Potapovs Verbrennungsmotor. Potapovs molekularer Motor

Der von Hand gefertigte Potapov-Wirbelwärmegenerator (VTG) dient dazu, Wärme nur mit Hilfe eines Elektromotors und einer Pumpe zu gewinnen. Dieses Gerät wird hauptsächlich als wirtschaftliche Heizung eingesetzt.

Gerätediagramm des Wirbelheizsystems.

Da es keine Studien gibt, um die Parameter des Produkts in Abhängigkeit von der Leistung der Pumpe zu bestimmen, werden ungefähre Abmessungen beleuchtet.

Am einfachsten ist es, aus Standardteilen einen Wirbelwärmegenerator herzustellen. Dafür ist jeder Elektromotor geeignet. Je stärker es ist, desto mehr Wasser erwärmt es auf eine bestimmte Temperatur.

Die Hauptsache ist der Motor

Sie müssen einen Motor auswählen, je nachdem, welche Spannung verfügbar ist. Es gibt viele Schaltkreise, mit denen Sie einen 380-Volt-Motor an ein 220-Volt-Netzwerk anschließen können und umgekehrt. Aber das ist ein anderes Thema.

Die Montage des Wärmeerzeugers wird vom Elektromotor aus gestartet. Es muss am Bett befestigt werden. Das Design dieses Geräts ist ein Metallrahmen, der am einfachsten aus einem Quadrat herzustellen ist. Die Abmessungen müssen lokal für die verfügbaren Geräte ausgewählt werden.

Zeichnung eines Wirbelwärmegenerators.

Liste der Werkzeuge und Materialien:

• Winkelschleifer;
• Schweißvorrichtung;
• elektrische Bohrmaschine;
• Satz Bohrer;
• offene oder Schraubenschlüssel für 12 und 13;
• Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben;
• Metallecke;
• Grundierung, Farbe, Pinsel.

1. Schneiden Sie die Quadrate mit einem Winkelschleifer. Montieren Sie die rechteckige Struktur mit einem Schweißgerät. Alternativ kann die Montage mit Schrauben und Muttern erfolgen. Dies hat keinen Einfluss auf das endgültige Design. Wählen Sie die Länge und Breite so, dass alle Teile optimal passen.
2. Schneiden Sie ein weiteres Stück Quadrat aus. Befestigen Sie es als Querträger, damit der Motor gesichert werden kann.
3. Malen Sie den Rahmen.
4. Bohren Sie Löcher in den Rahmen für die Schrauben und installieren Sie den Motor.

Pumpe einbauen

Jetzt müssen Sie eine Wasserpumpe aufheben. Jetzt können Sie in Fachgeschäften eine Einheit mit jeder Modifikation und Leistung kaufen. Worauf sollten Sie achten?

1. Die Pumpe muss zentrifugal sein.
2. Ihr Motor kann es drehen.

Installieren Sie eine Pumpe am Rahmen. Wenn Sie mehr Querträger herstellen müssen, stellen Sie diese entweder aus einer Ecke oder aus Eisenstreifen mit der gleichen Dicke wie die Ecke her. Es ist kaum möglich, eine Kupplungsmuffe ohne Drehmaschine herzustellen. Daher müssen Sie es irgendwo bestellen.

Diagramm eines Hydro-Wirbel-Wärmeerzeugers.

Der Wirbelwärmegenerator Potapov besteht aus einem Körper in Form eines geschlossenen Zylinders. An seinen Enden sollten Durchgangslöcher und Düsen für den Anschluss an das Heizsystem vorhanden sein. Das Geheimnis des Designs liegt im Zylinder. Der Strahl sollte sich hinter dem Einlass befinden. Sein Loch wird für dieses Gerät individuell ausgewählt, es ist jedoch wünschenswert, dass es zweimal weniger als ein Viertel des Durchmessers des Rohrkörpers beträgt. Wenn Sie weniger tun, kann die Pumpe kein Wasser durch dieses Loch leiten und beginnt sich selbst zu erwärmen. Außerdem beginnen innere Teile aufgrund des Phänomens der Kavitation intensiv zu kollabieren.

Werkzeuge: Winkelschleifer oder Bügelsäge für Metall, Schweißgerät, Bohrmaschine, verstellbarer Schraubenschlüssel.

Materialien: dickes Metallrohr, Elektroden, Bohrer, 2 Nippel mit Gewinde, Kupplungen.

