 дм3 (1,5 литра)

К.п.д. на выходном валу двигателя 85…95 % (в зависимости от нагрузки)

Превышение температуры выхлопа над температурой окружающей среды 5…10 °С

Габариты двигателя (без воздуховодов, топливопровода, механизма управления и без кронштейнов):
— длина 430 мм
— ширина 300 мм
— высота 300 мм

Масса снаряжённого двигателя (заправленного рабочим агентом и без топливного бака) 20,0 кг

Состав двигателя, основные узлы:
1. Детандер – … … паровая СТП ШАЙД.
2. Топливный насос – насос высокого давления … … регулируемый НВД АКР ШАЙД.
3. Водянной насос – насос высокого давления … …регулируемый НВД АКР ШАЙД.
4. Газосепаратор водянной – газосепаратор центробежный автоматический ГЦА ШАЙД.
5. Газосепаратор топливный – газосепаратор центробежный автоматический ГЦА ШАЙД.
6. Форсунка топливная – распылитель топливный отсекающий РТО ШАЙД.
7. Камера запальная – камера Ранка запальная КРЗ ШАЙД.
8. Камера сгорания – камера сгорания … … КСКС ШАЙД.
9. Воздушный насос – вентилятор центробежный.
10. Жаровой теплообменник – теплообменник жаровой … … ТЖСШ ШАЙД.
11. Утилизатор – теплообмненник … … ТОСУ ШАЙД.

Описание замкнутого парового цикла ШАЙД

Замкнутый паровой цикл ШАЙД представляет собой терморекуперативную систему с завершённым термодинамическим циклом, характерным признаком которого являются:
— Все наружные поверхности устройства имеют температуру, равную температуре окружающей среды или незначительно превышает её;
— Все входящие и выходящие вещества и продукты имеют температуру, равную температуре окружающей среды или незначительно превышает её.

Через воздухозаборник атмосферный воздух всасывается и проходит через все … теплообменника, где встречным потоком … …. Из теплообменника, горячий воздух попадает в одно- или двух-ступенчатый компрессор и, делится на два потока. Меньший поток, нагнетается в запальную камеру Ранка, по касательной к продольной оси камеры, через сопло. Касательная струя воздуха образует в начале запальной камеры вихрь, вращающийся вокруг оси камеры и движущийся к выходу. Второй, основной поток направляется в камеру сгорания, также, по касательной, образуя вихрь, расходящийся по ходу … … и устремляется по … каналам в направлении внешней среды.

Топливо из бака поступает в топливный насос. Насос нагнетает топливо в теплообменник, где оно … … … сгорания, … для лучшего горения и попадает в форсунку, расположенную в начале запальной камеры Ранка. в центр которого, из форсунки, топливо распыляется конусом по всему сечению запальной камеры.

Контур горения, теплообмена и выхлопа

В конце запальной камеры образуется вихревой поток, имеющий в центре перенасыщенный пар из топлива, переходящий по внешнему слою в переобогащённую смесь топлива и воздуха, которая, в свою очередь, по наружным слоям переходит в бедную смесь, которая при приближении к стенкам выходного раструба переходит в преобладание воздушного слоя, прижимаемого центробежной силой. Из раструба запальной камеры, по касательной, переобогащённая горящая смесь поступает в камеру горения, в которой смешивается с нагнетаемым воздухом, поступающим через сопла по касательной к оси камеры сгорания. Та часть воздуха, которая центробежной силой прижимается к стенкам камеры сгорания, осуществляет частичное охлаждение стенок. Из камеры сгорания, «раскалённые» газы, поступают в жаровые каналы теплообменника Бойля, расположенные параллельно каналам, по которым, встречно, движется вода, переходя в пар. Далее, уже «горячие» газы движутся параллельно каналам со … … …. После каналов …, «остывшие» газы проходят через теплообменник … и доостужаются до значения, близкого к температуре окружающей среды. В окончании цикла остуженные газы проходят через фильтр с поглотителем и выбрасываются в окружающую среду.

С испарителя-перегревателя теплообменника пар попадает в приёмник расширительной турбины, в которой расширяясь совершает полезную работу, превращая внутреннюю энергию пара в механическую энергию вращения турбины. Сработанный турбиной пар направляется в …-теплообменник Бойля, где отдаёт внутреннюю энергию встречному потоку … … (…после насоса высокого давления), … в жидкость. На выходе жидкость поступает в насос высокого давления (…-кольцевой насос), который нагнетает охлаждённую воду обратно в …-…, … потоку, выходящему из турбины и, … тепло… до температуры, близкой к …, сработанного турбиной пара, т.е. в диапазоне ………°С, в зависимости от режима работы и температуры кипения рабочего агента. После выхода из конденсатора теплообменника жидкость поступает в испаритель-теплообменник, где нагревается до парообразования, пар догревается до рабочей температуры …°С и, под давлением … кгс/см; снова попадает в турбину.

Уравнение теплового баланса для завершённого замкнутого парового цикла (цикла ШАЙД):

Qтопл. = Qсгор;
Qсгор. – Авыход. – Пмех. – Путеч. – Пвыхл. = 0;
Qсгор. – (Qисп-я конд. агента + …+ …) – (Qвнутрен. сраб. пара + Qконденсации + Qохл-я конденс-та – … – … – …+ Пвыхл ) = 0;
Qтопл = Qсгор = Авых. + Пмех. + Путеч. + Пвыхл. = Qисп-я сконд. агента + …+ … – Qвнутрен. сраб. пара – Qконденсации – Qохл-я конденс-та + …+ …+ …– Пвыхл;

Где:
Qтопл. – низшая теплота сгорания расходуемого количества топлива;
Qсгор. – выделенная энергия при сгорании топлива;
Авых. – механическая энергия на выходном валу двигателя (турбины);
Пмех. – потери на трение в турбине, потери на трение в топливном насосе, потери на трение в водяном насосе, потери на сопротивление пара, потери на нагнетание воды, потери на нагнетание топлива, потери на нагнетание воздуха;
Путеч. – потери утечек тепла через детали двигателя наружу;
Пвыхл. – потери тепла с выхлопными газами сгорания, безвозвратно сбрасываемые во внешную среду;
Qисп-я сконд.агента – тепло на испарение и перегрев рабочего агента первичной энергией газов сгорания;
… – тепло на … … … энергией газов сгорания;
…– тепло на … и … … … энергией газов сгорания;
Qвнутрен. сраб. пара – остаточная внутренняя энергия сработанного пара, подлежащая … через … … после … тепла от …;
Qконденсации – теплота конденсации, подлежащая … через … … после … от … …;
Qохл-я конденс-та – теплота от охлаждения конденсата, подлежащая … через … агента … насоса;
…– количество теплоты, возвращаемой набранной энергий от сработанного пара, теплотой от конденсации, и теплотой от охлаждения конденсата;
… – тепло на … … … … … сгорания;
…– тепло на … … … … … сгорания;

Принципы проектирования парового ШАЙД:

1. Температура выхлопа рабочего агента после двигателя до температуры, в случае водянного пара, должна составлять ……… °С. Нижняя температура конденсирующего контура должна быть максимально … к … … …, т.е. до …. … °С что гарантирует наличие запаса … на критические режимы.
2. Давление в конденсирующем контуре, от турбины к насосу высокого давления, должно иметь избыточность в … атмосферы.
3. На время остановки двигателя, во избежание образования вакуума в системе парообразования и скопления конденсата … …, на выходе из турбины должен быть установлен обратный клапан.
4. Для освобождения парового контура от воздуха на … конце … должен быть установлен автоматический … …. Автоматический … должен быть центробежного типа, устанавливаться перед … при наличии избыточного давления. Избыточное давление обеспечивается установкой непосредственно перед насосом регулируемого … … и всасывающего клапана из резервного бака.
5. Избыточность … топлива должна составлять …-… атмосфер, во избежание … в … на пути к форсунке и гарантированного распыления в камере.
6. Перенос теплового потока … … тепла внутрь посредством движения испаряемого агента, воздуха и топлива, … газам горения, … …, в направлении … … камеры сгорания.
7. Превышение температуры остуженных газов сгорания, выбрасываемых в окружающую среду, должно составлять +………°С.

Очередность забора тепла, начиная от камеры сгорания:

1. Забор тепла от … … контуром перегрева … и накала …
2. Забор тепла от … … контуром … …, догрева … и … …
3. Забор тепла от … … контуром … … и подогрева … и, параллельно, … …от … … пара из турбины на … … после … … давления
4. Отбор … … от … … и конденсата, поступающим из … …, … и топливом из бака
5. Выброс в окружающую среду продуктов горения с остаточной энергией 5-10% от энергии сгорания топлива.

Указания по проектированию

Подбор материала для парового контура, турбины и водянного насоса.

Пар представляет собой агрессивную среду, агрессивность которой обусловлена тем, что при … … в пар … … связи, основанные на … …. Кроме того, отдельные молекулы, обладающие повышенной кинетической энергией, способны вызывать … …, энергия которых на … …значения характерные для основной массы. В этих … … молекула воды может не … … на атомы, но и отдельные … … терять или … …, т.е. сам пар имеет признаки … … плазмы. Именно, эти свойства … … … …… … излучения. И эти же свойства обуславливают высокую … … пара, … … коррозию особенно усиливающуюся наличием повышенного … …, у которых более активные … … и кислород вызывают … … делают их крайне агрессивными. В этих условиях, способны приобрести агрессивность даже … ….

