Další pokus o parní turbinu

Autor: Tom Vilcsek <>
Téma: Lodě, Vydáno dne: 05. 10. 2010 na www.mo-na-ko.net


Po vcelku solidním výsledku s otevřenou parní turbínou v Rackovi II mě neustále nahlodávala myšlenka, že musím turbinový strojek udělat uzavřený. Hlavně jsem měl představu, že se tím zvýší jeho účinnost a tím i výkon.


To všechno jsem chtěl dosáhnout v mém žalostném dílenském vybavení. V září 2009 jsem nabyl pocit, že už vím, jak na to, a hned jsem začal se stavbou. Nechtěl jsem starou turbínu pouze obalit plechem, a tak jsem si k tomu přidal několik málo změn a komplikací.


Zkušební trup - zatím samá balsa do 300 g váhy

Měl jsem mosaznou trubku vnitřní průměr 65 mm a ta vlastně určila rozměry rotoru. Průměr rotoru je 62 mm a šířka 10 mm. Rotor měl přibližně 260 lopatek ve dvou řadách. Byly to vlastně 2 spojené rotory po 5 mm tloušťky. Hmotnost rotoru se zvýšila minimálně na trojnásobek. Rotor byl nevyvážený, prakticky to ani nešlo. Počítal jsem s nějakou setrvačností, doteďka nevím, jestli je to výhoda anebo spíš nevýhoda (teď v závěru bych se klonil k nevýhodě). Ale na začátku má každý pocit, že něco vylepšuje. Opět jsem použil 4 trysky z prázdných jednorázových zapalovačů. Potom jsem jenom na zkoušku přidal zpátečku. Je to obyčejný kousek mosazné trubky s vnitřním průměrem 2 mm. Zjistil jsem, že se foukáním do hadice zpátečka rozbíhá hodně ochotně. A tak jsem tu samou trubku přidal i směrem dopředu. Foukáním do hadice se trubka jevila podstatně lepší než 4 samostatné trysky. Vyrobil jsem spojku na 4 kotle, abych mohl zrušit trysky a používat trubku. Později se ukázalo, že z kotle uniká pára podstatně rychleji a tím kotel neúměrně ztrácí tlak. Takže jsem se musel vrátit zpátky k používání trysek.


Rotor má 260 lopatek. Boční kryt je pouze lepený kvůli častému rozebírání.

Turbína má 2 výstupy páry. Spodní je nutný kvůli kondenzaci páry. Bez něho se prostor mezi lopatkami naplní vodou a turbína zpomalí. Boční výfuk je skutečný výstup páry.


Přepínač

Do výroby kotle jsem neměl dostatek chuti a navíc jsem neměl žádný nápad, jak bych ten starý vylepšil. Stavět kopii toho předešlého je přece jenom nesmysl. Pouze jsem zrušil vložky v komínech. Palivo hoří lépe, tlak v kotlích se zlepšil. A hlavně – nedochází k samovolnému zhasínání paliva.


Nádobka na kondenzovanou vodu a uchycení výfuku. Vpravo je pohled do útrob turbiny - zatím bez rotoru a zpátečky.

Kam s ní?
Protože šla stavba celkem rychle, rozhodnul jsem se postavit ještě zkušební trup. Je to Smaragd z  Modeláře 12/1991 bez nástavby. Trochu jsem ho zvětšil. Délka je 80 cm a šířka 30 cm. Trup je natolik velký, že se do něho vejde spousta dalších udělátek, a to jsem viděl jako výhodu. Chtěl jsem zkoušet různé převodové poměry a opravdu to v něm šlo velice jednoduše. Bohužel jeho tvary jsou nevýhodné pro výtlačnou plavbu, ale dá se říct, že svůj účel splnil.


Posledni turbinové kolo a uložený rotor („kocur v trubě“)

Šroub je třílistý pomaloběžný Raboesch o průměru 50 mm. Vyrobil jsem i jednoduchý čtyřlistý šroub podle návodu Petra Hájka. S elektromotorem fungoval výborně, ale ve spojení s parní samorobkou to bylo horší. Takže jsem se vrátil k osvědčené značce.


Bílý plast tlumí vibrace. Celek se krásně leskne.

Převody
Vyzkoušel jsem několik převodů. Začal jsem převodem 2,8:1. Převod byl moc těžký, po ponoření modelu do vody došlo k velmi výraznému snížení otáček. Potom následoval převod 6:1, který byl zbytečně moc silný. Po ponoření modelu točila turbína pořád stejně bezúčelně, otáčky na šroubu byly nízké. Tyto převody jsem použil, protože jsem prostě měl na ně ozubená kola. Sehnal jsem kola na převod 4,5:1. Po ponoření dochází k mírnému snížení otáček na turbíně. Tento převod by pravděpodobně snesl i těžší lodní šroub. Tento převodový poměr chci v lodi nechat.


Špatný převod i maznice. Spojka kotlů se neosvědčila.

Slepá ulička
V každém případě měla turbina s takto vyrobeným nevyváženým rotorem dost velké vibrace, takže byla nepoužitelná. Její hmotnost byla opravdu přehnaná.


Detail lodního šroubu a model po jízdě.

Vyrobil jsem tedy ještě jeden rotor. Průměr je 62 mm a šířka 10 mm. Lopatek je pouze 110. Tentokrát je podstatně lehčí, a tak trochu jsem se pokusil i o vyvážení. Kvůli špatnému počasí jsem musel na první jízdu dost dlouho čekat. Síla strojku mne příjemně překvapila. Lodička konečně vytváří dostatečně velkou příďovou vlnu, takže jsem nad ekonomickou rychlostí. A o to mi šlo.


Poslední verze

Přes půl roku mám vyrobený jednoduchý parní přepínač na 4 kotle, na jeho zabudování a odzkoušení vzhledem k problémům ještě nedošlo.

Video zachycuje činnost s novým strojkem při teplotě 13 °C.


... a na závěr souhra modeláře s rybářem

Obrázková galerie
Obrázková galerie

Foto: Tom Vilcsek © 2010

Videosnímek
Videosnímek
 (Tom Vilcsek © 2010)
153 s na serveru YouTube

Pro MoNaKo Tom Vilcsek Na začátek článku