Kavitatorius vandens šildymui. Kavitacijos šilumos generatorius namų šildymui

Atidžiai sprendžiant namo apšiltinimo ir šildymo klausimus, dažnai susiduriame su tuo, kad atsiranda kažkokie stebuklingi prietaisai ar medžiagos, kurios pozicionuojamos kaip šimtmečio proveržis. Toliau tiriant paaiškėja, kad tai tik dar viena manipuliacija. Ryškus to pavyzdys yra kavitacijos šilumos generatorius. Teoriškai viskas pasirodo labai pelninga, tačiau iki šiol praktiškai (viso veikimo metu) nepavyko įrodyti įrenginio efektyvumo. Arba pritrūko laiko, arba viskas klostėsi ne taip sklandžiai.

Kritiškas žvilgsnis į kavitacijos šilumos generatorių

Paprasto vartotojo požiūriu, kavitacijos šilumos generatorius sukelia tam tikrą nepasitikėjimą. Tokia jau žmogaus prigimtis. Išradėjų teigimu, šio prietaiso efektyvumas siekia 300%. Tai yra, įrenginys, sunaudodamas 1 kW elektros energijos, pagamina 3 kW šilumos. Bet ar tikrai taip?

Gerbiamuose forumuose vandens šildymas kavitacijos būdu laikomas galimu, tačiau šio proceso efektyvumas neviršija 60%. Tačiau iš tikrųjų šios naujovės niekas nežiūri rimtai. Taip, yra patentuotas kavitacijos šilumos generatorius, bet tai nieko nereiškia. Pavyzdžiui, tam yra ir sertifikatai, o kai kurie rangovai netgi lobizavo galimybę pagal valstybinę programą juo apšiltinti daugiaaukščių namų fasadus. Tik po tokios izoliacijos žmonės beldėsi į laivų slenksčius, norėdami atgauti išleistus pinigus, nes efektyvumas skysta šilumos izoliacija praktikoje nepasitvirtino.

Išradėjas gali gauti patentą už savo smegenis, kuris, sėkmingai įgyvendintas, duos pajamų. Bet tai negarantuoja, kad įrenginys ateityje veiks pagal deklaruotą algoritmą. Taip pat nėra garantijos, kad jis bus masinės gamybos.

Matuojant prototipų efektyvumą buvo naudojamas koks nors gudrus efektyvumo skaičiavimo metodas, kurio paprastas mirtingasis negalėjo suprasti. Specifikos mažai, pilnas akių neryškumas. Grubiai tariant, viskas sklandu tik teoriškai. Jei mėginys veikia 100%, tai kodėl mokslininkams dar nebuvo suteikta Nobelio premija?

Daugelyje forumų mums nepavyko rasti nė vieno žmogaus, kuris šildytų savo namus kavitacijos generatoriumi. Nėra realių įrodymų apie jo veiksmingumą. Internete galite rasti vaizdo įrašą apie šį įrenginį, tačiau nėra aiškaus paaiškinimo, kas ir kaip jis veikia, viskas aplink krūmą ir nepaprastai neįtikinama. Manome, kad tokio būsto šildymo būdo svarstyti neverta.

Kas yra kavitacija

Kavitacija yra neigiamas reiškinys, atsirandantis dėl slėgio skirtumo skystyje. Kai vandens slėgis nukrenta iki sočiųjų garų slėgio, jis sukelia virimą. Tai yra tada, kai skystis iš dalies virsta garų būsena, tai yra, susidaro burbuliukai. Kai slėgis pakyla iki lygio, viršijančio sočiųjų garų vertę, burbuliukai sprogo. Dėl sprogimo atsiranda vietinės slėgio bangos iki 7 tūkst. Šios slėgio bangos vadinamos kavitacija.

Kavitacijos pasekmės:

• metalo erozija;
• taškinė korozija;
• vibracijų atsiradimas.

Kavitacijos generatoriaus išradėjai teigia, kad iš šio neigiamo reiškinio jiems pavyko pasinaudoti.

Padaryti tai pats?

Galite nusipirkti gatavą kavitacijos šilumos generatorių, tačiau mažai tikėtina, kad pagal brėžinius šio prietaiso bus galima pasigaminti patiems. IN geriausiu atveju rezultatas bus triukšminga mašina, kurioje nebus kavitacijos. Be to, prieš ką nors darydami, turite užduoti sau klausimą: „Kodėl? Yra daug būdų, kaip šildyti namus:

Kavitacijos pasekmės.

• dujos, kietasis kuras , kartu su vandens šildymo sistemomis;

Siekiant užtikrinti maksimalų ekonomiškas šildymas, naudojasi namų savininkai įvairios sistemos. Siūlome apsvarstyti, kaip veikia kavitacijos šilumos generatorius, kaip savo rankomis pasigaminti įrenginį, taip pat jo struktūrą ir grandinę.

Kavitacijos energijos šaltinių privalumai ir trūkumai

Kavitacijos šildytuvai yra paprasti įrenginiai, kurios darbinio skysčio mechaninę energiją paverčia šilumine energija. Iš esmės šį įrenginį susideda iš išcentrinio siurblio (vonios kambariams, šuliniams, privačių namų vandens tiekimo sistemoms), kurio efektyvumas yra mažas. Energijos konvertavimas kavitaciniame šildytuve plačiai naudojamas pramonės įmonėse, kur šildymo elementai gali būti pažeistas, kai liečiasi su darbiniu skysčiu, kurio temperatūra smarkiai skiriasi.

Prietaiso privalumai:

1. Efektyvumas;
2. Ekonomiškas šilumos tiekimas;
3. Prieinamumas;
4. Galite surinkti patys buitinė technikašiluminės energijos gamyba. Kaip rodo praktika, naminis prietaisas Kokybe nenusileidžia įsigytajam.

Generatoriaus trūkumai:

1. Triukšmas;
2. Sunku gauti medžiagų gamybai;
3. Galia per didelė mažas kambarys iki 60-80 kvadratinių metrų, buitinį generatorių lengviau įsigyti;
4. Net ir mini įrenginiai užima daug vietos (vidutiniškai mažiausiai pusantro metro).

Vaizdo įrašas: kavitacijos šilumos generatoriaus įtaisas

Veikimo principas

„Kavitacija“ reiškia burbuliukų susidarymą skystyje, taigi sparnuotė veikia mišrioje fazėje (skysčių ir dujų burbuliukų periodas) aplinką. Siurbliai, kaip taisyklė, nėra skirti mišrios fazės srautui (jų veikimas naikina burbuliukus, todėl kavitacijos generatorius praranda efektyvumą). Šie šiluminiai įtaisai yra skirti sukelti mišrios fazės srautą kaip skysčių maišymo dalį, o tai lemia šiluminę konversiją.

Komerciniuose kavitacijos šildytuvuose mechaninė energija varo įvesties energijos šildytuvą (pvz., variklį, valdymo bloką), todėl skystis, gaminantis išėjimo energiją, grįžta į šaltinį. Ši saugykla mechaninę energiją paverčia šilumine energija su nedideliais nuostoliais (paprastai mažiau nei 1 proc.), todėl konvertuojant atsižvelgiama į konversijos klaidas.

Superkavitacinės srovės energijos generatorius veikia šiek tiek kitaip. Toks šildytuvas naudojamas galingose ​​įmonėse, kai šiluminė energija išėjimas perduodamas skysčiui tam tikrame įrenginyje, jo galia žymiai viršija mechaninės energijos kiekį, reikalingą šildytuvui veikti. Šie įrenginiai yra efektyvesni energiją nei grąžinimo mechanizmai, ypač todėl, kad jų nereikia reguliariai tikrinti ir reguliuoti.

Yra skirtingų tipų tokie generatoriai. Labiausiai paplitęs tipas yra rotacinis hidrodinaminis Grigso mechanizmas. Jo veikimo principas pagrįstas išcentrinio siurblio veikimu. Jį sudaro vamzdžiai, statorius, korpusas ir darbo kamera. Įjungta šiuo metu Atnaujinimų yra daug, paprasčiausias yra rotacinis arba diskinis (sferinis) vandens siurblys. Tai disko paviršius, kuriame išgręžta daug įvairių aklinos tipo skylių (be išėjimo), šie konstrukciniai elementai vadinami Grigso ląstelėmis. Jų matmenų parametrai ir skaičius tiesiogiai priklauso nuo rotoriaus galios, šilumos generatoriaus konstrukcijos ir pavaros greičio.

