Generátory energie zadarmo vyrábame vlastnými rukami. Výrobné pokyny a schémy

Zariadenie a princíp činnosti

Princíp činnosti kavitačného generátora tepla spočíva vo vykurovacom efekte v dôsledku premeny mechanickej energie na teplo. Teraz sa pozrime bližšie na samotný jav kavitácie. Keď sa v kvapaline vytvorí nadmerný tlak, vzniknú víry, vďaka tomu, že tlak kvapaliny je väčší ako tlak plynu v nej obsiahnutého, sa molekuly plynu uvoľňujú do samostatných inklúzií - kolapsu bublín. V dôsledku tlakového rozdielu má voda tendenciu stláčať plynovú bublinu, ktorá akumuluje veľké množstvo energie na svojom povrchu, a teplota vo vnútri dosahuje asi 1 000 - 1 200 ° C.

Keď kavitačné dutiny prechádzajú do zóny normálneho tlaku, bubliny sa zničia a energia z ich zničenia sa uvoľní do okolitého priestoru. Vďaka tomu sa uvoľňuje tepelná energia a kvapalina sa ohrieva z vírivého toku. Prevádzka generátorov tepla je založená na tomto princípe, potom zvážte princíp fungovania najjednoduchšej verzie kavitačného ohrievača.

Najjednoduchší model

Obr. 1: Funkčný princíp kavitačného generátora tepla
Pozrime sa na obrázok 1, tu je predstavené zariadenie najjednoduchšieho kavitačného generátora tepla, ktoré spočíva v čerpaní vody čerpadlom do bodu zúženia potrubia. Keď prúd vody dosiahne trysku, tlak kvapaliny sa výrazne zvýši a začne sa tvorba kavitačných bublín. Na výstupe z dýzy uvoľňujú bubliny tepelnú energiu a tlak po prechode dýzou sa výrazne zníži. V praxi možno na zvýšenie účinnosti nainštalovať viac dýz alebo rúrok.

Ideálny generátor tepla Potapov

Za ideálnu možnosť inštalácie sa považuje generátor tepla Potapov, ktorý má otočný kotúč (1) inštalovaný oproti stacionárnemu (6). Studená voda sa dodáva z potrubia umiestneného v spodnej časti (4) kavitačnej komory (3) a výstup je už ohrievaný z horného bodu (5) tej istej komory. Príklad takéhoto zariadenia je znázornený na obrázku 2 nižšie:

Obr. 2: Potapovov kavitačný generátor tepla

Ale zariadenie nedostalo širokú distribúciu kvôli chýbajúcemu praktickému zdôvodneniu jeho fungovania.

Čo leží v jadre práce

Kavitácia označuje proces formovania parné bubliny vo vodnom stĺpciToto je uľahčené pomalým poklesom tlaku vody pri vysokých prietokoch. Tvorba dutín alebo dutín naplnených parami môže byť tiež spôsobená prechodom akustickej vlny alebo emisiou laserového impulzu. Uzavreté oblasti vzduchu alebo kavitačné dutiny sú presunuté vodou do oblasti vysokého tlaku, kde sa zrútia s emisiou rázovej vlny. Fenomén kavitácie nemôže nastať pri absencii stanovených podmienok.

Fyzikálny proces kavitačného javu je podobný varu kvapaliny, ale počas varu je tlak vody a pár v bublinách priemerný a rovnaký. Počas kavitácie je tlak v kvapaline nadpriemerný a nad tlakom pár. Zníženie rovnakého tlaku je miestnej povahy.

Keď sa vytvoria potrebné podmienky, molekuly plynu, ktoré sú vždy prítomné vo vodnom stĺpci, začnú unikať do vytvorených bublín. Tento jav je intenzívny, pretože teplota plynu vo vnútri dutiny dosahuje až 1200 ° C v dôsledku neustáleho rozširovania a kontrakcie bublín.Plyn v kavitačných dutinách obsahuje väčšie množstvo molekúl kyslíka a pri interakcii s inertnými materiálmi tela a iných častí generátora tepla vedie k ich rýchlej korózii a zničeniu.

Štúdie ukazujú, že aj materiály inertné k tomuto plynu - zlato a striebro - podliehajú deštruktívnemu pôsobeniu agresívneho kyslíka. Fenomén zrútenia vzduchových vreciek navyše spôsobuje dostatočné množstvo hluku, čo je nežiaduci problém.

Mnoho nadšencov urobilo kavitačný proces užitočným pri vytváraní vykurovacích generátorov tepla pre súkromný dom. Podstata systému je uzavretá v uzavretom plášti, v ktorom sa vodný lúč pohybuje cez kavitačné zariadenie; na získanie tlaku sa používa bežné čerpadlo. V Rusku je pri prvom vynáleze vykurovacieho zariadenia udelil patent v roku 2013... Proces tvorby prasknutia bubliny nastáva pôsobením striedavého elektrického poľa. V tomto prípade majú parné dutiny malú veľkosť a neinteragujú s elektródami. Pohybujú sa do hrúbky kvapaliny a v tele prúdenia vody je otvor s uvoľnením dodatočnej energie.

