No Image

Энергия сжатого воздуха в баллоне

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
22 января 2020

Энергия… в воздухе!

«Бесполезно было ждать от резины энергии больше, чем она в состоянии накопить», – успокаивал я себя, глядя на предмет моей гордости – авторское свидетельство на изобретение «резиноаккумулятора». Мне удавалось растягивать жгут лишь до известных пределов, в конце концов резина не выдерживала и лопалась. При этом вся накопленная энергия «вылетала» из нее, как пробка из бутылки шампанского.

А кстати, почему вылетает пробка из бутылки с шампанским? Потому же, почему и пуля из пневматического ружья. Сжатый газ способен совершать работу благодаря накопленной в нем энергии. Той самой потенциальной энергии, что запасалась в устройствах, которые я мастерил раньше. Воздух, как и любой газ, обладает упругостью. Более того, воздух, например, можно сжимать гораздо сильнее, в большее число раз, чем растягивать пружину или резину. Хорошо, если пружину удается растянуть вдвое; резину иногда растягивают раз в пять-шесть. А воздух сжимай хоть в 500 раз – ничего ему не сделается. То есть в сжатом воздухе, если рассуждать теоретически, можно накопить огромную энергию. Но газ не поддается сжатию сам по себе, нужен сосуд – баллон, в котором этот газ находился бы. Баллон должен быть очень прочным, иначе его разорвет давление.

А прочные вещи всегда тяжелые, поэтому сам баллон, как правило, намного тяжелее, чем газ внутри него. Правда, и газ, сжатый, например, в 500 раз, нелегок – по плотности он уже приближается к жидкости…

Но все-таки, сколько энергии сумеет накопить сжатый воздух? Может ли он претендовать на звание «энергетической капсулы»? Я, наверное, первый раз в жизни листал свой школьный учебник по физике с таким нетерпением, прежде чем нашел то, что искал.

Сжатый газ в баллоне выделяет энергию, вращая пневмодвигатель

Чтобы узнать, сколько энергии накоплено в газе, нужно умножить его давление на объем. Кубометр воздуха весит чуть больше килограмма. Допустим, мы сожмем воздух в 500 раз, его давление будет – 500 атм, или около 50 МПа (мегапаскалей). Тогда весь кубометр воздуха уместится в сосуде емкостью 2 литра. Если предположить, что баллон весит примерно столько же, сколько и воздух (а это должен быть очень хороший крепкий баллон!), значит, на каждый килограмм баллона придется только около литра сжатого воздуха. Но этот литр, или одна тысячная кубометра, умноженный на 50 МПа, даст в результате 50 кДж энергии!

Совсем неплохой показатель – 50 кДж/кг! Плотность энергии почти вдвое выше, чем у лучшей резины. И долговечность такого аккумулятора очень высока – воздух не резина, он не изнашивается. Масса воздушного аккумулятора для автомобиля будет всего 500 кг. Его уже вполне можно установить на автомобиле в качестве двигателя.

Окрыленный этим открытием, я поспешил поделиться радостью со своим приятелем. Но тот в ответ лишь ухмыльнулся и сунул мне под нос только что полученный журнал, где говорилось, что не так давно итальянцы построили автомобиль-воздуховоз, способный с одной заправки воздухом пройти более 100 км.

Автомобиль-пневмокар, работающий на потенциальной энергии сжатого в баллонах газа

Вскоре выяснилось, что и это далеко не новость. Еще в позапрошлом веке во французском городе Нанте ходил трамвай, работавший от баллонов со сжатым воздухом. Десяти баллонов воздуха, сжатого всего до 3 МПа, при общем объеме 2800 л, трамваю хватало, чтобы проходить на накопленной в воздухе энергии путь в 10—12 км.

В США уже в начале прошлого века был изготовлен автомобиль-пневмокар, работавший на энергии сжатого воздуха.

Все равно я решил построить модель такого воздуховоза, чтобы самому убедиться в преимуществах и недостатках воздушного аккумулятора. Как мне представлялось, модель автомобиля-воздуховоза сделать несложно. По моим расчетам, для этого нужен был углекислотный огнетушитель, например автомобильный, который выбрасывает струю газа, а не пены, и тяговый пневмодвигатель, скажем, от воздушной дрели или гайковерта.

Но, увы, первое же испытание воздуховоза разочаровало меня. Я направил сжатый углекислый газ из огнетушителя в пневмодвигатель, а тот, чуть-чуть поработав… замерз. Да-да, покрылся инеем и остановился!

Объяснение этому поразительному явлению я нашел в том же учебнике физики.

В принципе любой сжатый газ при резком расширении сильно охлаждается. Когда я, ничего не подозревая, крутанул вентиль баллона сразу до отказа, и газ под большим давлением вырвался из отверстия, расширение оказалось столь интенсивным, что газ стал превращаться в снег. Не обычный, а углекислотный, с очень низкой температурой. Такой снег, только спрессованный, часто называют «сухим льдом», потому что он переходит в газ, минуя жидкую фазу. Мне не раз приходилось видеть «сухой лед», когда я покупал мороженое. Но главное – охлаждение значительно снизило запас энергии в сжатом газе. Ведь давление газа при охлаждении стремительно падает, а значит, уменьшается и количество выделяемой энергии. Это и послужило основной причиной остановки пневмодвигателя.

Можно, конечно, нагреть охлажденный газ, чтобы вернуть ему прежнюю температуру. Но ведь нагрев – затрата энергии. Газ когда-то сжимали, закачивая в баллон. Тут-то он и нагревался: газы, как известно, при сжатии нагреваются. Вот если бы горячий газ сразу же был пущен в работу, тогда бы он охладился до исходной температуры. А при хранении баллон с горячим газом в конце концов остывает, принимает температуру окружающего воздуха. Отсюда, за счет расширения, и столь сильное охлаждение газа при выходе его из баллона, отсюда и «сухой лед».

Как ни горько мне было читать об этом в учебнике, но это было правдой, подтвержденной моим собственным опытом по «замораживанию» пневмодвигателя. Вроде бы и учился я неплохо, по физике имел только «отлично», однако почему-то начисто забыл о тех явлениях, которые на уроках в школе казались мне такими простыми и понятными.

Тем не менее с воздушным аккумулятором надо было что-то предпринимать.

Энергия… в воздухе!

«Бесполезно было ждать от резины энергии больше, чем она в состоянии накопить», – успокаивал я себя, глядя на предмет моей гордости – авторское свидетельство на изобретение «резиноаккумулятора». Мне удавалось растягивать жгут лишь до известных пределов, в конце концов резина не выдерживала и лопалась. При этом вся накопленная энергия «вылетала» из нее, как пробка из бутылки шампанского.

А кстати, почему вылетает пробка из бутылки с шампанским? Потому же, почему и пуля из пневматического ружья. Сжатый газ способен совершать работу благодаря накопленной в нем энергии. Той самой потенциальной энергии, что запасалась в устройствах, которые я мастерил раньше. Воздух, как и любой газ, обладает упругостью. Более того, воздух, например, можно сжимать гораздо сильнее, в большее число раз, чем растягивать пружину или резину. Хорошо, если пружину удается растянуть вдвое; резину иногда растягивают раз в пять-шесть. А воздух сжимай хоть в 500 раз – ничего ему не сделается. То есть в сжатом воздухе, если рассуждать теоретически, можно накопить огромную энергию. Но газ не поддается сжатию сам по себе, нужен сосуд – баллон, в котором этот газ находился бы. Баллон должен быть очень прочным, иначе его разорвет давление.

Читайте также:  Файл открыт в проводнике как его закрыть

А прочные вещи всегда тяжелые, поэтому сам баллон, как правило, намного тяжелее, чем газ внутри него. Правда, и газ, сжатый, например, в 500 раз, нелегок – по плотности он уже приближается к жидкости…

Но все-таки, сколько энергии сумеет накопить сжатый воздух? Может ли он претендовать на звание «энергетической капсулы»? Я, наверное, первый раз в жизни листал свой школьный учебник по физике с таким нетерпением, прежде чем нашел то, что искал.

Сжатый газ в баллоне выделяет энергию, вращая пневмодвигатель

Чтобы узнать, сколько энергии накоплено в газе, нужно умножить его давление на объем. Кубометр воздуха весит чуть больше килограмма. Допустим, мы сожмем воздух в 500 раз, его давление будет – 500 атм, или около 50 МПа (мегапаскалей). Тогда весь кубометр воздуха уместится в сосуде емкостью 2 литра. Если предположить, что баллон весит примерно столько же, сколько и воздух (а это должен быть очень хороший крепкий баллон!), значит, на каждый килограмм баллона придется только около литра сжатого воздуха. Но этот литр, или одна тысячная кубометра, умноженный на 50 МПа, даст в результате 50 кДж энергии!

Совсем неплохой показатель – 50 кДж/кг! Плотность энергии почти вдвое выше, чем у лучшей резины. И долговечность такого аккумулятора очень высока – воздух не резина, он не изнашивается. Масса воздушного аккумулятора для автомобиля будет всего 500 кг. Его уже вполне можно установить на автомобиле в качестве двигателя.

Окрыленный этим открытием, я поспешил поделиться радостью со своим приятелем. Но тот в ответ лишь ухмыльнулся и сунул мне под нос только что полученный журнал, где говорилось, что не так давно итальянцы построили автомобиль-воздуховоз, способный с одной заправки воздухом пройти более 100 км.

Автомобиль-пневмокар, работающий на потенциальной энергии сжатого в баллонах газа

Вскоре выяснилось, что и это далеко не новость. Еще в позапрошлом веке во французском городе Нанте ходил трамвай, работавший от баллонов со сжатым воздухом. Десяти баллонов воздуха, сжатого всего до 3 МПа, при общем объеме 2800 л, трамваю хватало, чтобы проходить на накопленной в воздухе энергии путь в 10—12 км.

В США уже в начале прошлого века был изготовлен автомобиль-пневмокар, работавший на энергии сжатого воздуха.

Все равно я решил построить модель такого воздуховоза, чтобы самому убедиться в преимуществах и недостатках воздушного аккумулятора. Как мне представлялось, модель автомобиля-воздуховоза сделать несложно. По моим расчетам, для этого нужен был углекислотный огнетушитель, например автомобильный, который выбрасывает струю газа, а не пены, и тяговый пневмодвигатель, скажем, от воздушной дрели или гайковерта.

Но, увы, первое же испытание воздуховоза разочаровало меня. Я направил сжатый углекислый газ из огнетушителя в пневмодвигатель, а тот, чуть-чуть поработав… замерз. Да-да, покрылся инеем и остановился!

Объяснение этому поразительному явлению я нашел в том же учебнике физики.

В принципе любой сжатый газ при резком расширении сильно охлаждается. Когда я, ничего не подозревая, крутанул вентиль баллона сразу до отказа, и газ под большим давлением вырвался из отверстия, расширение оказалось столь интенсивным, что газ стал превращаться в снег. Не обычный, а углекислотный, с очень низкой температурой. Такой снег, только спрессованный, часто называют «сухим льдом», потому что он переходит в газ, минуя жидкую фазу. Мне не раз приходилось видеть «сухой лед», когда я покупал мороженое. Но главное – охлаждение значительно снизило запас энергии в сжатом газе. Ведь давление газа при охлаждении стремительно падает, а значит, уменьшается и количество выделяемой энергии. Это и послужило основной причиной остановки пневмодвигателя.

Можно, конечно, нагреть охлажденный газ, чтобы вернуть ему прежнюю температуру. Но ведь нагрев – затрата энергии. Газ когда-то сжимали, закачивая в баллон. Тут-то он и нагревался: газы, как известно, при сжатии нагреваются. Вот если бы горячий газ сразу же был пущен в работу, тогда бы он охладился до исходной температуры. А при хранении баллон с горячим газом в конце концов остывает, принимает температуру окружающего воздуха. Отсюда, за счет расширения, и столь сильное охлаждение газа при выходе его из баллона, отсюда и «сухой лед».

Как ни горько мне было читать об этом в учебнике, но это было правдой, подтвержденной моим собственным опытом по «замораживанию» пневмодвигателя. Вроде бы и учился я неплохо, по физике имел только «отлично», однако почему-то начисто забыл о тех явлениях, которые на уроках в школе казались мне такими простыми и понятными.

Тем не менее с воздушным аккумулятором надо было что-то предпринимать.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Для отправки ваших публикаций, пожалуйста, зарегистрируйтесь.

Если Вы уже зарегистрированы, то авторизуйтесь на сайте.

Аккумулированные большие объемы сжатого воздух высокого давления – источник энергии для широкого внедрения пневмотехники
29 мая 2018

Автор: Мамедов Александр Нусратович , главный специалист, ООО «Техноинжениринг» г .Ташкент тел. cлуж. 256-82-82, тел. vоб. +99-894 635-16-72 e-mail:. mamedov_46@mail.ru, texnoing@bk.ru
  • хранение энергии в виде компримированного воздуха (CAES – Compressed Air Energy Storage);
  • аккумулирование энергии при компримировании воздуха осуществляется компрессорами до определенного давления с последующим хранением его, как правило, в подземных пещерах под давлением 70 бар.
  • Huntorf (Германия) мощностью 110 МВт, способное работать в течение 26 ч и поставить потребителю электроэнергию в количестве 2860 МВт•ч;
  • McIntosh (Alabama, США) мощностью 290 МВт (рис. 2), рассчитанноена работу в течение 3 ч для производства 870 МВт•ч энергии.
  • наличие накопленного опыта работы,
  • общедоступность рабочего тела, которым является воздух,
  • стандартность применяемых материалов и турбомашин.
  • необходимость наличия крупных подземных геологических формаций или соляных шахт в непосредственной близости от потребителей электроэнергии, что не всегда возможно;
  • низкий коэффициент преобразования энергии, равный 42%.

Ученые обошли принцип неопределенности Гейзенберга

Заряд 1 кГ гексогена, объем которого 0,6 л, а теплота взрыва 5,4 мДж (1300 ккал), переходит в газообразное состояние за 10 мкс, что соответствует мощности порядка 500 млн. квт (в десятки раз больше, чем мощность самой крупной электростанции в мире).
Эти свойства ВВ следует использовать при создании давления газа в ограниченных объемах.

Технический результат, достигаемый данным предложением позволяет сохранить энергию состоявшегося взрыва.

Читайте также:  Что отсутствует в карте сети windows 7

Аккумулирование сжатого воздуха происходит в камере в виде энергии сжатого воздуха большого давления. В предлагаемом устройстве воздух сжимается силой взрывной волны в камере взрыва, сквозь обратные клапаны, накапливается в аккумулирующую камеру, Таким образом, преобразуется энергия произведенного взрыва в энергию сжатого воздуха и аккумулируется в камере.

Примером может послужить действующие газогенераторы. В технике часто требуется быстро получать небольшие количества газа, например, для наддува топливных баков, перемещения движущихся частей различных устройств, катапультирования пилота, размыкания и замыкания цепей электрического тока, приведения в действие клапанов пуска небольших газовых турбин и др. Для этого разработаны специальные газогенераторные патроны. Источниками газов в них могут быть нитроцеллюлозные пороха, твердые ракетные топлива, пиротехнические составы.

Основные требования к газогенерирующим составам – это обеспечение низкой температуры газа и малой скорости горения, а также минимальное количество твердых остатков при сгорании. Желательно, чтобы зависимость скорости горения от температуры была также наименьшей.

Газы должны обеспечить выходные параметры газогенераторов, которыми являются: количество газов, выделяемых в секунду, общий объем полученных газов и их давление.

Сами газогенераторы должны иметь минимальные массу и габаритные размеры, быть конструктивно несложными и надежными в работе, особенно если они применяются в космических объектах.

В газогенераторных составах в качестве основных компонентов, не дающих при сгорании твердых остатков, используются нитраты аммония и гуанидина и нитрогуанидин. Смеси на основе нитрата аммония более гигроскопичны и труднее воспламеняются.

В начале 60-х г. в США стали разрабатываться составы на основе перхлората аммония. В них входили полиэфирные смолы, дигидроксилглиоксим (С2Н4О4N2) и катализаторы полимеризации. Состав, содержащий 74 % перхлората аммония и 26 % органических веществ, горит при Р = 700 МПа со скоростью 2,7 мм/с. Температура горения 123 °С, плотность 1,63 г/см 3 , удельный импульс примерно 200 с.

В настоящее время в НИИПХ разработаны газогенерирующие составы на основе нитрата калия, магния и пентаэритрита с температурой горения 1200 К и массовой долей газов 50 %.

Таким образом, основными задачами, решаемыми при разработке нового привода, являются:

  • увеличение давления рабочей жидкости до 100 МПа,
  • сокращение времени приведения устройства в боевую готовность и быструю перезарядку.

В частности, предлагается в качестве источника энергии использовать газ под давлением, получаемый при сгорании пиропатрона. Пиротехнический патрон состоит из картонной гильзы 1 с шашкой, картонной оболочки 2, в которую впрессовывается льдообразующий состав 3, порохового вышибного заряда 4 и капсюля-воспламенителя 5. Пиротехнический патрон стандартного образца, диаметром 39 мм, выстреливается из кассет ЭКСП-39.

При выстреле луч огня от капсюля-воспламенителя поджигает пороховой заряд, образующиеся в результате его горения пороховые газы выталкивают шашку из оболочки и одновременно воспламеняют льдообразующий состав. Пиросостав для этих патронов состоит из 50 % AgI, 40 % NH4ClO4 1300 °С, время горения при¬мерно 14 с (при давлении 66,5 кПа).и 10 % идитола. Температура горения состава 1200°С.

В ранее предложенной конструкции накопленный в ресивере газ воздействует на рабочую жидкость, которая по шлангам высокого давления подается к исполнительному органу.

Сущность предлагаемой модели привода поясняется чертежом (рис. 1), на котором представлен переносной гидравлический аварийно-спасательный инструмент содержит исполнительный механизм 1 со сменным рабочим органом 2.

Рис 1. Переносной гидравлический аварийно-спасательный инструмент

В качестве рабочего органа могут быть использованы, например, ножницы, расширители или резаки. Исполнительный механизм-1 соединен шлангами высокого давления с приводным механизмом, выполненным в виде отдельного узла в ранцевом исполнении. Элементы приводного механизма закреплены на основании-3 снабженном ремнями-4, основание-3 может быть изготовлено, например, из композитного материала. Приводной механизм содержит пирогенератор давления рабочей среды включающий пневмогидронасос-5 заполненный рабочей жидкостью и снабженный расширителем-6. Исполнительный механизм-1 соединен шлангом высокого давления-7, имеющим быстроразъемные соединения на концах (на чертеже не показаны) с пневмогидронасосом-5 и шлангом высокого давления-8, имеющим быстроразъемные соединения на концах (на чертеже не показаны) с расширителем-6. Пневмогидронасос-5 соединен шлангом-9 через редуктор давления-10 с ресивером-11, выполненным в виде емкости и заполненным воздухом. Ресивер-11 через редуктор давления-10 соединен с камерой-12 снабженной затвором с системой инициации и предназначенной для установки сменного пиропатрона (на чертеже не показан) и предохранительным клапаном.

Предлагалось газовиками Сибири для аварийных работ на газопроводах использовать установку, где в качестве газогенерирующих составов использовать взрывную смесь природного газа и воздуха. Таким же образом предлагалось использовать установку для работы автономного источника электроэнергии, действующего от перепада давления газа. Аналогом для разработки подобной установки может послужить установка Примова (а.с. SU 1083369 А). В ряде задач, связанных с криогенной и холодильной техникой, а также при накоплении в хранилищах больших объемов сжатого воздуха для развития пневматики требуется достижение высоких до 300 степеней повышения статического давления. При традиционном подходе к проектированию лопаточных машин это неизбежно ведет к увеличению диаметра компрессора и количества ступеней. При этом снижается КПД сжатия из-за возникновения локальных зон сверхзвукового течения на периферии лопаточного венца. Растут и потери, связанные с перетеканием газа через уплотнения ступеней осевого компрессора.

Идеальным объектом, позволяющим сжимать газ, является ударная волна, протяженность которой составляет порядка нескольких длин свободного пробега молекул газа.

В детонационной волне, распространяющейся со скоростью 1500-2500 м/с, достигается максимальная концентрация химической энергии, запасенной в горючем (энергия выделяется в тонком слое ударно-сжатой смеси). Благодаря тому, что в детонационном двигателе сжигание топлива происходит в ударных волнах примерно в 100 раз быстрее, чем при обычном медленном горении (дефлаграции), этот тип двигателя теоретически отличается рекордной мощностью, снимаемой с единицы объема, по сравнению со всеми другими типами тепловых двигателей. Помимо высокой удельной мощности детонационные двигатели потенциально имеют и другие существенные преимущества. Например, в ходе цикла детонационного горения температура сгорания очень высокая. Процесс быстрого горения имеет наиболее привлекательный термодинамический режим. Но скорость сгорания также очень большая и окислы азота не успевают образоваться, поэтому детонационные двигатели потенциально являются экологически чистыми. В качестве альтернативы традиционным решениям предлагается вместо нескольких осевых и центробежных ступеней использовать принципиально новое устройство – ударно-волновой (волновой) компрессор (УВК), сжатие в котором происходит в оптимальной системе бегущих ударных волн. УВК не может работать без предварительного разгона и сжатия воздуха (так же как и прямоточныйвоздушно-реактивный двигатель не может работать при нулевых скоростях). Конструкция волнового компрессора создается на основе теории оптимальных бегущих косых ударных волн.