1. Schneiden Sie ein Stück dickes Rohr mit einem Durchmesser von 100 mm und einer Länge von 500-600 mm.Machen Sie eine äußere Nut darauf, etwa 20-25 mm und halb so dick wie das Rohr. Schneiden Sie die Fäden.
2. Machen Sie zwei 50 mm lange Ringe aus dem gleichen Rohrdurchmesser. Schneiden Sie einen Innenfaden auf einer Seite jedes Halbrings ab.
3. Machen Sie aus der gleichen Dicke des flachen Metalls wie das Rohr Kappen und schweißen Sie sie an der Seite der Ringe, an der kein Gewinde vorhanden ist.
4. Machen Sie ein zentrales Loch in die Abdeckungen: eines nach dem Durchmesser der Düse und das andere nach dem Durchmesser der Düse. Machen Sie auf der Innenseite der Abdeckung, wo sich der Strahl befindet, eine Fase mit einem Bohrer mit größerem Durchmesser. Das Ergebnis sollte eine Düse sein.
5. Schließen Sie den Wärmeerzeuger an das System an. Schließen Sie das Abzweigrohr, an dem sich die Düse befindet, an die Pumpe an das Loch an, aus dem unter Druck Wasser zugeführt wird. Verbinden Sie den Eingang des Heizungssystems mit dem zweiten Abzweigrohr. Verbinden Sie den Auslass des Systems mit dem Einlass der Pumpe.

Das unter Druck stehende Wasser, das die Pumpe erzeugt, strömt durch die Düse des Wirbelwärmegenerators, die Sie mit Ihren eigenen Händen herstellen. In der Kammer beginnt es sich durch heftiges Rühren zu erwärmen. Versorgen Sie es dann zum Heizen an das System. Platzieren Sie eine Kugelverriegelung hinter dem Zapfen, um die Temperatur zu regulieren. Decken Sie es ab, und der Wirbelwärmegenerator treibt das Wasser länger in das Gehäuse, was bedeutet, dass die Temperatur darin steigt. So funktioniert diese Heizung.

Möglichkeiten zur Verbesserung der Produktivität

Wärmepumpendiagramm.

In der Pumpe tritt ein Wärmeverlust auf. Der Wirbelwärmegenerator von Potapov in dieser Version hat also einen erheblichen Nachteil. Daher ist es logisch, eine Tauchpumpe mit einem Wassermantel zu umgeben, damit ihre Wärme auch zur nützlichen Erwärmung gelangt.

Machen Sie das Außengehäuse des gesamten Geräts etwas größer als der Durchmesser der verfügbaren Pumpe. Dies kann entweder ein fertiges Rohr sein, was wünschenswert ist, oder ein Parallelepiped aus Blechmaterial. Seine Abmessungen müssen so sein, dass die Pumpe, die Kupplung und der Generator selbst in das Innere eintreten. Die Wandstärke muss dem Druck im System standhalten können.

Um den Wärmeverlust zu reduzieren, isolieren Sie das Gerät um den Körper herum. Sie können es mit einem Gehäuse aus Blech schützen. Verwenden Sie als Isolator jedes Isoliermaterial, das dem Siedepunkt der Flüssigkeit standhält.

1. Bauen Sie ein kompaktes Gerät zusammen, das aus einer Tauchpumpe, einem Verbindungsrohr und einem Wärmegenerator besteht, den Sie selbst zusammengebaut haben.
2. Entscheiden Sie sich für die Abmessungen und nehmen Sie ein Rohr mit einem solchen Durchmesser, in das alle diese Mechanismen problemlos passen würden.
3. Machen Sie Deckel auf der einen und der anderen Seite.
4. Stellen Sie die Steifigkeit der Befestigung der internen Mechanismen und die Fähigkeit der Pumpe sicher, Wasser aus dem resultierenden Reservoir durch sich selbst zu pumpen.
5. Machen Sie einen Einlass und befestigen Sie einen Nippel daran. Die Pumpe sollte sich mit ihrem Wassereinlass so nahe wie möglich an diesem Loch befinden.

Schweißen Sie den Flansch am gegenüberliegenden Ende des Rohrs. Mit seiner Hilfe wird der Deckel durch eine Gummidichtung befestigt. Um die Montage der Innenseiten zu vereinfachen, erstellen Sie einen unkomplizierten, leichten Rahmen oder ein Skelett. Bauen Sie das Gerät darin zusammen. Überprüfen Sie den Sitz und die Dichtheit aller Komponenten. In das Gehäuse einsetzen und den Deckel schließen.