Názory

Hlavnou úlohou kavitačného generátora tepla je tvorba plynových inklúzií a kvalita vykurovania bude závisieť od ich množstva a intenzity. V modernom priemysle existuje niekoľko typov takýchto generátorov tepla, ktoré sa líšia v princípe vytvárania bublín v kvapaline. Najbežnejšie sú tri typy:

• Rotačné generátory tepla - pracovný prvok sa otáča v dôsledku elektrického pohonu a vytvára vírenie kvapaliny;
• Rúrkové - zmeniť tlak v dôsledku systému potrubí, cez ktoré sa pohybuje voda;
• Ultrazvukové - nehomogenita kvapaliny v takýchto generátoroch tepla sa vytvára vďaka nízkofrekvenčným zvukovým vibráciám.

Okrem vyššie uvedených typov existuje laserová kavitácia, ale táto metóda zatiaľ nenašla priemyselnú implementáciu. Teraz zvážime každý z typov podrobnejšie.

Rotačný generátor tepla

Skladá sa z elektrického motora, ktorého hriadeľ je spojený s rotačným mechanizmom určeným na vytváranie turbulencií v kvapaline. Charakteristickým znakom konštrukcie rotora je utesnený stator, v ktorom dochádza k zahrievaniu. Samotný stator má vo vnútri valcovitú dutinu - vírivú komoru, v ktorej sa rotuje rotor. Rotor kavitačného generátora tepla je valec so sadou drážok na povrchu; keď sa valec otáča vo vnútri statora, vytvárajú tieto drážky nehomogenitu vo vode a spôsobujú kavitačné procesy.

Obr. 3: návrh generátora rotačného typu

Počet depresií a ich geometrické parametre sa určujú v závislosti od modelu generátora vírivého tepla. Pre optimálne vykurovacie parametre je vzdialenosť medzi rotorom a statorom asi 1,5 mm. Tento dizajn nie je jediný svojho druhu; pre dlhú históriu modernizácií a vylepšení prešiel pracovný prvok rotačného typu mnohými transformáciami.

Jedným z prvých efektívnych modelov kavitačných prevodníkov bol Griggsov generátor, ktorý používal diskový rotor so slepými otvormi na povrchu. Jeden z moderných analógov kotúčových kavitačných generátorov tepla je zobrazený na obrázku 4 nižšie:

Obr. 4: kotúčový generátor tepla

Napriek jednoduchosti konštrukcie sú jednotky rotačného typu pomerne ťažko použiteľné, pretože vyžadujú presnú kalibráciu, spoľahlivé utesnenie a dodržiavanie geometrických parametrov počas prevádzky, čo sťažuje ich prevádzku. Takéto kavitačné generátory tepla sa vyznačujú pomerne nízkou životnosťou - 2 - 4 roky v dôsledku kavitačnej erózie tela a častí. Okrem toho vytvárajú počas činnosti rotujúceho prvku pomerne veľké zaťaženie hlukom.Medzi výhody tohto modelu patrí vysoká produktivita - o 25% vyššia ako u klasických ohrievačov.

Rúrkové

Generátor statického tepla nemá žiadne rotujúce prvky. Proces ohrevu v nich nastáva v dôsledku pohybu vody cez rúrky zužujúce sa pozdĺž dĺžky alebo v dôsledku inštalácie trysiek Laval. Prívod vody do pracovného telesa sa uskutočňuje hydrodynamickým čerpadlom, ktoré vytvára mechanickú silu kvapaliny v zužujúcom sa priestore a pri jej prechode do širšej dutiny vznikajú kavitačné víry.

Na rozdiel od predchádzajúceho modelu rúrkové vykurovacie zariadenie nerobí veľa hluku a neopotrebúva sa tak rýchlo. Počas inštalácie a prevádzky sa nemusíte obávať presného vyváženia a v prípade zničenia vykurovacích telies bude ich výmena a oprava oveľa lacnejšia ako u rotačných modelov. Medzi nevýhody rúrkových generátorov tepla patrí výrazne nižší výkon a objemné rozmery.

Ultrazvukové

Tento typ zariadenia má rezonátorovú komoru naladenú na konkrétnu frekvenciu zvukových vibrácií. Na jeho vstupe je inštalovaná kremenná doska, ktorá vibruje pri pôsobení elektrických signálov. Vibrácie dosky vytvárajú zvlnenie vo vnútri kvapaliny, ktorá sa dostáva k stenám rezonátorovej komory a odráža sa. Počas spätného pohybu sa vlny stretávajú s vibráciami vpred a vytvárajú hydrodynamickú kavitáciu.

Obr. 5: princíp práce ultrazvukového generátora tepla

Ďalej sú bubliny odvádzané prúdom vody pozdĺž úzkych vstupných potrubí tepelného zariadenia. Pri prechode do širokého okolia sa bubliny zrútia a uvoľnia tepelnú energiu. Ultrazvukové generátory kavitácie majú tiež dobrý výkon, pretože neobsahujú žiadne rotujúce prvky.

Izolácia generátora

Schéma zapojenia generátora tepla do vykurovacieho systému.

Najprv musíte urobiť plášť izolácie. Vezmite si na to plech z pozinkovaného plechu alebo tenkého hliníka. Vystrihnite z neho dva obdĺžniky, ak budete pripravovať obal z dvoch polovíc. Alebo jeden obdĺžnik, ale s očakávaním, že po výrobe sa doňho zmestí ručne potapovský vírový generátor tepla, ktorý bol zostavený ručne.

Najlepšie je plech ohýbať na rúre s veľkým priemerom alebo použiť priečnik. Položte na ňu vyrezaný list a rukou stlačte drevený blok zhora. Druhou rukou tlačte na plechový plech tak, aby sa po celej dĺžke vytvoril malý ohyb. Mierne pohnite obrobkom a operáciu opakujte. Robte to, kým nemáte valec.

1. Spojte ho so zámkom, ktorý používajú klampiari zvodovej rúry.
2. Vytvorte kryty krytu s otvormi na pripojenie generátora.
3. Omotajte izolačný materiál okolo zariadenia. Izoláciu zafixujte drôtom alebo tenkými pásikmi z plechu.
4. Vložte zariadenie do krytu, zatvorte kryty.

Existuje ďalší spôsob, ako zvýšiť produkciu tepla: musíte preto zistiť, ako funguje generátor vírov Potapov, ktorého účinnosť sa môže blížiť k 100% a vyššej (neexistuje konsenzus, prečo sa to deje).

Počas prechodu vody dýzou alebo prúdom sa na výstupe vytvorí silný prúd, ktorý zasiahne opačný koniec zariadenia. Krúti sa a dochádza k zahrievaniu v dôsledku trenia molekúl. To znamená, že umiestnením ďalšej prekážky do tohto prúdu je možné zvýšiť miešanie kvapaliny v zariadení.

Keď viete, ako to funguje, môžete začať navrhovať ďalšie vylepšenia. Pôjde o vírový tlmič vyrobený z pozdĺžnych dosiek umiestnených vo vnútri dvoch prstencov v podobe stabilizátora bomby lietadla.

Stacionárny diagram generátora tepla.

Náradie: zváračka, uhlová brúska.

Materiály: plech alebo ploché železo, hrubostenná rúrka.

Z rúrky s menším priemerom, ako je generátor tepla na vírenie Potapov, urobte dva krúžky široké 4 - 5 cm. Ich dĺžka by sa mala rovnať štvrtine dĺžky tela samotného generátora tepla. Vyberte šírku tak, aby po zostavení zostal vo vnútri voľný otvor.

1. Dosku zaistite do zveráka. Zaveste ho na jednu a druhú stranu prsteňa. Privarte k nim plech.
2. Vyberte obrobok zo svorky a preklopte ho o 180 stupňov. Doštičku vložte do krúžkov a zaistite vo svorke tak, aby boli doštičky oproti sebe. Týmto spôsobom zafixujte 6 platní v rovnakej vzdialenosti.
3. Zostavte vírový generátor tepla vložením opísaného zariadenia oproti tryske.

Pravdepodobne sa tento produkt bude dať ešte vylepšiť. Napríklad namiesto rovnobežných dosiek použite oceľový drôt navinutím do vzduchovej gule. Alebo urobte na doskách otvory rôznych priemerov. O tomto zlepšení sa nehovorí nič, to však neznamená, že by sa to nemalo robiť.

Schéma zariadenia tepelnej pištole.

1. Potapovov vírový generátor tepla chráňte natretím všetkých povrchov.
2. Jeho vnútorné časti budú počas prevádzky vo veľmi agresívnom prostredí spôsobenom kavitačnými procesmi. Preto sa pokúste vyrobiť telo a všetko v ňom z hustého materiálu. Nešetrite hardvérom.
3. Vyrobte niekoľko rôznych uzáverov s rôznymi prívodmi. Potom bude jednoduchšie zvoliť ich priemer, aby sa dosiahol vysoký výkon.
4. To isté platí pre tlmič vibrácií. Dá sa to aj upraviť.

Postavte malú laboratórnu lavicu, kde budete behať so všetkými vlastnosťami. Za týmto účelom nepripojujte spotrebiteľov, ale spojte potrubie s generátorom. To zjednoduší jeho testovanie a výber požadovaných parametrov. Pretože je ťažké nájsť sofistikované zariadenia na stanovenie koeficientu účinnosti doma, navrhuje sa nasledujúci test.

Zapnite vírivý generátor tepla a všimnite si čas, keď ohreje vodu na určitú teplotu. Je lepšie mať elektronický teplomer, je presnejší. Potom upravte dizajn a znovu spustite experiment so sledovaním nárastu teploty. Čím viac sa voda ohrieva súčasne, tým viac sa bude musieť uprednostniť konečná verzia zavedeného vylepšenia dizajnu.