Tarp rotoriaus ir statoriaus yra tam tikras tarpas, būtinas vandeniui šildyti. Šis procesas vyksta greitai judant skysčiui disko paviršiumi, o tai padidina temperatūrą. Vidutiniškai rotorius sukasi maždaug 3000 aps./min., o to pakanka temperatūrai pakelti iki 90 laipsnių.

Antrojo tipo kavitacijos generatorius paprastai vadinamas statiniu. Skirtingai nuo rotacinio, jame nėra jokių besisukančių dalių, kad atsirastų kavitacija, reikia purkštukų. Visų pirma, tai yra garsiojo Laval dalys, sujungtos su darbo kamera.

Kad veiktų, prijungiamas įprastas siurblys, kaip ir rotaciniame generatoriuje, jis padidina slėgį darbo kameroje, o tai užtikrina didesnį vandens judėjimo greitį ir atitinkamai jo temperatūros padidėjimą. Skysčio greitį purkštuko išėjime užtikrina priekinio ir išleidimo vamzdžių skersmenų skirtumas. Jo trūkumas yra tas, kad efektyvumas yra žymiai mažesnis nei rotacinio, juolab kad jis didesnis ir sunkesnis.

Kaip sukurti savo generatorių

Pirmąjį vamzdinį bloką sukūrė Potapovas. Bet patento už tai negavo, nes... Iki šiol idealaus generatoriaus veikimo pagrindimas praktiškai laikomas nepilnu „idealiu“, jie taip pat bandė atkurti įrenginį Schauberger ir Lazarev. Šiuo metu įprasta dirbti pagal Larionovo, Fedoskino, Petrakovo, Nikolajaus Žuko brėžinius.

Prieš pradedant darbą, pagal savo parametrus reikia pasirinkti vakuuminį arba bekontaktį siurblį (tinka net šuliniams). Norėdami tai padaryti, reikia atsižvelgti į šiuos veiksnius:

1. Siurblio galia (atliekamas atskiras skaičiavimas);
2. Reikalinga šiluminė energija;
3. Slėgio dydis;
4. Siurblio tipas (padidintas arba sumažintas).

Nepaisant didžiulės kavitatorių formų ir tipų įvairovės, beveik visi pramoniniai ir buitiniai prietaisai pagamintas purkštuko pavidalu, ši forma yra pati paprasčiausia ir praktiškiausia. Be to, jį lengva atnaujinti, o tai žymiai padidina generatoriaus galią. Prieš pradėdami dirbti, atkreipkite dėmesį į skylės tarp maišytuvo ir difuzoriaus skerspjūvį. Jis turi būti ne per siauras, bet ir ne platus, maždaug nuo 8 iki 15 cm. Pirmuoju atveju padidinsite slėgį darbo kameroje, bet galia nebus didelė, nes Pašildyto vandens tūris bus palyginti mažas, palyginti su šaltu vandeniu. Be šių problemų, nedidelis skerspjūvių skirtumas prisideda prie įeinančio vandens iš darbinio vamzdžio prisotinimo deguonimi, šis indikatorius turi įtakos siurblio triukšmo lygiui ir kavitacijos reiškiniams pačiame įrenginyje, o tai iš esmės; , neigiamai veikia jo veikimą.

Šildymo sistemų kavitacijos šilumos generatoriai turi turėti išsiplėtimo kameras. Jie gali turėti skirtingus profilius, priklausomai nuo reikalavimų ir reikalingos galios. Priklausomai nuo šio rodiklio, generatoriaus konstrukcija gali keistis.

Apsvarstykite generatoriaus dizainą:

1. Vamzdis, iš kurio teka vanduo 1, flanšu sujungtas su siurbliu, kurio esmė yra tam tikro slėgio vandens tiekimas į darbo kamerą.
2. Po to, kai vanduo patenka į vamzdį, jis turi įgyti reikiamą greitį ir slėgį. Tam reikia specialiai parinktų vamzdžių skersmenų. Vanduo greitai juda į darbinės kameros centrą, kurį pasiekus susimaišo keli skysčio srautai, po kurių susidaro energijos slėgis;
3. Skysčio greičiui valdyti naudojamas specialus stabdymo įtaisas. Jį reikia montuoti prie darbo kameros išėjimo ir išėjimo, dažnai tai daroma naftos produktams (naftos atliekoms, perdirbimui ar plovimui), karštas vanduo buitiniame prietaise.
4. Per apsauginį vožtuvą skystis juda į priešingą vamzdį, kuriame cirkuliaciniu siurbliu degalai grąžinami į pradinį tašką. Dėl nuolatinio judėjimo susidaro šiluma ir šiluma, kurią galima paversti pastovia mechanine energija.

Iš esmės darbas nesudėtingas ir paremtas panašiu principu kaip ir sūkurinis įrenginys, net pagamintos šilumos skaičiavimo formulės yra identiškos. Tai:

Epot = - 2 Ekin

Kur Ekin =mV2/2 yra Saulės judėjimas (kinetinė, nepastovi reikšmė);

Planetos masė yra m, kg.

Kainų apžvalga

Žinoma, kavitacijos šilumos generatorius yra beveik nenormalus įrenginys, tai beveik idealus generatorius, jį sunku nusipirkti, o kaina per didelė. Siūlome apsvarstyti, kiek kainuoja kavitacijos šildymo įrenginys skirtinguose Rusijos ir Ukrainos miestuose:

Kavitacijos sūkuriniai šilumos generatoriai yra paprastesnės konstrukcijos, tačiau jų efektyvumas yra šiek tiek prastesnis. Šiuo metu rinkoje veikia kelios pirmaujančios įmonės: rotacinis hidrosmūginis siurblys-šilumos generatorius "Radex", AE "New Technologies", elektros šokas "Tornado" ir elektrohidraulinis smūgis "Vektorplus", mini prietaisas privačiam namui. (LATR) TSGC2-3k ( 3 kVA) ir baltarusių Yurle-K.

Pardavimas vykdomas platinimo centruose ir partnerių parduotuvėse Rusijoje, Kirgizijoje, Baltarusijoje ir kitose NVS šalyse.

Šiame straipsnyje aprašoma, kaip savarankiškai pasidaryti šilumos generatorių.

Išsamiai aprašytas statinio šilumos generatoriaus veikimo principas ir jo tyrimų rezultatai.

Kūrybos idėja

Ką daryti, jei neturite pakankamai pinigų šilumos generatoriui įsigyti? Kaip pasigaminti patiems? pakalbėsiu apie savo patirtįšiuo klausimu.

Idėja pasigaminti savo šilumos generatorių kilo susipažinus su įvairių tipų šilumos generatoriais. Jų dizainas atrodė gana paprastas, bet ne iki galo apgalvotas.

Yra žinomi du tokių įrenginių modeliai: sukamieji ir statiniai. Pirmuoju atveju, norint sukurti kavitaciją, kaip galima atspėti iš pavadinimo, antruoju atveju naudojamas rotorius, pagrindinis įrenginio elementas yra antgalis. Norėdami pasirinkti vieną iš dizaino variantų, palyginkime abu dizainus.

Rotacinis šilumos generatorius

Kas yra rotacinis šilumos generatorius? Iš esmės tai yra šiek tiek pakeista išcentrinis siurblys Tai yra, yra siurblio korpusas (kuris šiuo atveju yra statorius) su įleidimo ir išleidimo vamzdžiais ir darbo kamera, kurios viduje yra rotorius, kuris veikia kaip sparnuotė. Pagrindinis skirtumas nuo įprasto siurblio yra rotorius. Yra didelė įvairovė dizaino sūkurinių šilumos generatorių rotoriai, ir, žinoma, visko neaprašysime. Paprasčiausias iš jų – diskas, kurio cilindriniame paviršiuje išgręžta daug tam tikro gylio ir skersmens aklinų skylių. Šios skylės vadinamos Griggso ląstelėmis, pavadintos pagal amerikiečių išradėją, kuris pirmasis išbandė tokio dizaino rotacinį šilumos generatorių. Šių elementų skaičius ir matmenys nustatomi pagal rotoriaus disko dydį ir jį įjungiančio elektros variklio sukimosi greitį. Statorius (dar žinomas kaip šilumos generatoriaus korpusas), kaip taisyklė, yra pagamintas iš tuščiavidurio cilindro, t.y. iš abiejų pusių flanšais užkimštas vamzdis Šiuo atveju tarpas tarp vidinės statoriaus sienelės ir rotoriaus yra labai mažas ir siekia 1...1,5 mm.

Būtent tarpe tarp rotoriaus ir statoriaus vanduo pašildomas. Tai palengvina jo trintis ant statoriaus ir rotoriaus paviršiaus, pastarajam greitai sukant. Ir, žinoma, kavitacijos procesai ir vandens turbulencija rotoriaus ląstelėse vaidina svarbų vaidmenį šildant vandenį. Rotoriaus sukimosi greitis paprastai yra 3000 aps./min., o skersmuo 300 mm. Sumažėjus rotoriaus skersmeniui, reikia padidinti sukimosi greitį.

Nesunku atspėti, kad, nepaisant savo paprastumo, tokia konstrukcija reikalauja gana didelio tikslumo gamyba. Ir akivaizdu, kad reikės balansuoti rotorių. Be to, turime išspręsti rotoriaus veleno sandarinimo klausimą. Žinoma, sandarinimo elementus reikia reguliariai keisti.

Iš to, kas pasakyta, išplaukia, kad tokių įrenginių ištekliai nėra tokie dideli. Be viso kito, rotacinių šilumos generatorių veikimą lydi padidėjęs triukšmas. Nors jie turi 20-30% didesnį našumą lyginant su šilumos generatoriais statinis tipas. Sukamieji šilumos generatoriai netgi gali gaminti garą. Bet ar tai pranašumas dėl trumpo tarnavimo laiko (palyginti su statiniais modeliais)?

Statinis šilumos generatorius

Antrojo tipo šilumos generatorius vadinamas statiniu. Taip yra dėl to, kad kavitatoriaus konstrukcijoje nėra besisukančių dalių. Jie naudojami kavitacijos procesams sukurti įvairių tipų sušnypštė. Dažniausiai naudojamas vadinamasis Laval antgalis

Kad atsirastų kavitacija, būtina užtikrinti didelį skysčio judėjimo greitį kavitatoriuje. Tam naudojamas įprastas išcentrinis siurblys. Siurblys sukuria skysčio slėgį prieš purkštuką, jis veržiasi į purkštuko angą, kurios skerspjūvis yra žymiai mažesnis nei tiekimo vamzdynas, o tai užtikrina didelį greitį purkštuko išėjime. Dėl staigaus skysčio išsiplėtimo ties purkštuko išėjimu atsiranda kavitacija. Tai taip pat palengvina skysčio trintis ant purkštuko kanalo paviršiaus ir vandens turbulencija, atsirandanti srovei staiga išsitraukiant iš purkštuko. Tai yra, vanduo šildomas dėl tų pačių priežasčių, kaip ir sukamajame šilumos generatoriuje, bet šiek tiek mažesniu efektyvumu.

Statinio šilumos generatoriaus konstrukcija nereikalauja didelio tikslumo dalių gamybos. Šių dalių apdirbimas yra sumažintas iki minimumo, palyginti su rotoriaus konstrukcija. Kadangi nėra besisukančių dalių, nesunkiai išsprendžiamas sujungimo mazgų ir dalių sandarinimo klausimas. Balansuoti taip pat nereikia. Kavitatoriaus tarnavimo laikas yra žymiai ilgesnis (5 metų garantija) Net ir pasibaigus antgalio eksploatavimo laikui, jo gamyba ir keitimas pareikalaus žymiai mažesnių medžiagų sąnaudų (rotacinis šilumos generatorius tokiu atveju iš esmės turės). pagaminti iš naujo).

Bene svarbiausias statinio šilumos generatoriaus trūkumas yra siurblio kaina. Tačiau šios konstrukcijos šilumos generatoriaus gamybos kaina praktiškai nesiskiria nuo rotacinio varianto, o jei prisiminsime apie abiejų įrenginių tarnavimo laiką, tai šis trūkumas virs privalumu, nes pakeitus kavitatorių, siurblio keisti nereikia.

Taigi, rinksimės statinės konstrukcijos šilumos generatorių, juolab kad jau turime siurblį ir nereikės leisti pinigų jo įsigijimui.

Šilumos generatoriaus gamyba

Siurblio pasirinkimas

Pradėkime nuo šilumos generatoriaus siurblio pasirinkimo. Norėdami tai padaryti, nustatykime jo veikimo parametrus. Nesvarbu, ar šis siurblys yra cirkuliacinis, ar slėgį didinantis siurblys, esminės reikšmės neturi. 6 paveikslo nuotraukoje naudojamas cirkuliacinis siurblys su „Grundfos“ sausu rotoriumi. Svarbu yra darbinis slėgis, siurblio našumas ir maksimali leistina siurbiamo skysčio temperatūra.

Ne visi siurbliai gali būti naudojami skysčiams siurbti aukšta temperatūra. Ir, jei rinkdamiesi siurblį nekreipsite dėmesio į šį parametrą, jo tarnavimo laikas bus žymiai trumpesnis nei deklaruoja gamintojas.

Šilumos generatoriaus efektyvumas priklausys nuo siurblio sukurto slėgio dydžio. Tie. kuo didesnis slėgis, tuo didesnį slėgio kritimą suteikia purkštukas. Dėl to skystis, pumpuojamas per kavitatorių, šildomas efektyviau. Tačiau neturėtumėte siekti didžiausio skaičiaus techninės specifikacijos siurbliai Jau esant slėgiui vamzdyne prieš purkštuką, lygų 4 atm, bus pastebimas vandens temperatūros padidėjimas, nors ir ne taip greitai, kaip esant 12 atm slėgiui.

Siurblio našumas (siurbiamo skysčio tūris) praktiškai neturi įtakos vandens šildymo efektyvumui. Taip yra dėl to, kad norėdami užtikrinti slėgio kritimą antgalyje, jo skerspjūvį padarome žymiai mažesnį nei kontūro vamzdyno ir siurblio purkštukų vardinis skersmuo. Per kavitatorių pumpuojamo skysčio srautas neviršys 3...5 m3/h, nes Visi siurbliai gali užtikrinti didžiausią slėgį tik esant mažiausiam srautui.

Šilumos generatoriaus darbinio siurblio galia lems elektros energijos konversijos į šiluminę energiją koeficientą. Daugiau apie energijos perskaičiavimo koeficientą ir jo apskaičiavimą skaitykite žemiau.

Rinkdamiesi siurblį savo šilumos generatoriui, rėmėmės savo patirtimi su Warmbotruff instaliacijomis (šis šilumos generatorius aprašytas straipsnyje apie ekologinį namą). Žinojome, kad mūsų sumontuotame šilumos generatoriuje naudojamas WILO IL 40/170-5.5/2 siurblys (žr. 6 pav.). Tai Inline sauso rotoriaus cirkuliacinis siurblys, kurio galia 5,5 kW, maksimalus darbinis slėgis 16 atm, užtikrinantis maksimalų 41 m aukštį (t. y. užtikrina 4 atm slėgio kritimą). Panašius siurblius gamina ir kiti gamintojai. Pavyzdžiui, "Grundfos" gamina tokio siurblio analogą - tai modelis TP 40-470/2.

6 pav. Šilumos generatoriaus „Warmbotruff 5.5A“ darbinis siurblys

Ir vis dėlto, palyginę šio siurblio eksploatacines charakteristikas su kitais to paties gamintojo modeliais, pasirinkome išcentrinį daugiapakopį siurblį. aukšto slėgio MVI 1608-06/PN 16. Šis siurblys suteikia daugiau nei dvigubai didesnę galvutę esant tokiai pačiai variklio galiai, nors kainuoja beveik 300€ brangiau.

Dabar yra puiki galimybė sutaupyti naudojant kinišką atitikmenį. Juk Kinijos siurblių gamintojai visame pasaulyje nuolat gerina padirbtų prekių kokybę. žinomų prekių ženklų ir išplėsti asortimentą. Kinijos „grundfos“ kaina dažnai yra kelis kartus mažesnė, o kokybė ne visada yra prastesnė, o kartais ir ne ką prastesnė.

Kavitatoriaus kūrimas ir gamyba

Kas yra kavitatorius? Yra daugybė statinių kavitatorių konstrukcijų (galite tai patikrinti internete), tačiau beveik visais atvejais jie gaminami antgalio pavidalu. Paprastai Laval antgalį ima kaip pagrindą ir modifikuoja dizaineris. Klasikinis Laval antgalis parodytas fig. 7.

Pirmas dalykas, į kurį turėtumėte atkreipti dėmesį, yra kanalo tarp difuzoriaus ir maišytuvo skerspjūvis.

Per daug nesumažinkite jo skerspjūvio, stengdamiesi užtikrinti maksimalų slėgio kritimą. Žinoma, kai vanduo palieka mažą skerspjūvio angą ir patenka į išsiplėtimo kamerą, bus pasiektas didžiausias retėjimo laipsnis, taigi ir aktyvesnė kavitacija. Tie. Vanduo įkais iki aukštesnės temperatūros vienu praėjimu pro antgalį. Tačiau vandens tūris, pumpuojamas per purkštuką, bus per mažas ir maišomas su šaltas vanduo, jis neperduos pakankamai šilumos. Taigi visas vandens tūris įkais lėtai. Be to, mažas kanalo skerspjūvis prisidės prie vandens, patenkančio į darbinio siurblio įleidimo vamzdį, vėdinimo. Dėl to siurblys veiks triukšmingiau, o pačiame siurblyje gali atsirasti kavitacija, o tai jau yra nepageidaujami reiškiniai. Kodėl taip atsitinka, paaiškės, kai atsižvelgsime į šilumos generatoriaus hidrodinaminės grandinės konstrukciją.

Geriausias našumas pasiekiamas, kai kanalo angos skersmuo yra 8-15 mm. Be to, šildymo efektyvumas taip pat priklausys nuo purkštuko išsiplėtimo kameros konfigūracijos. Taigi pereiname prie antrojo svarbus punktas antgalio konstrukcijoje - išsiplėtimo kamera.

Kurį profilį turėtumėte pasirinkti? Be to, tai dar ne viskas galimi variantai purkštukų profiliai. Todėl, norėdami nustatyti purkštuko konstrukciją, nusprendėme griebtis matematinio skysčio srauto juose modeliavimo. Pateiksiu keletą purkštukų modeliavimo rezultatų, parodytų pav. 8.

Paveikslai rodo, kad šios antgalių konstrukcijos leidžia per juos pumpuojamus skysčius šildyti kavitacijos būdu. Jie rodo, kad skysčiui tekant, zonos aukšto ir žemas slėgis, kurios sukelia ertmių susidarymą ir vėlesnį jų griūtį.

Kaip matyti iš 8 paveikslo, purkštuko profilis gali būti labai skirtingas. Variantas a) iš esmės yra klasikinis Laval purkštuko profilis. Naudodami tokį profilį galite keisti išsiplėtimo kameros atidarymo kampą ir taip pakeisti kavitatoriaus charakteristikas. Paprastai reikšmė yra 12...30° diapazone. Kaip matyti iš greičio diagramos fig. 9 toks antgalis užtikrina didžiausią skysčio judėjimo greitį. Tačiau tokio profilio antgalis užtikrina mažiausią slėgio kritimą (žr. 10 pav.). Didžiausia turbulencija bus stebima jau ties purkštuko išėjimu (žr. 11 pav.).

Akivaizdu, kad b) variantas efektyviau sukurs vakuumą, kai skystis ištekės iš kanalo, jungiančio plėtimosi kamerą su suspaudimo kamera (žr. 9 pav.). Skysčio tekėjimo per šį antgalį greitis bus mažiausias, kaip rodo greičio diagrama, parodyta fig. 10. Turbulencija, atsirandanti dėl skysčio pratekėjimo per antrojo varianto antgalį, mano nuomone, yra optimaliausia vandens šildymui. Sūkurio atsiradimas sraute prasideda jau prie įėjimo į tarpinį kanalą, o ties išėjimu iš purkštuko prasideda antroji sūkurio susidarymo banga (žr. 11 pav.). Tačiau tokį antgalį pagaminti yra šiek tiek sunkiau, nes teks iššlifuoti pusrutulį.

Profilinis antgalis c) yra supaprastinta ankstesnė versija. Buvo galima tikėtis, kad paskutiniai du variantai turės panašias charakteristikas. Tačiau slėgio pokyčio diagrama, parodyta Fig. 9 rodo, kad skirtumas bus didžiausias iš trijų variantų. Skysčio srauto greitis bus didesnis nei antroje antgalio versijoje ir mažesnis nei pirmajame (žr. 10 pav.). Turbulencija, kuri atsiranda vandeniui judant per šį antgalį, yra panaši į antrąjį variantą, tačiau sūkurio susidarymas vyksta skirtingai (žr. 11 pav.).

Kaip pavyzdį pateikiau tik lengviausiai pagaminamus purkštukų profilius. Projektuojant šilumos generatorių galima naudoti visus tris variantus ir negalima teigti, kad vienas iš variantų yra teisingas, o kiti ne. Galite patys eksperimentuoti su skirtingais purkštukų profiliais. Norėdami tai padaryti, nebūtina iš karto jų pagaminti iš metalo ir atlikti tikrą eksperimentą. Tai ne visada pateisinama. Pirma, galite išanalizuoti savo sugalvotą antgalį bet kurioje iš programų, kurios imituoja skysčio judėjimą. Aukščiau pavaizduotų purkštukų analizei naudojau programą COSMOSFloWorks. Supaprastinta šios programos versija įtraukta į SolidWorks kompiuterinio projektavimo sistemą.

Eksperimente, kurdami savo šilumos generatoriaus modelį, naudojome paprastų purkštukų derinį (žr. 12 pav.).

Yra daug įmantresnių dizaino sprendimų, bet nematau prasmės juos visų pristatyti. Jei jus tikrai domina ši tema, internete visada galite rasti kitų kavitatorių dizainų.

Hidrodinaminės grandinės gamyba

Nusprendę dėl purkštuko konstrukcijos, pereiname prie kito etapo: hidrodinaminės grandinės gamybos. Norėdami tai padaryti, pirmiausia turite nubrėžti grandinės schemą. Padarėme labai paprastą, kreida ant grindų nubraižydami schemą (žr. 13 pav.)

1. Slėgio matuoklis purkštuko išleidimo angoje (matuoja slėgį purkštuko išleidimo angoje).
2. Termometras (matuoja temperatūrą prie įėjimo į sistemą).
3. Oro išleidimo vožtuvas (nuimamas oro užraktas iš sistemos).
4. Išleidimo vamzdis su čiaupu.
5. Termometro rankovė.
6. Įėjimo kanalas su čiaupu.
7. Rankovė termometrui prie įėjimo.
8. Slėgio matuoklis purkštuko įleidimo angoje (matuoja slėgį sistemos įleidimo angoje).

Dabar aprašysiu grandinės dizainą. Tai vamzdynas, kurio įvadas yra prijungtas prie siurblio išleidimo vamzdžio, o išėjimas - su įvadu. Į šį vamzdyną yra suvirintas antgalis 9, vamzdeliai slėgio matuoklių prijungimui 8 (prieš ir po antgalį), įvorės termometro montavimui 7,5 (sriegius rankovėms nesuvirinome, o tiesiog suvirinome), armatūra orui. oro išleidimo vožtuvas 3 (mes naudojome įprastą Sharkran, valdymo vožtuvo jungiamąsias detales ir šildymo kontūro prijungimo jungtis.

Mano nubraižytoje diagramoje vanduo juda prieš laikrodžio rodyklę. Vanduo į grandinę tiekiamas per apatinį vamzdį (šarkranas su raudonu smagračiu ir atbulinis vožtuvas), ir atitinkamai iš jo išleidžiant vandenį per viršutinį (šarkranas su raudonu smagračiu). Slėgio skirtumas reguliuojamas vožtuvu, esančiu tarp įleidimo ir išleidimo vamzdžių. Nuotraukoje pav. 13 jis parodytas tik diagramoje ir nėra šalia jo žymėjimo, nes jau prisukome ant laidų, prieš tai suvynioję sandariklį (žr. 14 pav.).

Norėdami sukurti grandinę, paėmėme DN 50 vamzdį, nes... Siurblio jungiamieji vamzdžiai yra vienodo skersmens. Tuo pačiu metu kontūro, prie kurio prijungtas šildymo kontūras, įvado ir išleidimo vamzdžius padarėme iš DN 20 vamzdžio, ką mes gavome, galite pamatyti pav. 15.

Nuotraukoje parodytas siurblys su 1 kW varikliu. Vėliau jį pakeitėme aukščiau aprašytu 5,5 kW siurbliu.

Vaizdas, aišku, nebuvo pats estetiškiausias, bet tokios užduoties sau nekėlėme. Galbūt kas nors iš skaitytojų paklaus, kodėl tokie kontūro matmenys, juk galima jį sumažinti? Mes ketiname šiek tiek išsklaidyti vandenį dėl vamzdžio ilgio prieš purkštuką. Paieškoję internete greičiausiai rasite pirmųjų šilumos generatorių modelių vaizdų ir diagramų. Beveik visi jie dirbo be purkštukų. Skysčio šildymo efektas buvo pasiektas jį pagreitinant iki gana didelių greičių. Tam tikslui mažo aukščio cilindrai su tangentinis įėjimas Ir bendraašis išėjimas.

Mes nenaudojome šio metodo vandens pagreitinimui, bet nusprendėme, kad mūsų dizainas būtų kuo paprastesnis. Nors turime minčių, kaip pagreitinti skystį naudojant šią grandinės konstrukciją, daugiau apie tai vėliau.

Nuotraukoje dar neįsuktas manometras prieš purkštuką ir adapteris su įvore termometrui, kuris sumontuotas prieš vandens skaitiklį (tuo metu jis dar nebuvo paruoštas). Lieka tik įdiegti trūkstamus elementus ir pereiti prie kito etapo.

Šilumos generatoriaus paleidimas

Manau, kad nėra prasmės kalbėti apie tai, kaip prijungti siurblio variklį ir šildymo radiatorių. Nors į elektros variklio pajungimo klausimą priartėjome ne visiškai standartiškai. Kadangi namuose dažniausiai naudojamas vienfazis tinklas, o pramoniniai siurbliai gaminami su trifaziu varikliu, nusprendėme naudoti dažnio keitiklis , skirtas vienfaziam tinklui. Tai taip pat leido padidinti siurblio sukimosi greitį virš 3000 aps./min. ir tada suraskite siurblio rezonansinį sukimosi dažnį.

Norint nustatyti dažnio keitiklio parametrus, mums reikia nešiojamojo kompiuterio su COM prievadu dažnio keitiklio parametravimui ir valdymui. Pats keitiklis sumontuotas valdymo spintoje, kurioje tiekiamas šildymas žiemos sąlygomis eksploatacija ir vėdinimas vasaros eksploatavimo sąlygoms. Spintos vėdinimui naudojome standartinį ventiliatorių, o spintai šildyti – 20 W šildytuvą.

Dažnio keitiklis leidžia reguliuoti siurblio dažnį plačiame diapazone tiek žemiau pagrindinio, tiek virš pagrindinio. Variklio dažnis gali būti padidintas ne daugiau kaip 150%.

Mūsų atveju variklio sūkius galite padidinti iki 4500 aps./min.

Galite trumpam padidinti dažnį iki 200%, tačiau tai sukelia mechaninę variklio perkrovą ir padidina jo gedimo tikimybę. Be to, dažnio keitiklis apsaugo variklį nuo perkrovos ir trumpojo jungimo. Taip pat dažnio keitiklis leidžia užvesti variklį tam tikru pagreičio laiku, o tai riboja siurblio menčių įsibėgėjimą paleidžiant ir riboja variklio paleidimo sroves. Dažnio keitiklis montuojamas sieninėje spintoje (žr. 16 pav.).

Visi valdikliai ir indikacijos elementai yra valdymo spintos priekiniame skydelyje. Sistemos veikimo parametrai rodomi priekiniame skydelyje (įrenginyje MTM-RE-160).

Įrenginys turi galimybę per dieną įrašyti rodmenis iš 6 skirtingų analoginių signalų kanalų. Tokiu atveju registruojame temperatūros rodmenis prie sistemos įėjimo, temperatūros rodmenis sistemos išėjimo angoje ir slėgio parametrus sistemos įėjimo ir išleidimo angoje.

Pagrindinio siurblio apsisukimų dažnio nustatymas atliekamas naudojant MTM-103 įrenginius. Šilumos generatoriaus darbinio siurblio ir cirkuliacinio siurblio varikliai paleidžiami ir išjungiami. Cirkuliacinis siurblys planuojame jį panaudoti elektros sąnaudų mažinimui. Juk kai vanduo įšyla iki nustatytos temperatūros, cirkuliacija vis tiek būtina.

Naudojant dažnio keitiklį Micromaster 440, keitiklio parametrams nustatyti galima naudoti specialią Starter programą, įdiegiant jį į nešiojamąjį kompiuterį (žr. 18 pav.).

Pirmiausia į programą įvedami pradiniai variklio duomenys, įrašyti vardinėje plokštelėje (lentelė su gamykliniais variklio parametrais, pritvirtinta prie variklio statoriaus).

• Nominali galia R kW,
• Nominali srovė I nom.,
• kosinusas,
• Variklio tipas,
• Nominalus sukimosi greitis N nom.

Po to pradedamas automatinis variklio aptikimas, o dažnio keitiklis pats nustato reikiamus variklio parametrus. Po to siurblys yra paruoštas darbui.

Šilumos generatoriaus bandymas

Kai diegimas bus prijungtas, galite pradėti bandymą. Paleidžiame siurblio elektros variklį ir, stebėdami manometrų rodmenis, nustatome reikiamą slėgio kritimą. Šiuo tikslu grandinėje yra vožtuvas, esantis tarp įleidimo ir išleidimo vamzdžių. Sukdami vožtuvo rankenėlę, nustatome slėgį vamzdyne po purkštuko 1,2…1,5 atm diapazone. Kontūro atkarpoje tarp purkštuko įleidimo angos ir siurblio išleidimo angos optimalus slėgis bus 8–12 atm.

Siurblys galėjo mums užtikrinti 9,3 atm slėgį purkštuko įleidimo angoje. Nustačius slėgį antgalio išleidimo angoje iki 1,2 atm, leidžiame vandeniui tekėti ratu (uždarėme išleidimo vožtuvą) ir pažymėjome laiką. Vandeniui judant grandinėje, užfiksavome temperatūros padidėjimą maždaug 4 °C per minutę. Taigi, po 10 minučių vandenį jau pakaitinome nuo 21°C iki 60°C. Kontūro tūris s sumontuotas siurblys siekė beveik 15 litrų Elektros sąnaudos buvo skaičiuojamos matuojant srovę. Iš šių duomenų galime apskaičiuoti energijos konversijos koeficientą.

KPI = (C*m*(Tk-Tn))/(3600000*(Qk-Qn));

• C - vandens savitoji šiluminė galia, 4200 J/(kg*K);
• m – pašildyto vandens masė, kg;
• Tn - pradinė vandens temperatūra, 294° K;
• Tk - galutinė vandens temperatūra, 333° K;
• Qn - pradiniai elektros skaitiklio rodmenys, 0 kW*h;
• Qк - galutiniai elektros skaitiklio rodmenys, 0,5 kW*h.

Pakeiskime duomenis į formulę ir gaukime:

KPI = (4200*15*(333-294))/(3600000*(0,5-0)) = 1,365

Tai reiškia, kad sunaudodamas 5 kWh elektros, mūsų šilumos generatorius pagamina 1365 kartus daugiau šilumos, ty 6825 kWh. Taigi galime drąsiai teigti šios idėjos pagrįstumą. Šioje formulėje neatsižvelgiama į variklio efektyvumą, o tai reiškia, kad tikrasis transformacijos koeficientas bus dar didesnis.

Skaičiuodami šiluminę galią, reikalingą mūsų namui šildyti, vadovaujamės visuotinai priimta supaprastinta formule. Pagal šią formulę, kada standartinis aukštis lubos (iki 3 m), mūsų regionui reikia 1 kW šiluminės galios kiekvienam 10 m2 Taigi, mūsų namui, kurio plotas 10x10 = 100 m2, mums reikės 10 kW šiluminės galios. Tie. Šiam namui apšildyti neužtenka vieno 5,5 kW galios šilumos generatoriaus, bet tai tik iš pirmo žvilgsnio. Jei dar nepamiršote, patalpai šildyti naudosime „šiltų grindų“ sistemą, kuri sutaupo iki 30% sunaudojamos energijos. Iš to išplaukia, kad 6,8 ​​kW šilumos generatoriaus pagaminamos šiluminės energijos turėtų pakakti namui apšildyti. Be to, vėlesnis šilumos siurblio ir saulės kolektoriaus sujungimas leis dar labiau sumažinti energijos sąnaudas.

Išvada

Baigdamas norėčiau pasiūlyti vieną prieštaringą idėją diskusijai.

Jau minėjau, kad pirmuosiuose šilumos generatoriuose vanduo buvo greitinamas specialiuose cilindruose suteikiant jam sukimosi judesį. Jūs žinote, kad mes nenuėjome šiuo keliu. Ir vis dėlto, norint padidinti efektyvumą, būtina, kad be transliacinio judėjimo vanduo įgytų ir sukamąjį judesį. Tuo pačiu metu pastebimai padidėja vandens judėjimo greitis. Panaši technika naudojama ir varžybose greitai išgerti butelį alaus. Prieš geriant alus butelyje gerai išmaišomas. O skystis pro siaurą kaklą išsilieja daug greičiau. Ir mes sugalvojome, kaip galėtume tai padaryti nekeisdami esama struktūra hidrodinaminė grandinė.

Norėdami suteikti vandens sukimosi judesį, naudosime statorius asinchroninis variklis Su voverės narvelio rotorius per statorių praeinantis vanduo pirmiausia turi būti įmagnetintas. Tam galite naudoti solenoidą arba nuolatinis žiedinis magnetas. Vėliau papasakosiu, kas išėjo iš šios idėjos, nes dabar, deja, nėra galimybės eksperimentuoti.

Taip pat turime idėjų, kaip patobulinti savo antgalį, bet apie tai taip pat pakalbėsime po eksperimentų ir patentavimo, jei jie bus sėkmingi.

Jūsų pačių pagaminto Potapovo sūkurinio šilumos generatoriaus (VTG) paskirtis – gauti šilumą tik elektros variklio ir siurblio pagalba. Šis prietaisas daugiausia naudojamas kaip ekonomiškas šildytuvas.

Sūkurinės šiluminės sistemos schema.

Kadangi nėra tyrimų, leidžiančių nustatyti gaminio parametrus priklausomai nuo siurblio galios, bus pateikti apytiksliai matmenys.

Lengviausias būdas yra pagaminti sūkurinį šilumos generatorių iš standartinių dalių. Bet kuris elektros variklis tai padarys. Kuo jis galingesnis, tuo didesnį vandens kiekį jis sušildys iki tam tikros temperatūros.

Svarbiausia yra variklis

Variklį reikia pasirinkti priklausomai nuo turimos įtampos. Yra daug schemų, kuriomis galite prijungti 380 voltų variklį prie 220 voltų tinklo ir atvirkščiai. Bet tai jau kita tema.

Šilumos generatoriaus surinkimas prasideda nuo elektros variklio. Jį reikės pritvirtinti prie rėmo. Šio įrenginio dizainas yra metalinis rėmas, kurį lengviausia padaryti iš kvadrato. Tų įrenginių, kurie bus prieinami, matmenis reikės pasirinkti vietoje.

Sūkurinio šilumos generatoriaus brėžinys.

Įrankių ir medžiagų sąrašas:

• kampinis šlifuoklis;
• suvirinimo aparatas;
• elektrinis gręžtuvas;
• grąžtų rinkinys;
• atvirieji arba žiediniai veržliarakčiai 12 ir 13;
• varžtai, veržlės, poveržlės;
• metalinis kampas;
• gruntas, dažai, teptukas.

1. Supjaustykite kvadratus kampiniu šlifuokliu. Suvirinimo aparatu surinkite stačiakampę konstrukciją. Arba galite jį surinkti naudodami varžtus ir veržles. Tai neturės įtakos galutiniam dizainui. Pasirinkite ilgį ir plotį, kad visos dalys tilptų optimaliai.
2. Iškirpkite kitą kvadrato gabalą. Pritvirtinkite jį kaip skersinį taip, kad galėtumėte pritvirtinti variklį.
3. Dažykite rėmą.
4. Rėme išgręžkite skylutes varžtams ir sumontuokite variklį.

Siurblio montavimas

Dabar turėsite pasirinkti vandens siurblį. Dabar specializuotose parduotuvėse galite įsigyti bet kokios modifikacijos ir galios vienetą. Į ką reikėtų atkreipti dėmesį?

1. Siurblys turi būti išcentrinis.
2. Jūsų variklis galės jį sukti.

Sumontuokite siurblį ant rėmo, jei reikia padaryti daugiau skersinių, padarykite juos iš kampo arba iš tokio pat storio geležies kaip kampas. Vargu ar įmanoma padaryti movą be tekinimo staklės. Todėl teks kur nors užsisakyti.

Hidraulinio sūkurinio šilumos generatoriaus diagrama.

Potapovo sūkurinis šilumos generatorius susideda iš korpuso, pagaminto uždaro cilindro pavidalu. Jo galuose turėtų būti per skylutes ir vamzdžiai prijungti prie šildymo sistemos. Dizaino paslaptis yra cilindro viduje. Už įleidimo angos turi būti antgalis. Jo skylė yra pasirinkta šio įrenginio atskirai, tačiau pageidautina, kad jis būtų du kartus mažesnis nei ketvirtadalis vamzdžio korpuso skersmens. Jei padarysite mažiau, siurblys negalės praleisti vandens per šią angą ir pradės kaisti. Be to, vidinės dalys pradės sparčiai gesti dėl kavitacijos reiškinio.

Įrankiai: kampinis šlifuoklis arba metalinis pjūklas, suvirinimo aparatas, elektrinis grąžtas, reguliuojamas veržliaraktis.

Medžiagos: stora metalinis vamzdis, elektrodai, grąžtai, 2 srieginiai vamzdžiai, movos.

1. Iškirpkite 100 mm skersmens ir 500–600 mm ilgio storo vamzdžio gabalą. Ant jo padarykite maždaug 20-25 mm išorinį griovelį ir pusę vamzdžio storio. Nupjaukite siūlą.
2. Iš to paties vamzdžio skersmens padarykite du 50 mm ilgio žiedus. Supjaustykite vidinis sriegis vienoje kiekvieno pusžiedžio pusėje.
3. Padarykite dangčius iš tokio pat storio plokščio metalo kaip ir vamzdis ir suvirinkite juos žiedų be sriegiu pusėje.
4. Dangteliuose padarykite centrinę skylę: vieną su antgalio skersmeniu, o kitą - su vamzdžio skersmeniu. SU viduje dangtelio, kuriame yra purkštukas, naudokite didesnio skersmens grąžtą, kad padarytumėte nuožulną. Rezultatas turėtų būti purkštukas.
5. Prijunkite šilumos generatorių prie sistemos. Prijunkite vamzdį, kuriame yra antgalis, prie siurblio į angą, iš kurios tiekiamas slėgis vanduo. Prijunkite šildymo sistemos įvadą prie antrojo vamzdžio. Prijunkite sistemos išėjimą prie siurblio įleidimo angos.

Vanduo, veikiamas siurblio sukurto slėgio, pateks pro sūkurinio šilumos generatoriaus antgalį, kurį pasigaminate patys. Kameroje jis pradės kaisti dėl intensyvaus maišymo. Tada įdėkite jį į šildymo sistemą. Norėdami reguliuoti temperatūrą, už antgalio įstatykite rutulinį fiksavimo įtaisą. Uždenkite jį ir sūkurinis šilumos generatorius ilgiau cirkuliuos vandenį korpuso viduje, o tai reiškia, kad temperatūra jame pradės kilti. Maždaug taip veikia šis šildytuvas.

Produktyvumo didinimo būdai

Šilumos siurblio schema.

Siurblyje atsiranda šilumos nuostolių. Taigi šios versijos Potapovo sūkurinis šilumos generatorius turi reikšmingą trūkumą. Todėl logiška panardinamąjį siurblį apjuosti vandens apvalkalu, kad jo šiluma būtų panaudota ir naudingam šildymui.

Padarykite viso prietaiso išorinį korpusą šiek tiek didesnį nei esamo siurblio skersmuo. Tai gali būti baigtas vamzdis, kuris yra pageidautinas, arba pagamintas iš lakštinė medžiaga gretasienis. Jo matmenys turi būti tokie, kad viduje tilptų siurblys, mova ir pats generatorius. Sienų storis turi atlaikyti slėgį sistemoje.

Kad sumažintumėte šilumos nuostolius, aplink prietaiso korpusą sumontuokite šilumos izoliaciją. Jis gali būti apsaugotas korpusu, pagamintu iš skardos. Kaip izoliatorių naudokite bet kokią šilumos izoliacinę medžiagą, kuri gali atlaikyti skysčio virimo temperatūrą.

1. Surinkite kompaktišką įrenginį, kurį sudaro povandeninis siurblys, jungiamasis vamzdis ir šilumos generatorius, kurį surinkote savo rankomis.
2. Nuspręskite dėl jo matmenų ir pasirinkite tokio skersmens vamzdį, kad visi šie mechanizmai lengvai tilptų į jį.
3. Padarykite dangtelius iš vienos ir kitos pusės.
4. Užtikrinkite tvirtinimo tvirtumą vidiniai mechanizmai ir siurblio galimybė per save siurbti vandenį iš susidariusio rezervuaro.
5. Padarykite įleidimo angą ir pritvirtinkite prie jos vamzdį. Siurblys turi būti viduje, jo vandens įleidimo anga turėtų būti kuo arčiau šios angos.

Priešingame vamzdžio gale suvirinkite flanšą. Su jo pagalba dangtelis bus pritvirtintas per guminį tarpiklį. Kad būtų lengviau montuoti vidines dalis, padarykite paprastą, lengvą rėmą arba karkasą. Surinkite prietaisą jo viduje. Patikrinkite visų komponentų tinkamumą ir sandarumą. Įdėkite į korpusą ir uždarykite dangtį.

Prisijunkite prie vartotojų ir patikrinkite viską, ar nėra nuotėkio. Jei nėra nuotėkio, įjunkite siurblį. Atidarydami ir uždarydami vožtuvą, esantį generatoriaus išleidimo angoje, sureguliuokite temperatūrą.

Generatoriaus izoliacija

Šilumos generatoriaus prijungimo prie šildymo sistemos schema.

Pirmiausia turite padaryti izoliacinį apvalkalą. Tam paimkite cinkuoto lakšto arba plono aliuminio lakštą. Iškirpkite iš jo du stačiakampius, jei darote apvalkalą iš dviejų pusių. Arba vienas stačiakampis, bet taip, kad po pagaminimo visiškai tilptų Potapov sūkurinis šilumos generatorius, kurį surinkote savo rankomis.

Geriausia sulenkti lakštą ant didelio skersmens vamzdžio arba naudoti skersinį. Ant jo uždėkite nupjautą lakštą ir ranka užspauskite ant viršaus medinis blokas. Antra ranka prispauskite skardos lakštą taip, kad per visą jo ilgį susidarytų nedidelis įlinkimas. Šiek tiek pastumkite ruošinį ir pakartokite veiksmą dar kartą. Darykite tai tol, kol gausite cilindrą.

1. Prijunkite jį naudodami užraktą, kurį skardininkai naudoja kanalizacijos vamzdžiams.
2. Padarykite korpuso dangčius, juose padarykite skylutes generatoriaus prijungimui.
3. Apvyniokite prietaisą izoliacine medžiaga. Naudodami vielą arba plonas skardos juosteles, pritvirtinkite izoliaciją.
4. Įdėkite prietaisą į korpusą ir uždarykite dangtelius.

Yra dar vienas būdas padidinti šilumos gamybą: norėdami tai padaryti, turite suprasti, kaip veikia Potapovo sūkurio generatorius, koeficientas naudingas veiksmas kuri gali priartėti prie 100% ir daugiau (nėra bendro sutarimo, kodėl taip nutinka).

Kai vanduo praeina pro antgalį ar antgalį, išleidimo angoje susidaro galinga srovė, kuri patenka į priešingą įrenginio galą. Jis sukasi, o kaitinimas atsiranda dėl molekulių trinties. Tai reiškia, kad įdėjus papildomą barjerą šio srauto viduje, galite padidinti skysčio maišymą įrenginyje.

Sužinoję, kaip tai veikia, galite pradėti kurti papildomus patobulinimus. Tai bus sūkurių slopintuvas, pagamintas iš išilginių plokščių, esančių dviejų žiedų viduje, orlaivio bombos stabilizatoriaus pavidalu.

Stacionaraus šilumos generatoriaus schema.

Įrankiai: suvirinimo aparatas, kampinis šlifuoklis.

Medžiagos: lakštinio metalo arba geležies, storasienio vamzdžio.

Iš mažesnio skersmens vamzdžio nei Potapovo sūkurinis šilumos generatorius padarykite du 4–5 cm pločio žiedus. Jų ilgis turėtų būti lygus ketvirtadaliui paties šilumos generatoriaus korpuso ilgio. Pasirinkite plotį, kad po surinkimo viduje būtų laisva skylė.

1. Užfiksuokite plokštę veržlėje. Ant jo iš vienos ir kitos pusės pakabinkite žiedus. Suvirinkite prie jų plokštę.
2. Nuimkite ruošinį nuo spaustuko ir pasukite 180 laipsnių kampu. Įdėkite plokštę į žiedų vidų ir pritvirtinkite spaustuve taip, kad plokštės būtų viena priešais kitą. Tokiu būdu vienodais atstumais pritvirtinkite 6 plokštes.
3. Sumontuokite sūkurinį šilumos generatorių įstatydami aprašytą įrenginį priešais antgalį.

Tikriausiai šis produktas gali būti dar patobulintas. Pavyzdžiui, vietoj lygiagrečių plokščių naudokite plieninę vielą, suvyniokite ją į oro rutulį. Arba padarykite skirtingo skersmens skylutes ant plokštelių. Niekur apie šį tobulinimą nekalbama, bet tai nereiškia, kad to daryti neverta.

Šilumos pistoleto schema.

1. Potapov sūkurinį šilumos generatorių būtinai apsaugokite dažydami visus paviršius.
2. Eksploatacijos metu jo vidinės dalys bus labai agresyvioje aplinkoje, kurią sukelia kavitacijos procesai. Todėl stenkitės tiek korpusą, tiek viską, kas jame yra, padaryti iš storos medžiagos. Negailėkite aparatūros.
3. Padarykite keletą dangčių versijų su skirtingomis įleidimo angomis. Tada bus lengviau pasirinkti jų skersmenį, kad būtų pasiektas didelis našumas.
4. Tas pats pasakytina ir apie vibracijos slopintuvą. Jį taip pat galima modifikuoti.

Pastatykite nedidelį laboratorinį stendą, kuriame patikrinsite visas charakteristikas. Norėdami tai padaryti, neprijunkite vartotojų, o prijunkite dujotiekį prie generatoriaus. Tai supaprastins jo testavimą ir reikalingų parametrų pasirinkimą. Kadangi sudėtingų instrumentų efektyvumo koeficientui namuose nustatyti vargu ar galima rasti, siūlomas toks testas.

Įjunkite sūkurinį šilumos generatorių ir pasižymėkite laiką, kada jis įkaitina vandenį iki tam tikros temperatūros. Geriau turėti elektroninį termometrą, jis tikslesnis. Tada pakeiskite dizainą ir dar kartą paleiskite eksperimentą, stebėdami temperatūros padidėjimą. Kuo daugiau vandens įkaista tuo pačiu metu, tuo daugiau pirmenybės turės būti teikiama galutinei įdiegto dizaino patobulinimo versijai.

IN pastaruoju metu Daug dėmesio skiriama alternatyviems energijos šaltiniams. Tai susiję ne tik ir galbūt ne tiek su siekiu pagerinti aplinkos būklę Žemėje, kiek su vis didėjančiomis energijos kainomis. Nors daugelis vartotojų galvoja apie tai, ką šiuolaikinė karta paliks savo palikuonims.

Vienaip ar kitaip, vis populiaresnis tampa įvairių alternatyvių šaltinių naudojimas. Vienas iš įrenginių, kurio veikimas pagrįstas visiškai nauju energijos generavimo principu, yra kavitacijos šilumos generatorius. Pastaruoju metu daugelis gamintojų įsisavino tokių agregatų gamybą, ir jie visi yra daugiau pasirodyti vidaus rinkoje.

Kas yra vienetas

Šis prietaisas gali būti vadinamas visiškai priimtinu bet kurio šildymo katilo pakaitalu. Jame vanduo pašildomas dėl kavitacijos, kurios metu skystyje susidaro laisvos erdvės ir užpildomos burbuliukais. Tai atsiranda dėl slėgio sumažėjimo, atsirandančio dėl padidėjusio akustinės bangos greičio. Tačiau yra ir kitų kilmės paaiškinimų. Fiziniu požiūriu šį procesą galima palyginti su vandens virimu, tačiau skirtumas yra tas, kad slėgio kritimas yra vietinis.

Žiūrime vaizdo įrašą, įrangos taikymo sritį:

Kavitacijos generatorių naudojimo sritis šiandien neapsiriboja tik šildymu. Jie naudojami nuosėdoms valyti šilumokaičių viduje. Tai paprasčiau ir patogiau nei mechaniniai ar kiti metodai.

Vandens šildymas ir valymas baseinuose taip pat gali būti atliekamas naudojant šilumos siurblį. Taip atsitinka dėl kavitacijos proceso, kuris vyksta įrangos veikimo metu.

Tokie įrenginiai populiarūs ir pramonės sektoriuje. Čia naudojant tokį vandenį gaminamas betonas, kuris nuo įprastu būdu gaminamo skiriasi geresnėmis eksploatacinėmis savybėmis.

Įrangos dizaino ypatybės

Kas yra toks vienetas? Pagrindinis įrenginys jame yra kavitacijos šilumos generatorius, pagamintas siurblio pavidalu, su specialiu srauto dalies profiliu. Kai vanduo praeina pro jį, jis įkaista. Taip atsitinka dėl sūkurinio srauto susidarymo. Jame atsirandantys kavitacijos plyšimai sukelia skysčio kaitinimą. Be to, bet koks antifrizas gali atlikti aušinimo skysčio vaidmenį.

Žiūrėkite vaizdo įrašą, generatoriaus įrenginį:

Šildymas sukelia pokyčius cheminė sudėtis skystis dėl staigaus jo slėgio sumažėjimo. Išleidžiama energija gali būti naudojama šildymui ir yra gana pigi.

Tokie įrenginiai, kaip taisyklė, sunaudoja 1,5 karto mažiau energijos nei radiatoriai ir kitos sistemos. Šiuo atveju skystis juose kaitinamas uždara kilpa, kai praeina pro kavitatorių.

Tokių prietaisų veikimo principas yra vienos rūšies energijos pavertimas kita. Ji, savo ruožtu, paverčiama šiluma, o skirtumas tarp išskiriamos ir suvartojamos yra gana didelis.

Kavitacinių šilumos generatorių privalumai apima galimybę juos montuoti be jokių leidimų. Taip yra dėl to, kad elektra naudojama tik elektros varikliui valdyti.

Ir nors šiandien nė viena iš egzistuojančių teorijų negali iki galo apibūdinti kavitatoriuje vykstančių procesų, jos vis dar naudojamos visame pasaulyje ir gana sėkmingai. Kalbant apie mokslinius tyrimusšioje srityje reikia nustatyti tokio tipo šiluminių įrenginių veikimo ypatybes.

Populiarių modelių apžvalga

Nepaisant to, kad kavitacijos procesas dar nėra iki galo ištirtas, jo principais veikiančią įrangą jau kuria daugelio įmonių specialistai. Be to, kai kurie modeliai jau ruošiami serijinei gamybai. Tai elektros instaliacija, naudojama šildymui ir karšto vandens ruošimui.

Šilumos generatoriaus prekės ženklas TC1

Tačiau yra ir jau pagamintų modelių. Kaip pavyzdį apsvarstykite kavitacijos šilumos generatorių TC1. Tai modernus ir labai efektyvus prietaisas su plačiu veikimo spektru. Jis gali būti naudojamas šildymo, vėdinimo ir karšto vandens ruošimo sistemoms.

Prietaisas aprūpintas standartiniu 3000 aps./min. varikliu, maitinamu 380 V tinklu. Jis sumontuotas ant to paties rėmo su aktyvatoriumi, atsakingu už mechaninės energijos pavertimą šilumine energija.

Kai kuriose NVS šalyse gaminami kavitacijos šilumos generatoriai. Be to, skirtingi gamintojai turi savo pavadinimus.

Modelis VTG – 2.2

Šios įmonės yra žinomiausios posovietinėje erdvėje:

• YUSMAR (Moldova);
• YurLe and Co (Baltarusija);
• Tekmash (Ukraina);
• Gravitonas (Rusija).

Tačiau įsigyti tokį įrenginį vis tiek gana sunku, todėl jų kainos yra išpūstos. Pavyzdžiui, buitinio kavitacinės šilumos generatoriaus, kurio galia iki 50 kW, kaina yra vidutiniškai 50-55 tūkst.

Jei svarstysime sūkurinius modelius, jie yra paprastesnio dizaino, tačiau tokios įrangos efektyvumas yra šiek tiek mažesnis. Šiandien šios klasės gaminius rinkoje siūlo tik kelios įmonės. Tarp jų „Radex“ prekės ženklo rotacinį hidraulinį smūgio siurblį gamina „NPP New Technologies“.

Elektrohidraulinius ir hidraulinius smūginius modelius Tornado ir Vektorplus gamina Baltarusijos įmonė Yurle-K. Jų galite įsigyti NVS šalių atstovybėse ir parduotuvėse.

Panašią įrangą gamina kai kurios Rusijos gamyklos. Jų liniją sudaro daugiausia mažos galios įrenginiai. Iš jų mažiausias yra VTG – 2,2. Jis gali šildyti pastatą, kurio tūris ne didesnis kaip 90 m³. Jo veikimo principas yra identiškas panašiems įrenginiams. Ant šilumos generatoriaus variklio rotoriaus yra sumontuotas varžtas, per kurį teka skysčio srautas. Po šildymo jis tiekiamas į šildymo vamzdyną. Šio modelio kaina neviršija 34 tūkstančių rublių.

Prietaisai su vidutine galia yra kavitacijos šilumos generatoriai VTG-30 Šis modelis skirtas namams, kurių tūris yra iki 1400 m³. Tačiau su juo būtina įsigyti valdymo spintą. Tokiu atveju skysčio šildymo procesas bus visiškai automatizuotas. Tačiau toks prietaisas kainuoja apie 150 tūkstančių rublių.

Pažiūrėkime šiek tiek vaizdo įrašą apie sūkurinius šilumos generatorius:

Iževsko gamintojai gamina ITPO kavitacijos sūkurinius šilumos generatorius. Juose yra variklis ir cilindrinis antgalis. Dirbdamas siurblio režimu, įrenginys siurbia skystį. Tada sukuriamas sūkurinis srautas, kurį galima sustabdyti naudojant stabdžių įrenginį. Būtent šiame etape aušinimo skystis pašildomas.

Jei tikėsite gamintojo teiginiais, šio modelio efektyvumas gali siekti 150%. Galbūt būtent šis rodiklis pritraukia didelę vartotojų auditoriją, norinčią įsigyti kavitacinį šilumos generatorių nuosavo namo šildymui prie naujos įrangos.