Stellen Sie eine Verbindung zu den Verbrauchern her und überprüfen Sie alles auf Undichtigkeiten. Wenn keine Undichtigkeiten vorliegen, schalten Sie die Pumpe ein. Stellen Sie die Temperatur ein, indem Sie den Hahn am Auslass des Generators öffnen und schließen.

Generatorisolierung

Anschlussplan des Wärmeerzeugers an die Heizungsanlage.

Zuerst müssen Sie ein Gehäuse aus Isolierung herstellen. Nehmen Sie dazu ein Blatt aus verzinktem Blech oder dünnem Aluminium. Schneiden Sie zwei Rechtecke daraus aus, wenn Sie ein Gehäuse aus zwei Hälften herstellen möchten. Oder ein Rechteck, aber mit der Erwartung, dass der von Hand zusammengebaute Wirbelwärmegenerator von Potapov nach der Herstellung vollständig hineinpasst.

Biegen Sie das Blech am besten auf einem Rohr mit großem Durchmesser oder verwenden Sie einen Querträger. Legen Sie das Einzelblatt darauf und drücken Sie mit der Hand auf den Holzblock. Drücken Sie mit der anderen Hand auf das Blech, so dass sich über die gesamte Länge eine kleine Biegung bildet. Bewegen Sie das Werkstück leicht und wiederholen Sie den Vorgang erneut. Tun Sie dies, bis Sie einen Zylinder haben.

1. Verbinden Sie es mit dem Schloss der Fallrohr-Blechschmiede.
2. Machen Sie Abdeckungen für das Gehäuse mit Löchern zum Anschließen des Generators.
3. Wickeln Sie Isoliermaterial um das Gerät. Befestigen Sie die Isolierung mit Draht oder dünnen Blechstreifen.
4. Legen Sie das Gerät in das Gehäuse und schließen Sie die Abdeckungen.

Es gibt noch einen anderen Weg, um die Wärmeerzeugung zu steigern: Dazu müssen Sie herausfinden, wie der Potapov-Wirbelgenerator funktioniert, dessen Wirkungsgrad sich 100% und mehr annähern kann (es besteht kein Konsens, warum dies geschieht).

Während des Durchgangs von Wasser durch die Düse oder den Strahl wird am Auslass ein starker Strom erzeugt, der auf das gegenüberliegende Ende der Vorrichtung trifft. Es dreht sich und es kommt zu einer Erwärmung aufgrund der Reibung der Moleküle. Dies bedeutet, dass durch Platzieren eines zusätzlichen Hindernisses innerhalb dieses Flusses die Vermischung der Flüssigkeit in der Vorrichtung erhöht werden kann.

Sobald Sie wissen, wie es funktioniert, können Sie weitere Verbesserungen entwerfen. Dies wird ein Wirbel-Dämpfer sein, der aus Längsplatten besteht, die sich in Form eines Flugzeugbombenstabilisators in zwei Ringen befinden.

Diagramm des stationären Wärmeerzeugers.

Werkzeuge: Schweißgerät, Winkelschleifer.

Materialien: Blech oder Flacheisen, dickwandiges Rohr.

Machen Sie zwei Ringe mit einer Breite von 4 bis 5 cm aus einem Rohr mit einem kleineren Durchmesser als der Potapov-Wirbelwärmegenerator. Schneiden Sie identische Streifen aus Metallstreifen. Ihre Länge sollte einem Viertel der Länge des Körpers des Wärmeerzeugers selbst entsprechen. Wählen Sie die Breite so, dass nach der Montage ein freies Loch im Inneren ist.

1. Befestigen Sie die Platte in einem Schraubstock. Hängen Sie es auf die eine und die andere Seite des Rings. Schweißen Sie den Teller an sie.
2. Entfernen Sie das Werkstück von der Klemme und drehen Sie es um 180 Grad. Legen Sie die Platte in die Ringe und befestigen Sie sie so in der Klemme, dass sich die Platten gegenüberliegen. Befestigen Sie auf diese Weise 6 Platten in gleichem Abstand.
3. Bauen Sie den Wirbelwärmegenerator zusammen, indem Sie das beschriebene Gerät gegenüber der Düse einsetzen.

Wahrscheinlich kann dieses Produkt weiter verbessert werden. Verwenden Sie beispielsweise anstelle von parallelen Platten Stahldraht, indem Sie ihn zu einer Luftkugel aufwickeln. Oder bohren Sie Löcher mit unterschiedlichen Durchmessern in die Platten. Über diese Verbesserung wird nichts gesagt, aber dies bedeutet nicht, dass dies nicht getan werden sollte.