Všimli ste si, že sa zvýšila cena za kúrenie a dodávku teplej vody a neviete, čo s tým? Riešením problému drahých energetických zdrojov je vírivý generátor tepla. Poviem o tom, ako je usporiadaný vírový generátor tepla a aký je princíp jeho fungovania. Tiež sa dozviete, či je možné zostaviť takéto zariadenie vlastnými rukami a ako to urobiť v domácej dielni.

Aplikácia

V priemysle a v každodennom živote našli kavitačné generátory tepla uplatnenie v širokej škále oblastí činnosti. V závislosti od nastavených úloh sa používajú na:

• Kúrenie - vo vnútri zariadení sa mechanická energia premieňa na tepelnú energiu, vďaka ktorej sa ohriata kvapalina pohybuje cez vykurovací systém. Je potrebné poznamenať, že kavitačné generátory tepla môžu vykurovať nielen priemyselné zariadenia, ale aj celé dediny.
• Ohrev tečúcej vody - kavitačná jednotka je schopná rýchlo ohriať kvapalinu, vďaka čomu môže ľahko vymeniť plynový alebo elektrický stĺp.
• Miešanie tekutých látok - vzhľadom na riedenie vo vrstvách s tvorbou malých dutín umožňujú také agregáty dosiahnuť správnu kvalitu miešania kvapalín, ktoré sa prirodzene nespájajú kvôli rôznej hustote.

Kúpiť alebo vyrobiť?

Ako vidíte, ceny generátorov tepla sú vesmírne. Nie každý si môže dovoliť taký alternatívny zdroj energie, preto sa ho ekonómovia snažia vyrobiť vlastnými rukami. Nákup alebo vlastná výroba priamo závisí nielen od blaha rodiny, ale aj od schopností a schopností človeka. Ak nie sú žiadne, je lepšie neriskovať a nestrácať čas, pretože dizajn zariadenia má dosť zložitú štruktúru.

Kavitačný generátor tepla je teda vynikajúcim alternatívnym zdrojom vykurovania pre domácnosť. Avšak jeho vysoká cena ho robí neprístupným pre väčšinu svetovej populácie.
Môžete ho zostaviť vlastnými rukami, ale tento krok je oprávnený, iba ak máte špeciálnu zručnosť.

Klady a zápory

V porovnaní s inými generátormi tepla majú kavitačné jednotky množstvo výhod a nevýhod.

Medzi výhody takýchto zariadení patria:

• Oveľa efektívnejší mechanizmus na získavanie tepelnej energie;
• Spotrebuje podstatne menej zdrojov ako generátory paliva;
• Môže byť použitý na vykurovanie nízkoenergetických aj veľkých spotrebiteľov;
• Úplne šetrné k životnému prostrediu - počas prevádzky nevypúšťa škodlivé látky do životného prostredia.

Medzi nevýhody kavitačných generátorov tepla patria:

• Relatívne veľké rozmery - elektrické a palivové modely sú oveľa menšie, čo je dôležité pri inštalácii v už prevádzkovanej miestnosti;
• Vysoký hluk v dôsledku činnosti vodného čerpadla a samotného kavitačného prvku, čo sťažuje jeho inštaláciu v priestoroch domácnosti;
• Neúčinný pomer výkonu a výkonu pre miestnosti s malou štvorcovou plochou (do 60m2 je výhodnejšie použiť jednotku na plyn, kvapalné palivo alebo ekvivalentnú elektrickú energiu s vykurovacím telesom). \

Výhody a nevýhody

Rovnako ako každé iné zariadenie, aj generátor tepla kavitačného typu má svoje pozitívne aj negatívne stránky.

Medzi výhody možno rozlíšiť tieto ukazovatele:

• dostupnosť;
• obrovské úspory;
• neprehrieva sa;
• Efektívnosť so sklonom k ​​100% (pre iné typy výrobcov je mimoriadne ťažké dosiahnuť tieto ukazovatele);
• dostupnosť vybavenia, ktorá umožňuje zostaviť zariadenie nie horšie ako továrenské.

Zvažujú sa slabé miesta generátora Potapov:

• objemové rozmery, ktoré zaberajú veľkú plochu obytnej oblasti;
• vysoká úroveň hluku motora, čo mimoriadne sťažuje spánok a odpočinok.

Generátor používaný v priemysle sa od domácej verzie líši iba veľkosťou. Niekedy je však výkon domácej jednotky taký vysoký, že nemá zmysel inštalovať ju v jednoizbovom byte, inak bude minimálna teplota počas prevádzky kavitátora najmenej 35 ° C.

