Höyrykone/Stirling

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Tänne jutustelua höyry- ja stirlingkoneista.

Mikä aine olisi paras mahdollinen höyrykoneeseen? Tuskin vesi kuitenkaan..

Sivut

Kommentit (55)

Vierailija

Saatavuuden kannalta vesi on kyllä ehdottomasti paras mahdollinen aine. Jos tämä pointti jätetään ottamatta huomioon, niin veikkaisin, että vaikka nestetyppi olisi aika hyvää ainetta tähän. Ei tarttis edes lämmittää, kiehuisi itsestään höyryksi

Vierailija
Tollukka
Saatavuuden kannalta vesi on kyllä ehdottomasti paras mahdollinen aine. Jos tämä pointti jätetään ottamatta huomioon, niin veikkaisin, että vaikka nestetyppi olisi aika hyvää ainetta tähän. Ei tarttis edes lämmittää, kiehuisi itsestään höyryksi

Haen kyllä vähän helpommin saatavaa, edullisempaa ainetta Bensaa en sentään viitsi rueta kattilassa höyrystämään

Neutroni
Seuraa 
Viestejä23129
Liittynyt16.3.2005
aleksialeksi

Haen kyllä vähän helpommin saatavaa, edullisempaa ainetta Bensaa en sentään viitsi rueta kattilassa höyrystämään

Vettä helpommin saatavaa ja edullisempaa ainetta ei taida olla. Vesi on muutenkin ihan kelpo aine. Sen korroosio-ominaisuudet tunnetaan ja sen kanssa voidaan toimia materiaaliteknisesti järkevällä käyttölämpötila-alueella. Termodynaamisesti ei sillä kai ole paljoa väliä, mitä kaasua höyrykoneen sylintereihin pumpataan.

Heksu
Seuraa 
Viestejä5462
Liittynyt16.3.2005

On todennäköisesti hyvin vaikeaa rakentaa hermeettisesti suljettu höyrykone. Höyryä pääsee aina karkuun, ja runsaasti. Keksipä todellakin vettä halvempi aine tärvättäväksi...

Vierailija

Mitä korkeampi höyryn sisäänmenolämpötila ja mitä matalampi ulostulolämpötila, sen parempi hyötysuhde ja enemmän tehoa ulos.

Periaatteessa esimerkiksi paineistettu kuuma heliumi olisi melko täydellistä höyrykoneen polttoainetta. Sitä voisi kierrättää kattilaan takaisin jollain systeemillä.

Vedellä on vaan yksi mielenkiintoinen ominaisuus. Sitä voi käyttää höyrykoneessa "väärin päin". Kun sylinteriin pumpataan höyryä ja sen jälkeen sylinteri jäähdytetään, syntyy aivan helvetin voimakas alipaine, koska vesi tiivistyy.

Tällä alipaineella on tunnetusti hajotettu isoja rautatievaunun kokoisia tankkeja, kun työmiehet ovat putsanneet tankkia sisältä höyrypesureilla ja sen jälkeen joku on erehdyksissä käynyt läimäyttämässä tankin luukun kiinni. Ranteen vahvuisesta teräksestä valmistettu tankki lämähtää kasaan kuin limukkatölkki.

Vierailija
Neutroni
aleksialeksi

Haen kyllä vähän helpommin saatavaa, edullisempaa ainetta Bensaa en sentään viitsi rueta kattilassa höyrystämään



Vettä helpommin saatavaa ja edullisempaa ainetta ei taida olla. Vesi on muutenkin ihan kelpo aine. Sen korroosio-ominaisuudet tunnetaan ja sen kanssa voidaan toimia materiaaliteknisesti järkevällä käyttölämpötila-alueella. Termodynaamisesti ei sillä kai ole paljoa väliä, mitä kaasua höyrykoneen sylintereihin pumpataan.

Juu kiitos tiedosta. Ei siis ole hyötyä laittaa esim. veden sekaan jotakin ainetta? Entä mitä ainetta veden sekaan voisi laittaa ettei rauta ruostuisi?

Edit: tuossa aiemmin tarkoitin että haen vähän helpommin saatavaa ja edullisempaa ainetta kuin nestemäinen typpi älkää nyt ihan tyhmänä pitäkö

Neutroni
Seuraa 
Viestejä23129
Liittynyt16.3.2005
aleksialeksi

Juu kiitos tiedosta. Ei siis ole hyötyä laittaa esim. veden sekaan jotakin ainetta? Entä mitä ainetta veden sekaan voisi laittaa ettei rauta ruostuisi?