Diagramm der Vorrichtung der Heißluftpistole.

1. Stellen Sie sicher, dass Sie den Wirbelwärmegenerator von Potapov schützen, indem Sie alle Oberflächen streichen.
2. Seine inneren Teile befinden sich während des Betriebs in einer sehr aggressiven Umgebung, die durch Kavitationsprozesse verursacht wird. Versuchen Sie daher, den Körper und alles darin aus dickem Material herzustellen. Sparen Sie nicht an Hardware.
3. Machen Sie mehrere verschiedene Kappen mit verschiedenen Einlässen. Dann ist es einfacher, ihren Durchmesser auszuwählen, um eine hohe Leistung zu erzielen.
4. Gleiches gilt für den Schwingungsdämpfer. Es kann auch geändert werden.

Bauen Sie einen kleinen Labortisch, auf dem Sie alle Eigenschaften ausführen können. Schließen Sie dazu keine Verbraucher an, sondern schleifen Sie die Pipeline zum Generator. Dies vereinfacht das Testen und Auswählen der erforderlichen Parameter. Da es zu Hause kaum möglich ist, hochentwickelte Geräte zur Bestimmung des Wirkungsgrads zu finden, wird der folgende Test vorgeschlagen.

Schalten Sie den Wirbelwärmegenerator ein und notieren Sie die Zeit, zu der das Wasser auf eine bestimmte Temperatur erwärmt wird. Es ist besser, ein elektronisches Thermometer zu haben, es ist genauer. Ändern Sie dann das Design und führen Sie das Experiment erneut aus, wobei Sie den Temperaturanstieg beobachten. Je mehr sich das Wasser gleichzeitig erwärmt, desto mehr muss die endgültige Version der etablierten Verbesserung des Designs bevorzugt werden.

Haben Sie bemerkt, dass der Preis für Heizung und Warmwasserversorgung gestiegen ist und wissen nicht, was Sie dagegen tun sollen? Die Lösung für das Problem teurer Energieressourcen ist ein Wirbelwärmeerzeuger. Ich werde darüber sprechen, wie ein Wirbelwärmegenerator angeordnet ist und wie sein Funktionsprinzip funktioniert. Sie werden auch herausfinden, ob es möglich ist, ein solches Gerät mit Ihren eigenen Händen zusammenzubauen und wie es in einer Heimwerkstatt gemacht wird.

DIY CTG

Die einfachste Option für die Implementierung zu Hause ist ein röhrenförmiger Kavitationsgenerator mit einer oder mehreren Düsen zum Erhitzen von Wasser. Daher werden wir ein Beispiel für die Herstellung eines solchen Geräts analysieren. Dazu benötigen Sie:

• Pumpe - Wählen Sie zum Heizen unbedingt eine Wärmepumpe, die keine Angst vor ständiger Exposition gegenüber hohen Temperaturen hat. Es muss einen Arbeitsdruck am Auslass von 4 - 12 atm bereitstellen.
• 2 Manometer und Hülsen für ihre Installation - befinden sich auf beiden Seiten der Düse, um den Druck am Einlass und Auslass des Kavitationselements zu messen.
• Thermometer zur Messung der Heizmenge des Kühlmittels im System.
• Ventil zum Entfernen von Luftüberschuss aus dem Kavitationswärmegenerator. Wird am höchsten Punkt des Systems installiert.
• Düse - muss einen Bohrungsdurchmesser von 9 bis 16 mm haben, es wird nicht empfohlen, weniger zu tun, da bereits in der Pumpe Kavitation auftreten kann, die die Lebensdauer erheblich verkürzt. Die Form der Düse kann zylindrisch, konisch oder oval sein. Aus praktischer Sicht passt jede Form zu Ihnen.
• Rohre und Verbindungselemente (Heizkörper in Abwesenheit) werden entsprechend der jeweiligen Aufgabe ausgewählt, die einfachste Option sind jedoch Kunststoffrohre zum Löten.
• Automatisierung des Ein- und Ausschaltens des Kavitationswärmegenerators - in der Regel ist er an das Temperaturregime gebunden, das auf etwa 80 ° C ausgeschaltet und eingeschaltet wird, wenn es unter 60 ° C fällt. Die Betriebsart des Kavitationswärmegenerators können Sie jedoch selbst wählen.

