Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a vapore

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Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a vapore

Messaggio da Dolomitico » 25 ott 2014, 17:42

Come da titolo un manuale inglese sulla realizzazione di caldaie a vapore:
http://ps-survival.com/PS/Steam/Model_B ... g_1976.pdf

L'avevo trovato su un sito amatoriale di un Americano che ha realizzato una caldaia a vapore tempo fa:
http://www.rcdon.com/html/vertical_boil ... _28_1.html

Nel sito ci sono anche altri progetti....

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Re: Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a va

Messaggio da mastrovetraio » 25 ott 2014, 18:54

Grazie, Dolomitico. Incredibile, il link del boiler.
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Re: Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a va

Messaggio da Dolomitico » 25 ott 2014, 20:34

Si,veramente bello da vedere,cè stato un momento che volevo ordinarmelo,ma la sua bassa potenza mi ha fatto desistere,e non solo quello,ha un volano da 7 pollici mi sembra,che sono 17 cm circa,sul mio tornio non ci va,e credo che tornire e lavorare tutto il resto avrei avuto problemi,il tipo ti fa vedere tutti i passaggi sia del boiler che del motore,e devi avere una mini officina bella fornita,io non sono ancora neanche in zona,se comici a calcolare alesatori,utensili,frese tavole a dividere,ec ecc ti costa un pacco,quindi o ragioni in termini di scala che fai quello e poi molto altro altrimenti non vale la pena,per quello che avevo dirottato sull'oscillante.
Il boiler cmq è una bella chicca,non trovi kit di caldaie cosi grandi,le uniche che ti danno sono al limite per la sicurezza credo,che se anche le montasse il più gran smanato non possa farsi male.
La stuart mi sembra che te le fornisca già montate,ma costano un pacco,e poi vanno a gas.....che si va bene,ma per me è un'eresia,col gas ci faccio andare un motore a scoppio

Qui hai il video se volete....:
[BBvideo 640,480]http://www.youtube.com/watch?v=8FXeYKvQQ6o[/BBvideo]

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Re: Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a va

Messaggio da Ferrobattuto » 25 ott 2014, 21:00

Che il tutto sia bellissimo da vedere, è fuori di ogni dubbio. Quello che mi dà da pensare invece è sui rendimenti......
Un conto è costruire un motore a vapore per uso hobbistico, simile in aspetto e tecnologia a quelli dell'800, tutto rame e bronzi lucidati, funzionante con un "Primus" a petrolio o con un bruciatore a gas, e un altro conto è fare qualcosa di funzionale e di buon rendimento termico per cogenerazione casalinga, funzionante... magari a legna.
Mi immagino cosa costerebbe quì da noi una caldaia in rame (posto che si trovi quì in commercio quello che si vede nel progetto.....) realizzata in quel modo.
È sicuramente un bel giocattolo, ma a mio avviso tale rimane.....
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Re: Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a va

Messaggio da mastrovetraio » 25 ott 2014, 21:20

Quello che io trovo spettacolare è la maestria, l'ingegno e la conoscenza dei materiali dimostrata dal costruttore della caldaia. Ha fatto un servizio fotografico che è una enciclopedia sulla lavorazione del rame, e non solo. Concordo pienamente che è impensabile per un uso "serio" una caldaia in rame (costerebbe quanto un anno di bollette) ma c'è talmente tanto da imparare dal suo link che lo guarderò fino alla noia. La cura maniacale con cui lavora mi ricorda tanto qualcuno :D (Ferrobattuto)

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Re: Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a va

Messaggio da Dolomitico » 25 ott 2014, 21:39

Ferrobattuto ha scritto:È sicuramente un bel giocattolo, ma a mio avviso tale rimane.....


E' qui il problema,se calcoli che quel motore rende 1/4 di cavallo,e che montandoci un'alternatore con resa al 60% non tiri fuori tanti watt.
C'è gente sul tubo che li usa per sgranare le pannocchie,o per generare un pò di energia,ma siamo nell'ordine dei 50/60W,non è pensabile spendere 3/400 di motore fra costo e importazione,poi caldaia,lavorazioni e tutto il resto per avere "soli "50,metti ben che vada 100W"
Non esiste proprio.
Che cmq abbia il suo fascino e che dalle varie lavorazioni puoi imparare molto resta un dato di fatto.
D'altronde il monocilindrico ha quei rendimenti lì,servono i triplice espansione per migliorare la resa,dicono che se ben fatti superano i motori a diesel.
Ma cmq fanno sempre bene vedere video così.
Altro discorso sarebbe se la "caldaia" la fai come recupero di calore dal sole o cmq dai tubi di una stufa,ma sono sempre progetti che vanno fatti su misura,per compensare la mancanza di sole in inverno.

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Re: Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a va

Messaggio da Ferrobattuto » 26 ott 2014, 9:21

Grazie Mastro. Fa sempre piacere...... ^_^ Soprattutto provenendo da un artista come te.

Concordo per la maestria del tipo nel link, dimostra una grande manualità e una buona conoscenza dei materiali. Ma per fare qualcosa di più concreto e meno costoso si possono usare materiali meno "nobili", come il ferro, e roba di recupero, come vecchie bombole e tubi per idraulica. Non dovendo salire molto di pressione si possono fare buone saldature anche con una normale saldatrice "casalinga". Le bombole sono fatte per reggere 30 Bar, e i tubi di ferro per l'acqua praticamente anche, poi lì lavorerebbero a compressione.....
Abbiamo visto quì: http://faidateoffgrid.altervista.org/fo ... 305#p37299 il rapporto che c'è tra i vari cilindri di un triplice espansione, mantenendo le proprorzioni, rifarlo in versione più grande o più piccola non dovrebbe presentare grandi difficoltà. Quello che resta da vedere è la fasatura tra le varie immissioni-emissioni del vapore tra un cilindro e l'altro.
Quel motore ha una cilindrata totale dei tre cilindri di 36,72 pollici cubici, ogni pollice cubo corrisponde a 16,387cm³, per cui ha una cilindrata totale in misure "umane" di 601,69cm³. Eroga 7HP (ossia 5,152 Kw) a 600 g/min con 14 bar di pressione. Tutti valori tutt'altro che astronomici. Probabilmente aumentando un po' la cilindrata si potrebbe scendere di pressione.
È giusto la potenza del motore del mio vecchio generatore da 2,5Kw....
I rendimenti sono quelli che sono, ma usando il calore per riscaldamento domestico e/o per acqua sanitaria se ne recupera moltissimo.
Naturalmente si dovrebbe scendere un po' più sul "solido": niente motore di stampo ottocentesco, con lubrificazioni "a perdere" che necessitano di oliature continue, materiali più moderni, anche senza arrivare al super tecnologico. Acciaio inox e anelli di tenuta in silicone, cuscinetti e paraoli, ecc ecc....
Non credo neanche che sia necessario dimensionare il tutto caso per caso, in quanto un sistema del genere verrebbe usato in una casa "normale", con dimensioni e consumi generalmente normalizzati.
Resta da vedere quanto "il gioco valga la candela" in termini di costo e impegno tecnico..... Magari se fosse possibile modificare qualcosa di già esistente sarebbe meglio. ;)
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Re: Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a va

Messaggio da Dolomitico » 26 ott 2014, 11:16

Ci si gira continuamente intorno,ma fare qualcosa di discreto senza metter mano al portafoglio la vedo cmq dura.
Se lo si vuole all'esenziale bisogna puntare sull'oscillante,si potrebbe puntare solo a 2 espansioni,ma servono cmq dei profili di ferro....ma il ferro arrugginisce con l'acqua.
Per quello che io protendevo per l'alluminio.
Tu ferro l'hai fuso in passato,ma cmq servono barre e profili vari,un conto è un modellino piccolo,un conto è qualcosa con cilindrate serie.
Un'opzione sono i cilindri pneumatici.
Roba come questo:
http://www.ebay.it/itm/pistone-Cilindro ... 3ceaab4c45
Per fare un'oscillante sei già a metà dell'opera,ma cmq si voglia è un mix fra pezzi comprati e recuperati.

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Re: Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a va

Messaggio da mastrovetraio » 26 ott 2014, 12:48

Secondo me, bisogna essere Macgiver :D Conoscere BENE i materiali. Il teflon regge fino a 250° ed andrebbe bene ??? per il pistone, e non costa molto. Il cilindro non ho idea. Per la caldaia, caldeggio :lol:
l'uso delle bombole x metano auto. Ma sopratutto è la filosofia costruttiva che comanda, non credo proprio che nessuno tra noi sia in grado di costruire un "elettrodomestico plug and play" personalmente non mi ci vedo a fare il fuochista/macchinista per tutto il tempo in cui lavora il motore. Se generasse 1000Kw/h allora sì, allora sarebbe un lavoro remunerativo. Ma un generatore a vapore di piccola potenza (secondo me) si giustifica solo per uso di emergenza.

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Re: Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a va

Messaggio da Dolomitico » 26 ott 2014, 15:07

Appunto,se sono usciti di scena i motivi ci sono,resta il fatto che cmq è una soluzione valida.
Avevo trovato genta che con i modelli di Mike Brown aveva provato a farne un generatore serio,ma idem come sopra,visti i rendimenti e il tempo che devi star lì a regolare e presidiare erano arrivati alla conclusione che ok,in caso di emergenza,ma per un sistema autonomo non era pratico.
Se ci pensi una turbina eolica non la devi presidiare durante tutto il tempo che gira,e men che meno pannelli o generatori a benzina,un motore a vapore richiede più attenzioni,controlli della pressione,tenuta in temperatura ecc ecc.
Per quello che volere un sistema simile che cada un pò dal cielo è una cavolata.
Già uno stirling non richiede tanto controllo.
I problemi sono tutti lì.

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Re: Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a va

Messaggio da mastrovetraio » 26 ott 2014, 18:27

Forse, questa potrebbe essere una soluzione ? Vendono per 40€ i piani di costruzione di una turbina da 5 Hp
con un consumo di vapore accettabile, e con un numero di giri non proibitivo,33000g/min con poi una riduzione ad 800 g/min. 5HP Geared Impulse Turbine

Horsepower.................................... 5
Working Pressure.................. 125 psi
Output RPM................................. 800
Rotor RPM.............................. 33,000
Gear Ratio............................. 41.5 : 1
Steam Consumption............ 200lb/hr
Overall.... 8.25" W x 15" L x 15.25" H

PLANS: EN.10
pdf file $ 50

No castings are used to build this single stage, geared impulse type steam turbine. Casing and some parts are made from stock aluminum and steel materials; other parts - bearings, gears, etc. - are commercially available. A durable workhorse of a small, practical, steam turbine.

For a boiler, we suggest our 10 HP Roberts..

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Re: Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a va

Messaggio da Ferrobattuto » 26 ott 2014, 19:46

@ Dolomitico:
L'alluminio per i cilindri non va bene, primo perché l'acqua distillata scioglie tutto, anche i metalli, figuriamoci il vapore bollente. Al limite dovrebbero essere internamente cromati e rettificati, e questo già costa un botto. Andrebbe cromato anche per l'usura, sull'alluminio non si possono indurire le superfici in modo concreto, e durerebbero ben poco.

@Mastro:
Mastro, mi sa che non hai idea di cosa siano 33.000 giri al minuto..... Già 10-12.000 sono un casino, figuriamoci il triplo...... Roba di ultraprecisione e ultrabilanciamento. Poi sai il riduttore di giri quanta potenza si mangia?
Comunque se la caldaia andasse a pellet o segatura o granulare di qualsiasi tipo, potrebbe andare da sola. :lol:

Comunque concordo: se sono usciti di scena il motivo ci deve essere, e a meno di qualche innovazione "miracolosa" conviene relegarli nell'hobbistica.
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Re: Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a va

Messaggio da mastrovetraio » 26 ott 2014, 20:18

Ecco l'innovazione miracolosa. Non capisco come faccia a funzionare, ma nella foto c'è la turbina a vapore di cui ho parlato, ed i cui piani di costruzione costano 40€
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Re: Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a va

Messaggio da maxlinux2000 » 27 ott 2014, 7:40

intervengo un attimo solo per fare una domanda... perché bisogna ridurre i giri? non si potrebbe progettare anche un alternatore da 33000 rpm? eppoi... 33000 a vuoto, sotto carico costante dubito che riesca ad arrivare a quella velocità.
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Re: Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a va

Messaggio da mastrovetraio » 27 ott 2014, 8:05

No, Max. Deve girare a 33000 giri sotto carico, esprimendo 5 Hp. E sono anche pochi, per una turbina.

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Re: Manuale inglese su calcolo e costruzione di caldaie a va

Messaggio da mastrovetraio » 28 ott 2014, 10:26

Questi invece una turbina a vapore da 1Kw la vendono bell'e fatta, e ne hanno anche una da 15 Kw. Entrambe necessitano di un buon condensatore che le mandi in depressione. Ed entrambe hanno il generatore di corrente integrato, a 1000Hz di frequenza. Questo èil loro sito http://www.greenturbine.eu/en/product.php
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