Video ukazuje zaujímavú verziu vírivého generátora tepla na tuhé palivo

[su_youtube url = "https://www.youtube.com/embed/0tKOVk6eWuQ?feature=oembed"]

DIY CTG

Najjednoduchšou možnosťou implementácie doma je kavitačný generátor rúrkového typu s jednou alebo viacerými dýzami na ohrev vody. Preto analyzujeme príklad výroby práve takéhoto zariadenia, na čo budete potrebovať:

• Čerpadlo - na kúrenie si určite vyberte tepelné čerpadlo, ktoré sa nebojí neustáleho vystavovania vysokým teplotám. Musí zabezpečiť pracovný tlak na výstupe 4 - 12 atm.
• 2 tlakomery a manžety na ich inštaláciu - umiestnené na oboch stranách dýzy na meranie tlaku na vstupe a výstupe z kavitačného prvku.
• Teplomer na meranie množstva tepla z chladiacej kvapaliny v systéme.
• Ventil na odstránenie prebytočného vzduchu z generátora kavitačného tepla.Inštalované v najvyššom bode systému.
• Tryska - musí mať priemer otvoru od 9 do 16 mm, neodporúča sa robiť menej, pretože už v čerpadle môže dôjsť ku kavitácii, čo výrazne zníži jeho životnosť. Tvar trysky môže byť valcový, kónický alebo oválny, z praktického hľadiska vám bude vyhovovať akýkoľvek.
• Rúry a spojovacie prvky (vykurovacie radiátory v ich neprítomnosti) sa vyberajú v súlade s danou úlohou, ale najjednoduchšou možnosťou sú plastové rúry na spájkovanie.
• Automatizácia zapínania a vypínania kavitačného generátora tepla - je spravidla viazaná na teplotný režim, nastavená na vypnutie pri asi 80 ° C a na zapnutie pri poklese pod 60 ° C. Prevádzkový režim generátora kavitačného tepla si ale môžete zvoliť sami.

Obr. 6: schéma kavitačného generátora tepla
Pred pripojením všetkých prvkov je vhodné nakresliť schému ich umiestnenia na papier, steny alebo na podlahu. Miesta musia byť umiestnené ďaleko od horľavých prvkov alebo musia byť tieto odstránené v bezpečnej vzdialenosti od vykurovacieho systému.

Zhromaždite všetky prvky, ako je znázornené na diagrame, a skontrolujte tesnosť bez zapnutia generátora. Potom otestujte kavitačný generátor tepla v prevádzkovom režime, normálny nárast teploty kvapaliny je 3 - 5 ° C za jednu minútu.

Princíp činnosti

Generátor pracuje na princípe kavitácie, keď sa voda naleje do špeciálneho oddelenia turbíny (kavitátora) a čerpadlo začne kavitátor roztáčať. V tomto prípade sa vytvorené vodné bubliny začnú zrútiť a vytvárať ďalšie teplo, ktoré ohrieva chladiacu kvapalinu.

Potapov teoreticky obhájil množstvo vedeckých prác, kde opísal proces výroby obnoviteľnej energie. V praxi je ťažké to dokázať, avšak medzi inými alternatívnymi spôsobmi výroby tepla sa uskutočňuje kavitačný generátor tepla.

Typy ohrievačov

Kavitačný vykurovací kotol patrí k jedným z bežných typov ohrievačov. Najžiadanejšie z nich:

1. Rotačné inštalácie, medzi ktorými si zariadenie Griggs zaslúži osobitnú pozornosť. Podstata jeho pôsobenia je založená na rotačnom odstredivom čerpadle. Popísaný dizajn navonok pripomína disk s niekoľkými otvormi. Každá takáto nika sa nazýva Griggsova bunka, ich počet a funkčné parametre sú navzájom závislé od rýchlosti pohonu, typu použitej generátorovej sústavy. Pracovná tekutina sa ohrieva v priestore medzi rotorom a statorom vďaka jej rýchlemu pohybu po povrchu disku.
2. Statické ohrievače. Kotly neobsahujú žiadne pohyblivé časti, kavitácia v nich je zabezpečená špeciálnymi lavalovými prvkami. Čerpadlo nainštalované vo vykurovacom systéme nastavuje požadovaný tlak vody, ktorý sa začína rýchlo pohybovať a ohrieva sa. Kvôli úzkym otvorom v tryskách sa kvapalina pohybuje zrýchlenou rýchlosťou. Vďaka svojej rýchlej expanzii sa dosiahne kavitácia potrebná na zahriatie.

Výber tohto alebo toho ohrievača závisí od potrieb osoby. Je potrebné mať na pamäti, že rotačný kavitátor je efektívnejší, navyše má menšie rozmery.

Zvláštnosťou statickej jednotky je absencia rotujúcich častí, čo určuje jej dlhú prevádzkovú životnosť. Prevádzka bez údržby je až 5 rokov. Ak sa tryska zlomí, dá sa ľahko vymeniť, čo je v porovnaní s nákupom nového pracovného prvku pre rotačné zariadenie oveľa lacnejšie.

Výroba a vývoj kavitátora

Schéma zariadenia so stacionárnym zdrojom tepla.