Feige. 6: Diagramm eines Kavitationswärmegenerators
Bevor Sie alle Elemente verbinden, ist es ratsam, ein Diagramm ihrer Position auf Papier, Wänden oder auf dem Boden zu zeichnen. Die Standorte müssen von brennbaren Elementen entfernt sein oder diese müssen in sicherem Abstand vom Heizsystem entfernt werden.

Sammeln Sie alle Elemente, wie Sie in der Abbildung dargestellt sind, und überprüfen Sie die Dichtheit, ohne den Generator einzuschalten. Testen Sie dann den Kavitationswärmegenerator im Betriebsmodus. Ein normaler Temperaturanstieg der Flüssigkeit beträgt 3 - 5 ° C in einer Minute.

Haben Sie bemerkt, dass der Preis für Heizung und Warmwasserversorgung gestiegen ist und wissen nicht, was Sie dagegen tun sollen? Die Lösung für das Problem teurer Energieressourcen ist ein Wirbelwärmeerzeuger. Ich werde darüber sprechen, wie ein Wirbelwärmegenerator angeordnet ist und wie sein Funktionsprinzip funktioniert. Sie werden auch herausfinden, ob Sie ein solches Gerät mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen können und wie es in einer Heimwerkstatt gemacht wird.

Ein bisschen Geschichte

Ein Wirbelwärmegenerator gilt als vielversprechende und innovative Entwicklung. Mittlerweile ist die Technologie nicht neu, da Wissenschaftler vor fast 100 Jahren darüber nachdachten, wie das Phänomen der Kavitation angewendet werden kann.

Der erste in Betrieb befindliche Versuchsaufbau, das sogenannte "Wirbelrohr", wurde 1934 vom französischen Ingenieur Joseph Rank hergestellt und patentiert.

Rank war der erste, der bemerkte, dass die Lufttemperatur am Eingang zum Zyklon (Luftfilter) von der Temperatur des gleichen Luftstroms am Ausgang abweicht.In den Anfangsstadien der Prüfstandstests wurde das Wirbelrohr jedoch nicht auf die Erwärmungseffizienz getestet, sondern im Gegenteil auf die Kühleffizienz des Luftstrahls.

Die Technologie wurde in den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts neu entwickelt, als sowjetische Wissenschaftler herausfanden, wie das Rank-Rohr verbessert werden kann, indem anstelle eines Luftstrahls eine Flüssigkeit in das Rohr eingeleitet wird.

Aufgrund der im Vergleich zu Luft höheren Dichte des flüssigen Mediums änderte sich die Temperatur der Flüssigkeit beim Durchgang durch das Wirbelrohr intensiver. Als Ergebnis wurde experimentell festgestellt, dass sich das flüssige Medium, das durch das verbesserte Ranque-Rohr strömt, mit einem Energieumwandlungsfaktor von 100% ungewöhnlich schnell erwärmt!

Leider waren zu diesem Zeitpunkt keine billigen Wärmeenergiequellen erforderlich, und die Technologie fand keine praktische Anwendung. Die ersten in Betrieb befindlichen Kavitationsanlagen zum Erhitzen eines flüssigen Mediums entstanden erst Mitte der 90er Jahre des 20. Jahrhunderts.

Eine Reihe von Energiekrisen und infolgedessen ein zunehmendes Interesse an alternativen Energiequellen haben dazu geführt, dass die Arbeiten an effizienten Wandlern der Energie der Bewegung eines Wasserstrahls in Wärme wieder aufgenommen wurden. Infolgedessen ist es heute möglich, eine Installation mit der erforderlichen Leistung zu kaufen und in den meisten Heizsystemen zu verwenden.

Vorteile und Nachteile

Im Vergleich zu anderen Wärmeerzeugern unterscheiden sich Kavitationseinheiten in einer Reihe von Vor- und Nachteilen.

Die Vorteile solcher Geräte umfassen:

• Viel effizienterer Mechanismus zur Gewinnung von Wärmeenergie;
• Verbraucht deutlich weniger Ressourcen als Kraftstoffgeneratoren;
• Es kann zum Heizen von Verbrauchern mit geringem Stromverbrauch und großen Verbrauchern verwendet werden.
• Völlig umweltfreundlich - gibt während des Betriebs keine schädlichen Substanzen an die Umwelt ab.

Die Nachteile von Kavitationswärmeerzeugern umfassen:

• Relativ große Abmessungen - Elektro- und Kraftstoffmodelle sind viel kleiner, was wichtig ist, wenn sie in einem bereits betriebenen Raum installiert werden.
• Hohe Geräuschentwicklung aufgrund des Betriebs der Wasserpumpe und des Kavitationselements selbst, was die Installation in Haushaltsräumen erschwert;
• Ineffektives Verhältnis von Leistung und Leistung für Räume mit einer kleinen quadratischen Fläche (bis zu 60 m 2 ist es rentabler, eine Einheit zu verwenden, die mit Gas, flüssigem Brennstoff oder gleichwertigem Strom mit einem Heizelement betrieben wird).

Funktionsprinzip

Durch Kavitation kann Wasser nicht erwärmt, sondern dem fließenden Wasser Wärme entzogen werden, während es auf erhebliche Temperaturen erhitzt wird.

Die Vorrichtung zum Bearbeiten von Proben von Wirbelwärmeerzeugern ist äußerlich unkompliziert. Wir können einen massiven Motor sehen, an den ein zylindrisches "Schnecken" -Gerät angeschlossen ist.

Die Schnecke ist eine modifizierte Version der Pfeife des Ranges. Aufgrund seiner charakteristischen Form ist die Intensität der Kavitationsprozesse im Hohlraum der "Schnecke" im Vergleich zum Wirbelrohr viel höher.

In der Höhle der "Schnecke" befindet sich ein Scheibenaktivator - eine Scheibe mit einer speziellen Perforation. Wenn sich die Scheibe dreht, wird das flüssige Medium in der "Schnecke" in Bewegung gesetzt, wodurch Kavitationsprozesse auftreten:

• Der Elektromotor dreht den Scheibenaktivator
  ... Der Scheibenaktivator ist das wichtigste Element bei der Konstruktion des Wärmeerzeugers und wird über eine gerade Welle oder über einen Riemenantrieb mit dem Elektromotor verbunden. Wenn das Gerät im Betriebsmodus eingeschaltet wird, überträgt der Motor das Drehmoment auf den Aktivator.
• Der Aktivator dreht das flüssige Medium auf
  ... Der Aktivator ist so konstruiert, dass das flüssige Medium, das in den Scheibenhohlraum gelangt, wirbelt und kinetische Energie aufnimmt.
• Umwandlung von mechanischer Energie in Wärme
  ... Beim Verlassen des Aktivators verliert das flüssige Medium seine Beschleunigung und durch scharfes Bremsen tritt Kavitationseffekt auf. Infolgedessen erwärmt kinetische Energie das flüssige Medium auf + 95 ° C und mechanische Energie wird thermisch.

Gerät und Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip des Kavitationswärmegenerators ist der Heizeffekt aufgrund der Umwandlung von mechanischer Energie in Wärme. Schauen wir uns nun das Kavitationsphänomen selbst genauer an. Wenn in der Flüssigkeit ein übermäßiger Druck erzeugt wird, entstehen Wirbel, da der Druck der Flüssigkeit größer ist als der des darin enthaltenen Gases. Die Gasmoleküle werden in getrennte Einschlüsse freigesetzt - das Zusammenfallen von Blasen. Aufgrund der Druckdifferenz neigt das Wasser dazu, die Gasblase zu komprimieren, die eine große Energiemenge auf ihrer Oberfläche ansammelt, und die Innentemperatur erreicht etwa 1000 - 1200 ° C.

Wenn die Kavitationshohlräume in die Normaldruckzone gelangen, werden die Blasen zerstört und die Energie aus ihrer Zerstörung wird in den umgebenden Raum freigesetzt. Dadurch wird Wärmeenergie freigesetzt und die Flüssigkeit aus dem Wirbelstrom erwärmt. Der Betrieb von Wärmeerzeugern basiert auf diesem Prinzip, dann betrachten Sie das Funktionsprinzip der einfachsten Version eines Kavitationsheizgeräts.

Das einfachste Modell

Feige. 1: Funktionsprinzip des Kavitationswärmegenerators
In Abbildung 1 wird die Vorrichtung des einfachsten Kavitationswärmegenerators vorgestellt, die darin besteht, Wasser mit einer Pumpe an die Stelle zu bringen, an der sich die Rohrleitung verengt. Wenn der Wasserstrom die Düse erreicht, steigt der Druck der Flüssigkeit erheblich an und die Bildung von Kavitationsblasen beginnt. Beim Verlassen der Düse setzen die Blasen Wärmekraft frei und der Druck nach dem Durchgang durch die Düse wird erheblich verringert. In der Praxis können mehrere Düsen oder Rohre installiert werden, um die Effizienz zu erhöhen.

Potapovs idealer Wärmeerzeuger

Der Potapov-Wärmeerzeuger, bei dem eine rotierende Scheibe (1) gegenüber der stationären (6) installiert ist, wird als ideale Installationsoption angesehen. Kaltes Wasser wird aus dem Rohr am Boden (4) der Kavitationskammer (3) und dem Auslass des bereits beheizten vom oberen Punkt (5) derselben Kammer zugeführt. Ein Beispiel für ein solches Gerät ist in Abbildung 2 dargestellt:

Feige. 2: Potapovs Kavitationswärmegenerator

Das Gerät wurde jedoch aufgrund des Fehlens einer praktischen Begründung für seinen Betrieb nicht weit verbreitet.

Geltungsbereich

Integration in das Heizsystem eines Privathauses

Um einen Wärmeerzeuger in einem Heizsystem verwenden zu können, muss dieser eingeführt werden. Wie mache ich das richtig? Tatsächlich ist daran nichts Schwieriges.

Vor dem Generator (in der Abbildung mit 1 gekennzeichnet) ist eine Kreiselpumpe (1 in der Abbildung) installiert, die Wasser mit einem Druck von bis zu 6 Atmosphären liefert. Nach dem Generator sind ein Ausgleichsbehälter (6 in der Abbildung) und Absperrventile installiert.

Vorteile der Verwendung von Kavitationswärmegeneratoren

Schemata zur Herstellung eines Wärmeerzeugers vom Kavitationstyp

Um ein funktionierendes Gerät mit unseren eigenen Händen herzustellen, betrachten Sie die Zeichnungen und Diagramme bestehender Geräte, deren Wirksamkeit in Patentämtern nachgewiesen und dokumentiert wurde.

Preisübersicht

Natürlich ist ein Kavitationswärmegenerator praktisch ein abnormales Gerät, es ist ein fast idealer Generator, es ist schwierig, ihn zu kaufen, der Preis ist zu hoch. Wir schlagen vor zu prüfen, wie viel ein Kavitationsheizgerät in verschiedenen Städten Russlands und der Ukraine kostet:

Kavitationswirbelwärmegeneratoren haben einfachere Zeichnungen, aber einen etwas geringeren Wirkungsgrad. Derzeit gibt es mehrere Marktführer: einen rotierenden Hydro-Schock-Pumpen-Wärme-Generator "Radex", ein KKW "New Technologies", einen Elektroschock "Tornado" und einen elektrohydraulischen Schock "Vektorplus", ein Mini-Gerät für a Privathaus (LATR) TSGC2-3k (3 kVA) und der belarussische Yurle-K.

Foto - Tornado Wärmeerzeuger

Der Verkauf erfolgt in Autohäusern und Partnergeschäften in Russland, Kirgisistan, Weißrussland und anderen GUS-Ländern.

Um ein Wohn-, Versorgungs- oder Industriegebäude wirtschaftlich zu heizen, verwenden die Eigentümer verschiedene Schemata und Methoden zur Gewinnung von Wärmeenergie. Um einen Wärmeerzeuger mit Kavitationswirkung mit Ihren eigenen Händen zusammenzubauen, müssen Sie die Prozesse verstehen, mit denen Sie Wärme erzeugen können.

Fassen wir zusammen

Jetzt wissen Sie, was eine beliebte und gefragte alternative Energiequelle ist. Dies bedeutet, dass Sie leicht entscheiden können, ob eine solche Ausrüstung geeignet ist oder nicht. Ich empfehle auch, das Video in diesem Artikel anzuschauen.

Der Anstieg der Heizpreise lässt uns jedes Jahr nach günstigeren Möglichkeiten suchen, um den Wohnraum in der kalten Jahreszeit zu heizen. Dies gilt insbesondere für Häuser und Wohnungen mit einem großen Platz. Eine dieser Möglichkeiten zum Speichern ist der Wirbel. Es hat auch viele Vorteile ermöglicht es Ihnen zu speichern

auf die Schöpfung.Die Einfachheit des Designs wird das Sammeln selbst für Anfänger nicht schwierig machen. Als nächstes werden wir die Vorteile dieser Heizmethode betrachten und auch versuchen, einen Plan für die Montage eines Wärmeerzeugers mit unseren eigenen Händen zu erstellen.