Öljyähän höyrykoneissa käytetään voitelemaan pintoja ja suojaamaan korroosiolta. Jos teet jotain hupihöyrykonetta, tee se suosiolla ruostumattomista materiaaleista. Rosteria, pronssia, teflonia ja sellaisia voi käyttää. Tästä voit katsoa vinkkejä höyrykoneen tekoon. Ja ennen kuin teet kattilan, opiskele alaa. Siis nimenomaan höyrykattiloiden tekoa, ei vain paineastioiden yleistä valmistusta. Niissä on monta odottamatonta vaaraa, ja pikainen kuolema ei ole lähellekään pahimmasta päästä oleva asia, jonka silmille tuleva ylikuuma vesi-höyry -seos voi aiheuttaa.

Älä tee niin kuin minä nuorena, hitsattiin kavereiden kanssa kattila rautaputkesta ja-levystä. Kummankin hitsaustaidot olivat sellaiset, että kone päälle, puikko kiinni, kyllä se rauta kiinni tarttuu kun vähän sinnepäin puikolla sohii. Höyry vain pihisi hitsisaumojen raoista, kun kuumennettiin nuotiolla viritystä. Kyllä se 5 baaria kesti, oli mittarit ja kaikki. Käytettiin sillä turbiinia (pelkkä siipipyörä). Pidän nyt tuota ehkä kaikkein hulluimpana hullutuksistani, vaikka kaikenlaista tekniikan (ja varsinkin pyrosellaisen) alalta on tullut kokeiltua.

o_turunen
Seuraa 
Viestejä8006
Liittynyt16.3.2005

Veden huono puoli on sen suuri höyrystyslämpö, joka aiheuttaa lauhdutusvoimalan kovin vaatimattoman hyötysuhteen dieselkoneeseen nähden. Periaatteessa elohopea olisi paljon parempi neste lämpötalouden kannalta.

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi.

Vierailija
aleksialeksi
Juu kiitos tiedosta. Ei siis ole hyötyä laittaa esim. veden sekaan jotakin ainetta? Entä mitä ainetta veden sekaan voisi laittaa ettei rauta ruostuisi?

Rost-offia

Ei vaan, onhan noita ruostumisen esto aineita olemassa, mutta en sitten tiedä miten esim. glykoli tykkää höyrystämisestä. Melko varma tapa ehkäistä ruostumista on tehdä pannu vaikka ruostumattomasta teräksestä.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä23129
Liittynyt16.3.2005
aleksialeksi

Edit: tuossa aiemmin tarkoitin että haen vähän helpommin saatavaa ja edullisempaa ainetta kuin nestemäinen typpi älkää nyt ihan tyhmänä pitäkö

Ei nestetyppi mitään yltiökallista ainetta ole. Euron kilo (noin litra) tai jotain sinnepäin se kai maksaa. Nestetyppi on vaan muuten kovin epäkäytännöllistä käyttöainetta alhaisen lämpötilansa takia. Paineilma on paljon käytännöllisempää. Kyllä höyrykone silläkin toimii, jos sinulla on kompressori. Mitenkään taloudellista se ei tietysti ole pyörittää moottorilla kompuraa ja ilmalla taas höyrykonetta, mutta hauskaa se on, jos itse rakennettu kone toimii.

Heksu
Seuraa 
Viestejä5462
Liittynyt16.3.2005
Veikko
Kun sylinteriin pumpataan höyryä ja sen jälkeen sylinteri jäähdytetään, syntyy aivan helvetin voimakas alipaine, koska vesi tiivistyy.

Tätä sanotaan höyryn lauhtumiseksi, ja ennen wanhaan oikeissa höyrykoneissa olikin lauhduttaja juurikin tätä tarkoitusta varten. Lauhduttimella saatiin aikaan tyhjiö, joka lisäsi höyrykoneen tehoa ja vääntömomenttia ja josta vesi saatiin pumpattua injektorilla takaisin höyrykattilaan. Tarkennettakoon kuitenkin, että mitään "helvetin voimakasta" alipainetta lauhtumalla ei kuitenkaan saa syntymään. Absoluuttinen paine kun ei voi olla yhtään vähempi kuin nolla! Jos lauhduttimella varustetun höyrykoneen lauhdutin kytketään pois käytöstä, höyrykoneen kokema paine-ero muuttuu maksimissaan vain 1bar, mikä on prosentuaalisesti hyvin pieni muutos, jos vertaa höyrykattilan paineeseen.

1bar paine riittää kuitenkin helposti rikkomaan kattilan, joka on suunniteltu nimenomaan yli- eikä alipainetta varten: jokaista kattilan neliömetriä kuormittaa kymmenen tonnin paino.

Vierailija
Veikko
Vedellä on vaan yksi mielenkiintoinen ominaisuus. Sitä voi käyttää höyrykoneessa "väärin päin". Kun sylinteriin pumpataan höyryä ja sen jälkeen sylinteri jäähdytetään, syntyy aivan helvetin voimakas alipaine, koska vesi tiivistyy.

Tällä alipaineella on tunnetusti hajotettu isoja rautatievaunun kokoisia tankkeja, kun työmiehet ovat putsanneet tankkia sisältä höyrypesureilla ja sen jälkeen joku on erehdyksissä käynyt läimäyttämässä tankin luukun kiinni. Ranteen vahvuisesta teräksestä valmistettu tankki lämähtää kasaan kuin limukkatölkki.

Tuolla periaatteella käytettiin mm. kaivosten pumppuja, mutta sitten keksittiin käyttää ilmanpaineen sijaan höyrynpainetta, ja hyötysuhde parani huomattavasti.

Saman höyryn voi käyttää myös kahdesti. Esim. Junissakin vain toinen sylinteri saa höyrynsä suoraan kattilasta, toiselle höyry tulee ensimmäisestä sylinteristä.

Stirling on puolestaan siitä parempi kone, että kattilaräjähdys on mahdoton, sillä kattilaa ei ole. Ja hyötysuhde on ihan omaa luokkaansa, sillä stirling hyödyntää sekä yli- että alipaineen. Eikä tässä vielä kaikki, stirlingin hyötysuhde paranee vielä oleellisesti kun siihen lisätään regeneraattori.

Vierailija
Unterseeboot

Saman höyryn voi käyttää myös kahdesti. Esim. Junissakin vain toinen sylinteri saa höyrynsä suoraan kattilasta, toiselle höyry tulee ensimmäisestä sylinteristä.

Näin on, ja laivakoneissa tuota höyryä hyödynnetään usein kolmeenkin kertaan eli kolmessa yhä suurenevassa sylinterissä. Tällaista konetta kutsutaan kolmipaisuntakoneeksi eli trippeliksi. Nuo vetureiden koneet ovat kompoundeja siis kaksipaisuntakoneita.

lierik
Seuraa 
Viestejä4922
Liittynyt31.3.2005

Oli jossain ketjussa aikoinaan linkki jonkun kaverin kotisivuille, missä oli paljon tietoa stirling koneista. Sieltä löytyi mm. videopätkä hänen rakentamastaan moottorista. Ihastelin sivustoa yv:lläkin. Nyt olen osoitteen kuitenkin kadottanut. Onko linkki kenenkään tiedossa?

Noissa Snautsin laivatrippelikoneissa oli viimeisen männän läpimitta mukavaa kokoluokkaa joissakin. Mies mahtui poikittain makaamaan sylinteriin.

Lierikki Riikonen

Heksu
Seuraa 
Viestejä5462
Liittynyt16.3.2005
Unterseeboot
Saman höyryn voi käyttää myös kahdesti. Esim. Junissakin vain toinen sylinteri saa höyrynsä suoraan kattilasta, toiselle höyry tulee ensimmäisestä sylinteristä.

Näinhän ei siis todellakaan ollut mitenkään säännönmukaisesti kaikissa vetureissa. Joissain käytettiin kompaundikoneita, joissain ei. Kompaundi- eli moninkertaista paisuntaa käyttävän koneen tunnistaa siitä, että siinä on erikokoisia sylintereitä. Jos paisuntaa jatketaan toisessa sylinterissä, pitää seuraavan sylinterin männänhalkaisijan olla suurempi, jotta sylinterista saadaan sama voima, koska osittaisen paisunnan jälkeen höyryn paine on pienempi.

Monipaisuntaa käyttävissä vetureissa molemmilla puolilla on siis kaksi erikokoista sylinteriä, eli yhteensä neljä sylinteriä. Ja kuten Snaut mainitsi, monipaisuntakoneissa sylinterin halkaisja voi olla kovin suuri, mikä ei höyryvetureissa käy päinsä ihan käytännön syistä, joten eivät ne monipaisuntakoneet mitään aivan tavattoman yleisiä olleet veturikäytössä.

Kuriositeettina mainittakoon, että nelipaisuntakonetta sanottiin kvadruppelikoneeksi! Hauska ilmaus.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat