В 1816 ГОДУ шотландец Роберт Стерлинг получил патент на изобретение оригинального двигателя. Он создал устройство с двумя цилиндрами и поршнями, один из которых сжимает холодный воздух, вытесняя его в нагреваемым снаружи второй цилиндр. Здесь воздух расширяется, толкает рабочий поршень и затем вытесняется в холодный цилиндр. Таким образом цикл возобновляется: масса воздуха непрерывно циркулирует между «теплом» и «холодом», ритмично изменяя свой объем.
Поскольку расширение происходит при значительно более высокой температуре, чем сжатие, то количество вырабатываемой энергии превышает количество затрачиваемой. Но кпд машины. Стирлинга в то время был очень низким (около 3 процентов). В то время было практически невозможно обеспечить плотность прилегания поршня к стенке цилиндра. Поэтому приходилось одновременно использовать своеобразный воздушный насос для подкачки воздуха в негерметичные цилиндры.
Стирлннг, конечно, имел весьма смутное представление о газовой динамике и превращениях энергии и, разумеется, понятия не имел о термодинамике. Тем не менее в своей машине он интуитивно воплотил основной принцип термодинамического замкнутого цикла.
Принцип этот был четко сформулирован лишь десятилетия спустя. Да и сегодня кое-кто из дипломированных специалистов приходит в замешательство, взяв в руки технологическую схему двигателя Стирлннга, — приходится сначала уяснить себе, каким образом эта штука вообще работает.
Уже в 1818 году началось изготовление, использование и усовершенствование этого устройства.
Двигатели Стирлинга приводили в действие водяные насосы и воздуходувки, станки на небольших фабриках и другие подобные агрегаты, где не годились громоздкие паровые машины. Позднее они использовались для привода генераторов постоянного тока электростанции.
Во второй половине XIX века их производили уже тысячами. Они могли долго работать, не требуя ремонта, но были тяжелыми и дорогостоящими. Ведь здесь нужны как минимум два цилиндра и относительно сложный передаточный механизм для обоих поршней, установленных под углом 90 градусов друг к другу.
Позднее, с развитием энергетики, стало удобнее использовать электродвигатели. Наличне открытого огня исключило сколько-нибудь серьезные попытки использовать двигатель Стерлинга для привода автомобилен.
Этот двигатель имеет примечательное свойство. Без особых конструктивных изменений он может работать как холодильник: рабочий цилиндр охлаждается, второй компрессионный — нагревается.
ВТОРОЕ РОЖДЕНИЕ
СЕГОДНЯ тысячи таких высокоэффективных холодильников работают в космосе — на искусственных спутниках Земли, где длительно, в течение лет, поддерживают температуру инфракрасных датчиков близкой к абсолютному нулю. Здесь снова используется одно из важнейших качеств двигателя Стирлинга — длительный срок работы без техобслуживания.
В конструкции установок стали применяться новые материалы — в особенности стали с очень высокой термостойкостью — с целью увеличения разности температур между горячен и холодной сторонами двигателя. Герметичность повысилась настолько, что стало возможным использование в качестве рабочего тела не воздуха, а гелия при средних значениях давления 60-80 атмосфер.
Использование высокопористых материалов, обладающих исключительно высокой теплоаккумулирующей способностью, позволило довести кпд двигателя до 40 процентов, что совершенно определенно превышает кпд современных автомобильных двигателей. Он уступает лишь мощным дизелям на судах и электростанциях.
По простоте двигатель Стирлинга превосходит известные двигатели внутреннего сгорания, поскольку:
— в нем нет ни клапанов, ни клапанных приводов, отсутствуют системы зажигания и впрыска топлива;
— отсутствует внутреннее сгорание топлива. Тепло подводится снаружи от постоянно горящего пламени, которое в избытке кислорода горит более эффективно и безвредно, чем газ, «взрывающийся» в цилиндре: содержание вредных веществ примерно такое же, как при горении газа в кухонной плите:
— отсутствуют пиковые значения давления газа. Изменение давления происходит плавно, при почти полном отсутствии шума и вибрации;
— с изменением числа оборотов крутящий момент изменяется лишь незначительно и остается высоким я при наименьшем числе оборотов: кпд значителен и при частичной нагрузке.
Принцип действия двигателя Стерлинга: рабочее тело (газ) нагревается, расширяется, производит полезную работу. охлаждается и снова нагревается. «Горячий» цилиндр с поршнем — рабочий, «холодный» - компрессионный
ПОД КАПОТОМ АВТОМОБИЛЯ
ЧЕТЫРЕХЦИЛИНДРОВЫИ автомобильный двигатель двойного действия мощностью 75. киловатт фирмы «Юнайтед Стирлинг» (Швеция) запускается из холодного состояния через 13-18 секунд предварительного нагрева. Это соответствует параметрам дизелей.
Однако новейшие результаты указывают на возможность и дальнейшего сокращения времени разогрева. Предполагаемая стоимость при серийном изготовлении и показатели разгона находятся в привычных пределах параметроа автомобильных дизелей.
Так, двигатель, созданный фирмой «Мекэникал текнолоджи ннкорпорейтед» (США), мощностью 60 киловатт и максимальным кпд 42
процента, обеспечивает разгон автомобиля с места до скорости 100 километров в час за 14,4 секунды и дает при движении 30-процентную экономию горючего по сравнению с карбюраторным двигателем подобной мощности.
Однако двигатель Стирлинга может использоваться не только для привода транспортных средств. Возможности его применения весьма многообразны. Поскольку он способен работать, так сказать, на всем, что «нагревает», его может приводить в действие и солнечная энергия, концентрируемая с помощью параболического зеркала. Такая установка мощностью 60 киловатт в настоящее время создана по заказу Саудовской Аравии специалистами ФРГ.
Тепло выделяется и при радиоактпвном распаде. Так, например, работая на стронции-90 — при соответствующей защите или в космосе, — двигатели Стерлинга способны вырабатывать электроэнергию в течение нескольких лет без техобслуживания и дозаправки топливом. Эксперименты в этом направлении успешны.
Эти двигатели, если пламя изолировать, способны работать и под водой. В искусственной атмосфере из отработанного газа с добавлением 20 процентов кислорода сжигается метанол или дизельное топливо. Происходит почти полное преобразование топлива в водяной пар и двуокись углерода. Путем охлаждения смесь может конденсироваться в насыщенную углекислотой воду и в сильно разбавленном виде без образования пузырей откачиваться в морскую воду: подводная лодка с двигателем внешнего сгорания не нуждается ни в аккумуляторах, ни в громоздких атомных реакторах.
«Стирлинг» — это тот самый «многотопливный» двигатель, о котором конструкторы могут только мечтать. Поскольку его мощность определяется лишь разностью температур между горячей и холодной сторонами, а в сам двигатель горючее не попадает, то для него химические свойства топлива не имеют никакого значения.
Можно полагать, что с вводом в эксплуатацию автомобилей с двигателем Стирлинга появятся самые разнообразные топливные смеси.
Поскольку «стирлннг» прекрасно подходит для создания компактного теплопасоса. в Японии начали использовать один н тот же агрегат для нагрева и охлаждения, получения горячен воды и одновременно для выработки электроэнергии для коммунальных нужд. И все это практически бесшумно, без вредных отходов при длительной эксплуатации.
СНАБЖАЯ ДОМА ТЕПЛОМ И СВЕТОМ
ЗА ЭТИМИ последними разработками стоит совершенно новая концепция бытового отопления и кондиционирования воздуха; на эту область во всех нромышленно развитых странах приходится большая часть энергетических расходов.
Применение для этих целей тепловых насосоз с двигателем Стирлинга означает большую экономию энергии, в частности, по сравнению с электрокондиционерами. 60 процентов отходящего тепла привода отводится непосредственно к тепловому насосу для предварительного запуска и таким образом также «идет в дело». А благодаря эффекту теплонасоса в итоге образуется примерно вдвое большее количество тепла по сравнению с прямым сжиганием топлива (нефть, природный газ, промышленные отходящие газы). Затем еще 10 или 20 процентов мощности можно отвести для привода бытового электрогенератора.
В будущем могла бы отпасть необходимость в линиях электропередач и трансформаторных подстанциях для целых жилых массивов. В Японии современные материалы нашли широкое применение. Дальнейшее развитие двигателей внешнего сгорания направлено на повышение энергетической плотности путем использования более легких деталей и совершенных передаточных механизмов, но прежде всего — на повышение разности температур между горячей и холодной сторонами двигателя. Так, например, новые материалы позволили в три раза улучшить отбор тепла газа в охладителе, чем это было возможно при использовании традиционных стальных деталей. А в зоне горячего газа теперь используются неокисляющиеся керамические материалы, выдерживающие температуру до 1400 градусов Цельсия.
Благодаря этому не только еще более повышается разность температур и кпд, но и становится возможным ускорить изменение температуры рабочего газа и тем самым повысить число оборотов.
Если удастся осуществить в газовом канале ритмичный отвод небольшой части газового потока и раздельное сильное нагревание, результатом этого станет 10-кратное сокращение времени разогрева. значительное увеличение числа оборотов и бешумность хода.
Дальнейшее развитие «стирлинга» обещает еще много новых, ныне считающихся «экзотическими» возможностей. Это, например, свободноноршненой двигатель без передаточного механизма, работающий с линейным генератором (кпд в настоящее время — свыше 30 процентов) для электромоторов будущего автомобиля. Тем самым могла бы стереться граница между электрическим и поршневым приводами. Этот автомобиль должен иметь лишь буферный аккумулятор кратковременного действия, гарантирующий стремительный разгон. Все это могло бы привести к революции в общепринятой концепции автомобиля. Журнал "За рубежом" № 11, 1986 г.

Do not ask questions robot master: he still answer them / Не задавайте вопросов роботу-ведущему: он всё равно на них ответи

03 Sep 2013. «Энвижн Груп»: в условиях Крайнего Севера ИТ повышают надежность. «Энвижн Груп» внедряет систему управления технологическими процессами (АСУТП) на нефтяных месторождениях им. Р. Требса и А. Титова, признанных одними из самых крупных в России. О начале добычи в рамках проекта в конце августа объявила компания «Башнефть».

28 Aug 2014. Оборудование для производства поребриков, стеновых блоков, тротуарной плитки, бордюров.
Вложенные инвестиции вернутся в течение 3-4 месяцев. Спам

КОМПАНИЯ «МЕТАЛЛОИНВЕСТ» И SAP СНГ ОБЪЯВЛЯЮТ О СТРАТЕГИЧЕСКОМ СОТРУДНИЧЕСТВЕ ПО ВНЕДРЕНИЮ ИНТЕГРИРОВАНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ НА БАЗЕ РЕШЕНИЙ SAP
19 июня, 2015 года. – Компания «Металлоинвест» и SAP СНГ объявляют о старте программы бизнес-трансформации, в ходе которой будет создана интегрированная корпоративная система управления на базе решений SAP. Подписание контракта о программе состоялось на Санкт-Петербургском Экономическом Форуме, ее старт намечен на 1 сентября 2015 года.
В рамках соглашения планируется осуществить проект по созданию единой централизованной системы на базе решений SAP. Он автоматизирует бизнес-процессы базовых предприятий компании «Металлоинвест»: Михайловский горно-обогатительный комбинат (МГОК), Лебединский горно-обогатительный комбинат (ЛГОК), Оскольский электрометаллургический комбинат (ОЭМК), Уральская сталь, а также УК «Металлоинвест».
Единая информационная система будет охватывать все ключевые бизнес-процессы: от финансового, бухгалтерского и управленческого учета до управления производством, транспортной логистикой, ремонтами и закупками с учетом специфики отрасли – всего планируется использовать порядка 55 программных продуктов SAP.
«Переход предприятий компании «Металлоинвест» на единую платформу SAP позволит нашему заказчику получить существенные преимущества по результатам оптимизации бизнес-процессов. Ведь выбранное решение объединяет в себе лучшие отраслевые практики и возможности инновационных технологий», – отметил генеральный директор SAP СНГ Вячеслав Орехов.
«Сегодня в рамках принятой нами Стратегии 2023 перед компанией «Металлоинвест» стоят масштабные задачи по увеличению производственной эффективности. Реализация наших планов требует повышения оперативности и слаженности в работе всех подразделений – производственных и сервисных. Мы реализуем масштабную инвестиционную программу, и внедрение централизованной системы на базе SAP ERP станет важной ее частью, – прокомментировал генеральный директор УК «Металлоинвест» Андрей Варичев. – Решению о партнерстве с компанией SAP предшествовал анализ сложившихся в компании «Металлоинвест» бизнес-процессов, показавший, что внедрение единого информационного пространства позволит ускорить рост бизнеса».
Подписание контракта является продолжением многолетнего взаимовыгодного сотрудничества компаний. В 1996 году на предприятии компании – «ОЭМК» – был реализован один из первых проектов по внедрению SAP ERP в российской металлургии, а с 2005 года решение SAP внедряет металлургический комбинат «Уральская сталь».

Репортаж из лабораторий ВНИИ токов высокой частоты
Буквально в двух шагах от Парнаса раскинулись корпуса Всесоюзного научно-исследовательского института тонов высокой частоты. Для уточнения географичесиой точки надо сказать, что это не та гора Парнас — легендарная обитель муз, которая в Греции, а. та, которая в Ленинграде на территории Шуваловсмого парка.
Родиной промышленного применения токов высокой частоты стал Советский Союз. Пионерами в этой области из советских ученых были Г. И. Вабат и В. П. Вологдин. Сорок лет назад — в 1929 году — в одной из ленинградских научно-исследовательских лабораторий, руководимой профессором В. П. Вологдиным, начались поиски возможностей широкого применения ТВЧ в различных отраслях народного хозяйства. Результаты этих поисков превзошли всякие ожидания: были разработаны процессы и установки для поверхностной эакалки металлических изделий томами высокой частоты. В опытном порядке работы проводились на Московском автозаводе, который сейчас носит имя И. А. Лихачева, а вскоре цехи электронагрева появились на Горьиовсном и Уральском автозаводах, "а Челябинском и Харьковском тракторных, затем на многих других. Во время Великой Отечественной войны индукционный нагрев ТВЧ позволил создавать боевые машины с особо прочной броней...
Скромная лаборатория выросла в научно-исследовательский институт. Ему присвоено имя основателя — профессора В. П. Вологдина...
Со школьной скамьи известно, что электрический ток, периодически изменяющийся по величине и направлению, называется переменным. Тот ток, который зажигает у нас дома настольную лампу, «повторяется» 50 раз в секунду. Если таких «повторений» происходит очень много — больше 10 000, то ток называют высокочастотным. Он обладает массой любопытных качеств: без проводов проникает сквозь толстый слой древесины и быстро высушивает ее, может прогреть любой внутренний орган живого организма, позволяет по одному проводу вести одновременно несколько телефонных разговоров...
Свойствами ТВЧ быстро разогревать пластмассу, причем на строго ограниченном участке, воспользовались в лаборатории для создания аппарата, сваривающего пластические массы и синтетические волокна. Делается сварка следующим образом. По конфигурации шва изготовляются электроды, между ними зажимается «пластик», затем включается генератор тока высокой частоты, секунды — и прочный шов готов.
— Сварка происходит за счет нагрева материала до вязко-текучего состояния,— объясняет Ирина Григорьевна.—Электроды с зажатыми между ними кромками пластмассового изделия представляют собой электрический конденсатор... Журнал "Наука и жизнь" времён СССР

Серия сообщений "Электричество":

Электрика, энергообеспечение

Часть 1 - Защита видеосистем от перенапряжения
Часть 2 - Источники электроэнергии
...
Часть 43 - Тест Тьюринга и робототехника
Часть 44 - Волоконная оптика "двойного применения"
Часть 45 - Двигатели Стирлинга
Часть 46 - Технологии сварки с использованием компьютера
Часть 47 - Утеплитель с фольгой: пенофол фольгированный самоклеющийся
Часть 48 - Тонкие PSP и GPS навигация
Часть 49 - Электричество из водопроводного крана: законно ли это?

Серия сообщений "Двигатели":

электродвигатели, паровые, газовые, бензиновые, дизельные и пр.

Часть 1 - УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ
Часть 2 - Сможет ли бактерия Delfitia извлекать золото из радиодеталей и электронных компонентов?
...
Часть 18 - Засыпьте в бензобак водород
Часть 19 - Машины на основе высокотемпературных сверхпроводников
Часть 20 - Двигатели Стирлинга
Часть 21 - ЧЕРВЯЧНЫЕ РЕДУКТОРЫ СЕРИИ RT И МОТОР-РЕДУКТОРЫ серии SRT
Часть 22 - Электричество из водопроводного крана: законно ли это?
Часть 23 - Российский мини-электромобиль: пенсионерам может понравиться
Часть 24 - Поддержат ли человекоподобные роботы-компаньоны людей с инвалидностью? Часть 20-я