Пароводяной насос собственного изготовления!
Мой пароводяной насос.
Здравствуйте, господа читатели и самодельщики! Публикую небольшой отчёт о том, как продвигается строительство моего макета паровой электростанции. Видео в конце!
Приятного чтения!
В прошлом посте я показывал Вам котел, а ещё писал о том, что этот котел из за своей конструкции расходует воду просто с невероятной скоростью. С этим надо было что-то делать. Это подтолкнуло меня к работе в направлении питания котла водой.
Но об этом далее, а пока небольшая историческая вставка.
С самого начала использования паровых машин в быту и промышленности их котлы комплектовались устройствами для подпитки водой. В основном, это были инжекторы.
Устройство простейшего водяного инжектора.
Принцип работы такого инжектор основан на эффекте ускорения потока пара при прохождении через сужающийся конус. Высокоскоростной поток, проходя через камеру с водой, завлекает и проталкивает воду дальше, через систему конусов. Так давление воды на выходе инжектора получается выше, чем давление пара на входе. Так и должно быть, иначе вода не смогла бы попасть в котел.
На небольших котлах и стационарной технике применялся один инжектор. На паровозах же- пара. Для резервирования. Попробуйте найти их на фотографии.
Инжектор парового локомотива.
Инжектор конструктивно прост, не имеет трущихся частей, компактен и производителен. По этой причине это наиболее применяемый тип устройства для подачи воды в котел. Недостатком является лишь высокие требования к чистоте воды и пара, ибо соринка может закупорить один из конусов, сделав работу устройства невозможной.
Тем не менее, существует альтернативный и на мой взгляд более изысканный способ подачи воды. Насосом прямого действия. Его я для себя и выбрал.
Насос фирмы Вортингтон.
Насосы такого типа редко применяют как питательные. Чаще для перекачки топлива и жидкостей. Кое где такие насосы даже сохранились до наших дней.
Принцип работы такого насоса похож на принцип работы паровой машины двойного действия, только здесь отсутствует коленчатый вал. Пар давит на поршень, соединённый общим штоком с поршнем водяной части насоса, тем самым толкая воду.
Насос в разрезе.
Переключение пара в насосе такого типа происходит перекрестно: правый поршень управляет золотником левого цилиндра и наоборот.
Именно такую конструкцию я выбрал для повторения. Чертежей мне найти не удалось, но попался каталог запасных частей, где был один разрез насоса. С него я снял относительные размеры и сел за чертежи. Результатом стало это.
Разработанные мной чертежи насоса.
Имея чертеж, я смог заказать материалы и приступил к работе. Первым сделал самую крупную деталь- блок цилиндров. И его крышки. Материал - ст40х.
Блок цилиндров.
Следом за ним- водяной блок и кронштейн соединитель. Это в кадр не попало. Блок латунный.
Гидроблок насоса.
После этого ободрал лишнее с блока цилиндров, прорезал окна парораспределения и просверлил каналы от них к торцам цилиндров. Одновременно с этим ободрал гидроблок и изготовил коробку парораспределителей.
Продолжение работ.
Параллельно с этим неторопливо изготовил штоки из нержавеющего прутка, латунную крышку и мелкие части коробки.
Время браться за клапанную часть водяного блока насоса. Сделал ее из латуни, сверлил сразу всю пачку, а затем делал окна в отдельных слоях. Вместе с клапанами сделал и поводки парораспределителей. Клапана притёр к седлам и пометил точками. Всего их 8.
Клапанные пластины.
На следующий день взялся за штоки распределителей. Они сделались довольно быстро и осталось время на продувочный клапан. Его я делал без чертежа, подсмотрев конструкцию у английских коллег. Вместе с ним сделал сливные краны для лубрикатора.
По группам картинок вы можете судить о моих рабочих днях. Одна группа это один, реже два дня.
Клапан продувки.
Погрузив на стол фрезера делительную головку, что само по себе было непростой задачей для одного, я приступил к отложенным до этого момента операциям. Изготовил гайки сальниковых узлов и скруглил углы гидроблока и блока цилиндров. Резал резьбу на токарном станке перевёрнутым резцом на обратном ходу. Получилось неплохо.
Округление квадратного.
Остался не попавший в кадр минимум. Опора осей поводков, сами поводки и их кривошипы.
За исключением нескольких отверстий и резьб, насос был готов. Доделал это за кадром, а так же отшлифовал все неровности от фрезы снаружи.
Фрезеровка поводка на поворотном столе.
Начинаем сборку!
Рублю прокладки и собираю гидроблок. В качестве уплотнений купил сальники пневмо цилиндров. Недорогие, но показали они себя в последствии неплохо. Пружины из пружинной бронзы. Сгнить не должны.
Сборка гидроблока.
Последние части заняли свое место. Поршни машины изготовлены из бронзы. Резиновые кольца из фторкаучука. Должны выдержать работу с паром.
Перед закрытием крышки распределителей нужно отрегулировать штоки. Это делается закручиванием или выкручиванием их из гаек. После регулировки насос можно считать полностью готовым к работе!
Двигатель собран!
Время испытаний. Насос подключил к заводской воздушной сети и собрал из стандартных соединений под трубку магистраль для опыта. На видео неоднократно пережимаю трубку для того, что бы увидеть предельное давление на выходе. Такие насосы могут сколь угодно долго находиться в таком режиме, когда на выходе нет расхода или расход минимален.
На трёх атмосферах воздуха на выходе получается почти 10 атмосфер давления воды. Сил у насоса для наполнения котла хватает с избытком!
Что я могу сказать: работа насоса меня приятно удивила. Его тиканье завораживает.
Теперь можно изготовить соединительные трубки, обратный клапан, кран регулятор и можно внедрять насос в систему, что мне сделать ну очень интересно. Но, пока выходные ещё не настали, сделать я этого не могу. А вот вам все показать - могу!)
Спасибо за внимание! Продолжению быть!