В настоящее время (в последние 19 лет) были созданы теория и математический аппарат, достаточные для проектирования оптимальных ударно-волновых структур (УВС). Научная группа под руководством В.Н.Ускова последовательно развила теорию О концепции волнового компрессора и оптимальных ударно-волновых структурах . Предлагаемая схема УВК представляет собой ротор с сетью каналов особого профиля напоминающих профиль сверхзвукового воздухозаборника, «намотанного» на цилиндр, в которых при раскрутке ротора до частот вращения, обеспечивающих окружные скорости, превышающие скорость звука, будет возникать система скачков уплотнения, сжимающая газ. Использование УВК вместо многоступенчатого осевого компрессора позволит собрать всю конструкцию на одном валу, значительно уменьшив при этом габариты двигателя. В частном случае канал может быть спрофилирован таким образом, чтобы торможение происходило в простых волнах сжатия без потери полного давления.

Читайте также:  Установка линукс на сервер

Преимуществ УВК несколько. В системе ударных волн достигается гораздо большая степень сжатия, а сами ударные волны имеют пренебрежимо малую протяженность (толщину), что позволяет сократить габариты компрессора. В его конструкции применен плоский «блин»с радиальными лопатками, но, главное, устройство предполагается использовать для сжигания горючей смеси (рис 2.) .

Рис. 2.

Рассмотрение одного из прорывных и принципиально новых направлений в технике сжатия газов – разработке и созданию ударно-волновых компрессоров, в которых сжатие газа осуществляется в скачках уплотнений, возникающих при торможении сверхзвукового потока в газодинамических каналах компрессора и позволяющих достигать многократного повышения степени сжатия в одной ступени по сравнению с существующими типами компрессоров. В частности, ведутся опытно-конструкторские работы по освоению производства и внедрению ударно-волновых компрессоров 1-го поколения в области захвата, изолирования и захоронения СО2 для борьбы с парниковым эффектом, глобальным потеплением и усилением природных катастроф . Создан стандартный типоразмерный ряд углекислотных ударно-волновых компрессоров для электростанций мощностью 200. 800 МВт с целью закачки захваченного СО2 в подземные пласты или использования для интенсификации нефтеотдачи.

Имея надежные накопители сжатого воздуха, газа которые могут быть устроены повсеместно, вполне реально развивать с учетом экономической выгоды и улучшения экологической обстановки новые системы производства и транспортные средства. В основе технологических систем и движителя транспортных средств лежат механизмы, использующие сжатый воздух. На сегодняшний день накоплен большой опыт применения в качестве основной энергии, энергии сжатого газа, созданы двигатели, элементы пневматической автоматики, смешаной электропневмоавтоматики. Но они имеют, узкий, отраслевой характер применения. Интересно развивается пневматика в автотранспортном машиностроении. Идея использования сжатого воздуха в качестве средства сохранения энергии и ее дальнейшего использования для обеспечения пневмотехники получила практическое воплощение для обеспечения бесперебойной подачи электричества. Теперь о полезных потребителях пневматической энергии. Пневмодвигатели или пневмомоторы представляют собой энергосиловые машины, действие которых направлено на преобразование энергии сжатого воздуха в полезную механическую работу.

В зависимости от принципа действия пневмодвигатели бывают турбинные и объемные. Другим критерием классификации является направление движения, так различают поворотные и линейные механизмы. К линейным относят баллонные, поршневые, мембранные и другие виды двигателей, а к поворотным – лопастные модели. Турбинные модели работают за счет воздействия потока внутреннего воздуха на лопатки, имеющиеся в турбине. Сегодня большое распространение получили именно объемные пневмодвигатели, как, например, ротационные, поршневые, камерные или баллонные.

Широкий спектр применения пневмодвигателей возможен благодаря таким характеристикам, как разнообразие моделей, простота конструкции, малый вес, взрывобезопасность, большой диапазон частоты вращения. Разные варианты пневмомоторов могут быть применены в различных секторах промышленности: фармацевтическая промышленность и медицина, пищевая промышленность, подводные технологии и оборудование, судостроение, бумажная промышленность, пневмоинструменты, машиностроение и прочее.

Двигатели данного типа могут применяться и для нестационарных работ, например, в промышленности. Часто встречаются сверлильные, шлифовальные, фрезерные машины, обладающие небольшим весом и габаритами. Использование нержавеющей стали в производстве пневмомеханизмов делает их устойчивыми к кислым средам, теплу, другим сложным условиям работы. Такое решение является практически идеальным для применения в приводных устройствах – промышленных миксерах и мешалках.

Такой механизм, как "легкий ролик", основанный на вышеупомянутом принципе работы, позволяет без труда человеку перемещать грузы до 100 тонн. Сложно представить, что с помощью такого устройства можно передвигать огромные рулоны бумаги, вагоны на железной дороге, припаркованные самолеты и др.Безотказность и безопасность пневмоприводов делает их незаменимыми во многих сферах деятельности человека.

В сравнении с другими типами двигателей, пневмодвигатель имеет ряд преимуществ: защита от перегруза, низкие расходы для установки, простота технического обслуживания и использования, защищенность от взрыва, малые габариты и вес, низкий уровень рабочего шума, возможность стерилизации, другие. Привод дожимных компрессоров в пожаро-взрывоопасных условиях (угольная и нефтехимическая промышленность) может быть обеспечен пневматическим двигателем. Выполнение пневмодвигателя и компрессора на одном валу (агрегатирование) на унифицированных компрессорных базах общепромышленного назначения позволит снизить металлоемкость машины в целом.

На сегодняшний день ведущие производители пневмоинструмента – Комсомольский механический завод, Московский завод «Пневмостроймашина», Конаковский завод механического инструмента, Екатеринбургский завод пневмоинструмента, Томский электромеханический завод им. В.В.Вахрушева (основной производитель отбойных молотков).

Но если среди отечественных производителей конкуренция не является основной задачей, то между иностранными компаниям она достаточно жесткая. Высококачественный и эргономичный пневмоинструмент производит множество иностранных фирм, среди которых: Ingersoll-Rand, Bosch, Makita, Abac, Festo, Atlas Copeo, Comarid, Chicago Pneumatic, Daewoo.Поршневые пневматические двигатели GLOBE используются в тяжелых эксплуатационных условиях, где требуются высокие моменты.

Типичные области применения для них – это лебедки, подъемники, приводы насосов, компоненты в морских судах и горной промышленности. Опционально эти двигатели могут поставляться с пропорциональным клапаном для точного регулирования скорости, пневматическим тормозом и редуктором. Интересно развивается пневматика в автотранспортном машиностроении..
Недавно, напомним, в прессе появилась информация о том, что индийская компания Tata Motors намерена начать выпуск воздухомобилей OneCAT. В таких машинах силовая установка работает на сжатом воздухе, подающемся из встроенных в шасси баллонов Не исключено, что в течение ближайших лет на дорогах Соединенных Штатов появятся транспортные средства, работающие на сжатом воздухе. По крайней мере, как сообщает CNET News, вывести такие автомобили на американский рынок в скором времени планирует компания Zero Pollution Motors.

Электростанции основанные на получении электроэнергии от сети сжатого газа известны, они неоднократно описывались в литературе под наименованием турбодетандеры. Вниманию также подлежат легкие беспилотные летательные аппараты на сжатом воздухе, малозаметные, малошумные и не выделяющие тепла, полностью построенные из композиционных материалов взрыво – пожаробезопасные. Разработаны варианты квадракоптера, как с автономным композитным баллоном высокого давления, так и с аккумулятором сжатого газа высокого давления стационарным, соединенным капиллярным шлангом с квадракоптером, с ограниченным радиусом полета.

Разработке подлежат высокооборотные пневмокосилки газонов, легкие ,простые и малошумные. Известны подводные аппараты, работающие от стационарного накопителя сжатого воздуха соединенные с ним шлангами высокого давления. Воздух служит для произведения работ пневмоинструментами, получения электроэнергии для освещения и работы приборов и для дыхания людей обслуживающих аппарат. Вот тот минимальный перечень пневмотехники способной работать от сети дешевого сжатого воздуха.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector