Самодельные электрические и паровые двигатели
Шрифт:
Для маленькой паровой машины с цилиндром из патрона от револьвера "наган" объем котла, сделанного из консервной банки, достаточен. Но для машины с цилиндрами большего диаметра пар в таком котле образуется недостаточно быстро, и машина работает так, как в неудачных конструкциях первых паровозов, — все время приходится нагонять пар в котле. Если захотите сделать паровые машины большего размера, объем котла нужно сильно увеличивать.
Можно сделать водотрубный котел, например-такой, как показан на рисунке 95. Это котел системы инженера - Ярроу. Он называется водотрубным потому, что почти вся вода помещается в трубах, обогреваемых горячими газами топки, и таким образом сильно увеличивается
Рис. 95. Фото самодельного котла Ярроу.
Рис. 96. Схема циркуляции воды в кастрюле.
Еще по одной причине этот котел дает много пара: в нем очень хорошо циркулирует вода. В обыкновенной кастрюле подогревается дно, вода нагревается внизу, поднимается вверх, а навстречу ей сверху спускается более холодная. Потоки воды смешиваются, мешают друг другу, вода в котле бурлит, и много тепла тратится зря (рис. 96).
В котле Ярроу дело происходит иначе. Больше всего нагреваются внутренние, ближайшие к огню трубки, и так как они расположены под большим углом вверх, нагретая вода легко поднимается по ним в барабан котла. Более холодная вода из барабана спускается вниз по наружным трубкам, не мешая потоку нагретой воды (рис. 97, слева). В котле Ярроу вода непрерывно циркулирует, хорошо поглощая тепло топки, и очень быстро обращается в пар.
Сделать такой котел нелегко и браться за него стоит только в том случае, если достанете цельные медные трубки подходящего диаметра. Спаивать трубки самому нельзя: они быстро дают течь и весь котел выходит из строя. Если достанете трубки и возьметесь за изготовление котла Ярроу, обратите самое серьезное внимание на впайку трубок. Лучше всего припаивать их не снаружи, а изнутри до свертывания барабана и нижних соединительных пол утру бок. Когда заложите трубки в отверстия заготовок барабана и * полутрубок, оберните каждую трубку медным проволочным кольцом и залейте оловом. После впайки всех трубок сверните и спаяйте барабан котла и соединительные полутрубки. Такой способ изготовления обеспечит надежную работу котла.
Рис. 97. Слева—схема циркуляции воды в котле Ярроу, справа — схема котла Ярроу с U-образными трубками.
Котел Ярроу можно сделать и проще. Медные трубки изгибаются в виде буквы U и обоими концами впаиваются в барабан котла (рис. 97, справа). Это дает возможность обойтись без соединительных полутрубок внизу и вдвое уменьшает число впаек.
Такой котел, даже небольших размеров, будет давать очень много пара, и его выгодно ставить на движущиеся модели, где вес котла имеет очень большое значение.
Очень хорошо работает котел Ярроу, но есть у него один существенный недостаток: на большое количество воды он получается слишком громоздким. В настоящих котлах этого недостатка нет, потому что в них все время подкачивается вода, а нам в модели этого не сделать. Вместе с тем котлы, вмещающие много воды, нужны для мощных паровых машин — скажем, для двухцилиндровой машины, описанной в этой книге.
Рис. 98.
Юные техники часто делают простые паровые котлы с жаровой трубой посредине. Мы попробовали сделать такой котел больших размеров из литровой консервной банки (рис. 98), но он оказался совсем негодным: все время отпаивалась жаровая труба в месте соприкосновения ее с верхней крышкой котла.
Такие котлы маленького размера работают потому, что тяга в них значительно меньше и температура газов, доходящих до верхней крышки, ниже. А в этом котле, объемом в 1 л, никак нельзя уберечься от распайки.
Самый простой котел, емкостью в 1,5—2 л воды, мы сделали из... кастрюли (рис. 99). Этот котел обладает многими недостатками, о которых мы уже говорили, но если нагревать его на примусе, он дает столько пара, что наша двухцилиндровая машина работает полным ходом сколько угодно времени.
Пожалуй, не стоит описывать, как сделать этот котел. Ведь4 арматура котла уже описана, а припаять крышку к кастрюле всякий сумеет.
Если достанете большой лист латуни толщиной 0,5 мм, можете сделать очень хороший так называемый корнваллийский котел (рис. 100).
Рис. 99. Фото. Паровой котел из кастрюли.
Рис. 100. Схема простого корнваллийского котла.
Это горизонтальный жаротрубный котел с одной большой жаровой трубой. Труба в нем помещена не в центре, а смещена в сторону и вниз, благодаря чему создается хорошая круговая циркуляция воды (рис.
100, справа). Этот котел можно нагревать спиртовкой с несколькими фитилями только у передней стенки котла; дальше огонь будет втягиваться в трубу и омывать всю ее. Корнваллийский котел можете сделать любых размеров, придерживаясь таких соотношений: диаметр жаровой трубы берется в два раза меньший, чем диаметр котла, а длина котла должна быть хотя бы в два раза больше диаметра котла. В настоящих котлах длина обычно берется в четыре-пять раз больше диаметра.
Еще лучше будет работать самодельный корнваллийский котел, если в свободную часть жаровой трубы вставить трубчатую батарею для увеличения поверхности нагрева.
Ее можно сделать в виде спирали, один конец которой впаян снизу котла, а другой сквозь верхнюю стенку жаровой трубы входит в котел (рис. 101, вверху).
В маленьком корнваллийском котле трубку можно не свертывать спиралью, а просто изогнуть так, как показано на рисунке 101 (в середине). Если позволит место, можно впаять рядом две такие трубки.
Выходящие из котла газы имеют еще довольно высокую температуру, и их можно использовать для перегрева пара (рис. 101, внизу), что значительно улучшает работу котла.
Теперь вам остается только выбрать конструкцию котла, в зависимости от имеющихся материалов, и можете браться за изготовление.
Рис. 101. Наверху — корнваллийский котел со спиралью, ниже—у котла вместо спирали две трубки, внизу — котел со спиралью и пароперегревателем.