Existuje veľa návrhov statických kavitátorov, ale takmer vo všetkých prípadoch sú vyrobené vo forme dýzy. Dýza sa najčastejšie berie ako základ a projektant ju upravuje. Klasický dizajn je znázornený na obrázku (OBRÁZOK 1).

Prvá vec, ktorú musíte venovať pozornosť, je časť kanála medzi zmätkom a difúzorom. Jeho prierez by nemal byť veľmi zúžený, čím sa snaží zabezpečiť maximálny pokles tlaku. Objem vody, ktorá sa čerpá cez trysku, bude príliš malý. Po zmiešaní so studenou vodou na ňu odovzdá nedostatočné teplo. To znamená, že celkový objem vody sa nebude môcť rýchlo zohriať. Malý prierez kanála navyše prispeje k vetraniu vody, ktorá vstupuje do vstupu pracovného čerpadla. Vďaka tomu bude toto čerpadlo pracovať hlučne a v samotnom zariadení môže dôjsť ku kavitácii.

Najlepší výkon možno dosiahnuť pri priemere potrubia 10 - 15 mm.

Škodlivé následky

Poškodenie kavitáciou (časť čerpadla)

Poškodenie kavitácie vrtule
Chemická agresivita plynov v bublinách, ktoré majú tiež vysokú teplotu, spôsobuje eróziu materiálov, s ktorými kvapalina prichádza do styku, v ktorej sa vyvíja kavitácia. Táto erózia je jedným z faktorov škodlivých účinkov kavitácie. Druhý faktor je spôsobený veľkým nadmerným tlakom, ktorý vzniká v dôsledku zrútenia bublín a ovplyvňovania povrchov týchto materiálov.

Kavitačná erózia kovov spôsobuje deštrukciu lodných vrtúľ, pracovných telies čerpadiel, hydraulických turbín atď., Kavitácia je tiež príčinou hluku, vibrácií a zníženia účinnosti hydraulických jednotiek.

Zrútenie kavitačných bublín vedie k tomu, že energia okolitej kvapaliny je koncentrovaná vo veľmi malom množstve. Tak sa vytvárajú horúce miesta a vytvárajú sa rázové vlny, ktoré sú zdrojom hluku a vedú k erózii kovu. Hluk z kavitácie je osobitným problémom ponoriek, pretože znižuje stealth. Pokusy preukázali, že aj látky chemicky inertné voči kyslíku (zlato, sklo atď.) Sú vystavené škodlivým a deštruktívnym účinkom kavitácie, aj keď oveľa pomalšie. To dokazuje, že okrem faktora chemickej agresivity plynov v bublinách je dôležitý aj faktor pretlaku tlaku vznikajúci v dôsledku zrútenia bublín. Kavitácia vedie k veľkému opotrebovaniu pracovných častí a môže výrazne skrátiť životnosť skrutky a čerpadla. V metrológii pri použití ultrazvukových prietokomerov modulujú kavitačné bubliny vlny v širokom spektre, a to aj na frekvenciách emitovaných prietokomerom, čo vedie k skresleniu jeho odpočtov.

Dizajnové prvky

Napriek jednoduchosti zariadenia existujú vlastnosti, ktoré je potrebné vziať do úvahy pri zostavovaní:

• prívodné potrubie je spojené s čerpadlom pomocou príruby.
  Čerpadlo na zvýšenie tlaku vody v byte bude zodpovedné za dodávanie kvapaliny s požadovaným tlakom;
• požadovaná rýchlosť a tlak sa dosahujú potrubím určitého priemeru.
  Voda sa začína rýchlo pohybovať do stredu pracovnej nádrže, kde sú prúdy zmiešané;
• regulácia rýchlosti sa vykonáva pomocou špeciálnych zariadení, ktoré sú inštalované na oboch tryskách komory;
• voda, sa cez poistný ventil posúva k výstupu, ktorým sa vracia do východiskového bodu.
  Neustály pohyb vytvára ohrev vody, teplo sa premieňa na mechanickú energiu.

Výpočty tepla sa vykonávajú podľa nasledujúcich vzorcov:

Epot = - 2 * Ekin, kde

Ekin = mV2 / 2 - premenná kinetická hodnota.

Svojpomocná montáž kavitačného generátora ušetrí nielen palivo, ale aj nákup sériových modelov.

Výroba takýchto generátorov tepla bola zavedená v Rusku av zahraničí.

Zariadenia majú veľa výhod, ale hlavná nevýhoda - cena - ich neguje. Priemerná cena za model pre domácnosť je asi 50-55 tisíc rubľov.

Po vlastnej montáži kavitačného generátora tepla získame zariadenie s vysokou účinnosťou.

Pre správnu funkciu zariadenia je potrebné chrániť kovové časti lakovaním. Je lepšie robiť diely v kontakte s tekutými hrubostenami, čo predĺži životnosť.

V navrhovanom videu uvidíte jasný príklad práce domáceho generátora kavitačného tepla.

Prihlásiť sa na odber noviniek e-mailom:

Generátor tepla so statickou kavitáciou

Tento typ generátora tepla sa nazýva iba statický. Je to spôsobené absenciou rotujúcich častí vo vírivej štruktúre kavitátora. Na vytvorenie kavitačných procesov sa používajú rôzne typy dýz.

Aby sa mohla vyskytnúť kavitácia, je potrebné zabezpečiť v kvapalnom kavitátore vysokú rýchlosť pohybu. K tomu by sa malo použiť bežné odstredivé čerpadlo. Čerpadlo vytvorí tlak kvapaliny pred dýzou. Vrhne sa do otvoru trysky, ktorý má oveľa menší prierez ako prívodné potrubie. Toto poskytuje vysokú rýchlosť na výstupe z dýzy. Pomocou prudkej expanzie kvapaliny dochádza ku kavitácii. Toto bude tiež uľahčené trením kvapaliny o povrch kanála a turbulenciou vody, ktoré sa vyskytujú v prípade ostrého vyrovnania prúdu z dýzy. Voda sa ohrieva z rovnakých dôvodov ako v dizajne rotačného víru, ale s mierne nižšou účinnosťou.

Schéma princípu činnosti stacionárneho generátora tepla.

Zariadenie generátora statického tepla nepotrebuje pri výrobe dielov vysokú presnosť. Pri výrobe týchto dielov je minimalizované obrábanie v porovnaní s rotačným dizajnom. Z dôvodu absencie rotujúcich častí je možné ľahko vyriešiť problém s tesniacimi časťami a spojovacími zostavami. Vyváženie nie je potrebné ani tu. Životnosť kavitátora je oveľa dlhšia. Aj v prípade vyčerpania zdroja dýzy bude jej výroba a výmena vyžadovať oveľa nižšie náklady na materiál. V takom prípade bude potrebné rotačný kavitačný generátor tepla vyrobiť nanovo.

Nevýhodou statického zariadenia sú náklady na čerpadlo. Náklady na výrobu tepelného generátora tohto zariadenia sa však prakticky nelíšia od štruktúry rotačného víru. Ak si spomenieme na zdroj oboch inštalácií, táto nevýhoda sa zmení na výhodu, pretože v prípade výmeny kavitátora nie je potrebné čerpadlo meniť.

Preto má zmysel premýšľať o tom, ako vyrobiť statický vírivý generátor tepla.

Výroba vírivého generátora tepla Potapov

Bolo vyvinutých mnoho ďalších zariadení, ktoré fungujú na úplne iných princípoch. Napríklad Potapovove vírivé generátory tepla vyrobené ručne. Konvenčne sa nazývajú statické. Je to spôsobené tým, že hydraulické zariadenie nemá v konštrukcii žiadne rotujúce časti. Vírivé generátory tepla spravidla prijímajú teplo pomocou čerpadla a elektromotora.

Najdôležitejším krokom v procese výroby takého zdroja tepla vlastnými rukami bude výber motora. Mal by sa zvoliť v závislosti od napätia. Existuje množstvo výkresov a diagramov vírivého generátora tepla pre domácich majstrov, ktoré demonštrujú spôsoby pripojenia elektrického motora s napätím 380 voltov k sieti s napätím 220 voltov.

Montáž rámu a inštalácia motora

Inštalácia zdroja tepla Potapov vlastnými silami začína inštaláciou elektromotora. Najskôr ho pripevnite k posteli. Potom pomocou uhlovej brúsky urobte rohy. Vystrihnite ich z vhodného štvorca.Po vytvorení 2-3 štvorcov ich pripevnite na priečnik. Potom pomocou zváracieho stroja zostavte obdĺžnikovú štruktúru.

Ak nemáte po ruke zvárací stroj, nemusíte štvorce rezať. Stačí vystrihnúť trojuholníky v miestach zamýšľaného záhybu. Potom pomocou zveráka ohýbajte štvorce. Na zaistenie použite skrutky, nity a matice.

Po zostavení môžete rám natrieť farbou a do rámu vyvŕtať otvory na namontovanie motora.

Inštalácia čerpadla

Ďalším dôležitým prvkom našej vírivej hydrokonštrukcie bude čerpadlo. V dnešnej dobe si v špecializovaných predajniach môžete ľahko kúpiť jednotku akejkoľvek sily. Pri jeho výbere venujte osobitnú pozornosť dvom veciam:

1. Musí to byť odstredivé.
2. Vyberte si jednotku, ktorá bude optimálne pracovať s vašim elektromotorom.

Po zakúpení čerpadla ho pripevnite k rámu. Ak nie je dostatok priečnikov, urobte ďalšie 2-3 rohy. Okrem toho bude potrebné nájsť spojku. Môže byť zapnutý na sústruhu alebo zakúpený v ktoromkoľvek železiarstve.

Vírivý generátor kavitačného tepla Potapov na dreve, vyrobený ručne, pozostáva z telesa, ktoré je vyrobené vo forme valca. Stojí za zmienku, že na jeho koncoch musia byť priechodné otvory a dýzy, inak nebudete môcť správne pripevniť hydroštruktúru k vykurovaciemu systému.

Trysku vložte tesne za vstup. Vyberá sa individuálne. Pamätajte však, že jeho otvor by mal byť 8-10 krát menší ako priemer potrubia. Ak je otvor príliš malý, čerpadlo sa prehreje a nebude schopné správne cirkulovať vodu.

V dôsledku odparovania bude navyše potapovský vírivý kavitačný generátor tepla na dreve veľmi citlivý na hydroabrazívne opotrebenie.

Ako vyrobiť fajku

Proces výroby tohto prvku zdroja tepla Potapov na dreve bude prebiehať v niekoľkých etapách:

1. Najskôr pomocou brúsky odrežte kúsok rúrky s priemerom 100 mm. Dĺžka obrobku musí byť minimálne 600-650 mm.
2. Potom urobte v obrobku vonkajšiu drážku a vyrežte závit.
3. Potom urobte dva krúžky dlhé 60 mm. kaliber krúžkov musí zodpovedať priemeru potrubia.
4. Potom odstrihnite nite pre polkrúžky.
5. Ďalšou etapou je výroba viečok. Musia byť zvárané z bočnej strany krúžkov, kde nie je závit.
6. Ďalej vyvŕtajte stredový otvor v krytoch.
7. Potom pomocou veľkého vrtáka skoste vnútornú stranu krytu.

Po vykonaných operáciách by sa mal do systému pripojiť drevený kavitačný generátor tepla. Vložte odbočnú rúrku s tryskou do otvoru čerpadla, odkiaľ je dodávaná voda. Pripojte druhú armatúru k vykurovaciemu systému. Pripojte výstup z hydraulického systému k čerpadlu.

Ak chcete regulovať teplotu kvapaliny, nainštalujte guľový mechanizmus hneď za trysku.

S jeho pomocou potapovský generátor tepla na dreve bude prúdiť vodu v celom prístroji oveľa dlhšie.

Je možné zvýšiť výkon zdroja tepla Potapov

V tomto zariadení, ako v každom hydraulickom systéme, dochádza k stratám tepla. Preto je žiaduce obklopiť čerpadlo vodným plášťom. Za týmto účelom urobte tepelne izolačný kryt. Urobte vonkajší obrys takého ochranného zariadenia väčším ako je priemer vašej pumpy.

Ako prírez pre tepelnú izoláciu je možné použiť hotovú 120 mm rúrku. Ak nemáte takúto príležitosť, môžete si vyrobiť rovnobežnosten s vlastnými rukami pomocou oceľového plechu. Veľkosť figúrky by mala byť taká, aby sa do nej ľahko zmestila celá konštrukcia generátora.

Obrobok musí byť vyrobený iba z kvalitných materiálov, aby bez problémov vydržal vysoký tlak v systéme.

Aby sa ešte viac znížili tepelné straty v okolí skrinky, urobte tepelnú izoláciu, ktorú je možné neskôr opláštiť plechovým plášťom.

Ako izolátor sa môže použiť akýkoľvek materiál, ktorý odolá bodu varu vody.

Výroba tepelného izolátora bude prebiehať v niekoľkých etapách:

1. Najskôr zostavte zariadenie, ktoré bude pozostávať z čerpadla, spojovacej rúry, generátora tepla.
2. Potom vyberte optimálne rozmery tepelnoizolačného zariadenia a nájdite potrubie vhodného kalibru.
3. Potom urobte kryty z oboch strán.
4. Potom bezpečne upevnite vnútorné mechanizmy hydraulického systému.
5. Na konci urobte prívod a do neho zafixujte (zvarte alebo zaskrutkujte) rúrku.

Po vykonaní všetkých krokov zvarte prírubu na konci hydraulického potrubia. Ak máte ťažkosti s namontovaním vnútorných mechanizmov, môžete si vyrobiť rám.

Nezabudnite skontrolovať tesnosť sústav generátora tepla a vášho hydraulického systému, či nie sú tesné. Na záver nezabudnite nastaviť teplotu guľou.

Ochrana pred mrazom

Najskôr urobte izolačný plášť. Za týmto účelom vezmite pozinkovaný plech alebo tenký hliníkový plech. Vystrihnite dva obdĺžniky. Nezabudnite, že musíte list ohnúť na tŕni s väčším priemerom. Môžete tiež ohýbať materiál na priečniku.

Najskôr položte list, ktorý ste vystrihli, a na vrchnú časť ho stlačte kúskom dreva. Druhou rukou stlačte na plech tak, aby sa po celej dĺžke vytvoril mierny ohyb. Potom posuňte obrobok trochu nabok a pokračujte v jeho ohýbaní, kým nezískate dutý valec.

Potom urobte kryt pre plášť. Celú tepelnoizolačnú konštrukciu je vhodné obaliť špeciálnym žiaruvzdorným materiálom (sklenená vlna a pod.), Ktorý je potrebné následne zaistiť drôtom.

Nástroje a prístroje