Камера сгорания представляет собой химический реактор, в котором реагируют топливо и окислитель, со скоростями распространения фронта горения от 40 м/сек и не превышающими 100 м/сек, за счёт чего,процесс горения не переходит в детонацию.

Простая камера сгорания

Камера сгорания имеет внутреннюю поверхность, обращённую к центру и оси камеры, и наружную поверхность. Внутренняя и наружная поверхность разделены средними слоями, которые участвуют в теплопередаче от внутренней поверхности к наружной.
Что происходит с простейшей камерой, представляющей из себя … …?
В любой камере, где уже продолжается непрерывный процесс сгорания, происходит нагрев стенок этой самой камеры. Этот нагрев происходит под действием контакта с горящими газами, а также под действием электромагнитного излучения, которое выделяется при горении. Степень нагрева стенок камеры зависит от степени поглощения излучения. Степень поглощения теплового излучения зависит от того, из какого материала изготовлена внутренняя поверхность камеры.
Чем больше излучения отражает внутренняя поверхность, тем меньшая его часть участвует в нагреве поверхности. Но, если внутренняя поверхность имеет высокую степень «черноты» (абсолютна поверхность, теоретически, полностью поглощает излучение, обращая его в тепло), то максимально большая часть излучения горящих газов участвует в нагреве стенок камеры. К этому, добавляется тепло, передаваемое, за счёт контакта, от раскалённых горящих газов.
Такая камера хороша в качестве печки для обогрева внешней среды, т.к. большая часть энергии сгорания расходуется на утечку во внешнюю среду через, раскалённые излучением и горячими газами, стенки камеры.

Камера сгорания теплового двигателя

Камера сгорания теплового двигателя непрерывного действия в корне отличается от простой камеры для обогрева внешней среды. Камера непрерывного действия тепловых двигателей должна максимально сохранять энергию сгоревших газов и, сам процесс сгорания, в камере, должен оказывать минимальное негативное действие на стенки
камеры. Минимальное негативное действие означает: наиболее продолжительное для стенок камеры сопротивление коррозии, сохранение максимально высоких механических свойств несущих стенок камеры, как можно более низкую температуру наружной оболочки камеры.
Забор тепла от наружных поверхностей стенки камеры допустим только в случае, если оно будет совершать полезную работу. Забор наружного тепла может осуществляться посредством поглощения топливом, поступающим в камеру, если это не вызовет коксования и отложений в нагнетательном контуре, воздухом или иным окислителем, направляемым в камеру, при условии, что это не окажет негативного влияния на его свойства, увеличение объёма, сжимаемость.
Защита от коррозии может обеспечиться только сверхстойкими покрытиями, нанесённые высокоскоростным потоком плазмы. Максимально высокие механические свойства, прочность на сжатие и растяжение, вибро- и ударостойкость, обеспечиваются только правильной конструкцией камеры. Правильная конструкция подразумевает, что каждая часть должна выполнять определённые функции, которыми будет обусловлено рациональное использование материалов, выражающееся максимальной эффективностью работы камеры и её дешевизной.

Такая конструкция должна иметь:

1. … …, защищающий, находящие снаружи от него, … … от … …топлива. … … омываться … … с обеих сторон, или только с внутренней стороны, омываясь … … рабочим телом (атмосферный реактивный двигатель), … …, … … (паровой или парогазовый двигатель). … …, может иметь головное … … в камеру, или, быть выполнен, … … газов. Обязательно, покрытие внутренней поверхности … … материалом, также желательно такое же покрытие, … … с обоих сторон, нанести и с наружной стороны. Тело … … быть выполнено … …. … …должен быть стоек к температурному короблению, противостоять … … и вибрации.
2. Может иметь … …, одну или несколько … …, между … …циркулировать различные жидкие и …
…. Внутренние … … должны иметь … … или … ….
3. … … оболочку, состоящую из … …, изготовленного из … …, даже, … …, защищённого от экстремальных температур, … … слоем из жаропрочного материала. … … оболочки, по внутренней поверхности должен иметь покрытие … …-… …, если контактирует с горячим газом, … ….
4. Все, … …, поверхностные … …, … … камеры по возможности, должны … …, обеспечивающую высокие … … (лучшие показатели получаются после … … головкой … … или … …).
5. Выходной … …, в … …своей, должен … …, подобное … ….

Автор – Шайдуров А.С.
Январь 2018 год.