Ein Wärmeerzeuger ist ein spezielles Gerät, dessen Hauptzweck darin besteht, Wärme durch Verbrennen des darin geladenen Brennstoffs zu erzeugen. In diesem Fall wird Wärme erzeugt, die für die Erwärmung des Kühlmittels aufgewendet wird, was wiederum direkt die Funktion der Erwärmung des Wohnraums erfüllt.

Die ersten Wärmeerzeuger wurden bereits 1856 auf den Markt gebracht, dank der Erfindung des britischen Physikers Robert Bunsen, der im Verlauf einer Reihe von Experimenten feststellte, dass die bei der Verbrennung entstehende Wärme in jede Richtung geleitet werden kann.

Seitdem wurden Generatoren natürlich modifiziert und können viel mehr Fläche heizen als vor 250 Jahren.

Das Hauptkriterium, nach dem sich Generatoren voneinander unterscheiden, ist der zu ladende Kraftstoff. Abhängig davon unterscheiden sie sich die folgenden Typen

:

1. Diesel-Wärmeerzeuger - erzeugen Wärme aus der Verbrennung von Dieselkraftstoff. Sie sind in der Lage, große Flächen gut zu heizen, aber es ist besser, sie nicht für das Haus zu verwenden, da bei der Verbrennung von Kraftstoff giftige Substanzen entstehen.
2. Gaswärmeerzeuger - arbeiten nach dem Prinzip der kontinuierlichen Gasversorgung und verbrennen in einer speziellen Kammer, die auch Wärme erzeugt. Es wird als sehr wirtschaftliche Option angesehen, aber die Installation erfordert eine besondere Genehmigung und erhöhte Sicherheit.
3. Festbrennstoffgeneratoren ähneln in ihrer Konstruktion einem herkömmlichen Kohleofen mit einer Brennkammer, einem Ruß- und Aschefach und einem Heizelement. Sie sind für den Betrieb in offenen Bereichen geeignet, da ihr Betrieb nicht von den Wetterbedingungen abhängt.
4. - Ihr Funktionsprinzip basiert auf dem Prozess der thermischen Umwandlung, bei dem in der Flüssigkeit gebildete Blasen einen gemischten Phasenstrom hervorrufen, der die erzeugte Wärmemenge erhöht.

Die Herstellung eines Wärmeerzeugers mit eigenen Händen ist ein ziemlich komplizierter und mühsamer Prozess. In der Regel ist dieses Gerät erforderlich, um eine wirtschaftliche Heizung in Privathaushalten zu gewährleisten. Wärmeerzeuger gibt es in zwei Ausführungen: statisch und rotierend. Im ersten Fall muss eine Düse als Hauptelement verwendet werden. In einem Rotationsgenerator sollte ein Elektromotor verwendet werden, um Kavitation zu erzeugen.

Diese Einheit ist eine modernisierte Kreiselpumpe bzw. ein Gehäuse, das als Stator dient. Auf eine Arbeitskammer und Abzweigrohre kann man nicht verzichten.

In der Karosserie unseres hydrodynamischen Designs befindet sich ein Schwungrad als Laufrad. Es gibt eine Vielzahl von Drehkonstruktionen für Wärmeerzeuger. Das einfachste davon ist das Disc-Design.

Die erforderliche Anzahl von Löchern wird auf die zylindrische Oberfläche der Rotorscheibe aufgebracht, die einen bestimmten Durchmesser und eine bestimmte Tiefe haben muss. Es ist üblich, sie "Griggs-Zellen" zu nennen. Es ist zu beachten, dass die Größe und Anzahl der Bohrlöcher in Abhängigkeit vom Kaliber der Rotorscheibe und der Drehzahl der Motorwelle variieren.

Der Körper einer solchen Wärmequelle wird meist in Form eines Hohlzylinders hergestellt. Tatsächlich handelt es sich um ein normales Rohr mit geschweißten Flanschen an den Enden. Der Spalt zwischen der Innenseite des Gehäuses und dem Schwungrad ist sehr klein (ca. 1,5-2 mm).

Genau in dieser Lücke erfolgt eine direkte Erwärmung des Wassers. Die Erwärmung der Flüssigkeit wird aufgrund ihrer Reibung gegen die Oberfläche des Rotors und des Gehäuses gleichzeitig erreicht, während sich die Schwungradscheibe mit nahezu maximaler Geschwindigkeit bewegt.

Kavitationsprozesse (Blasenbildung), die in Rotorzellen auftreten, haben einen großen Einfluss auf die Erwärmung der Flüssigkeit.

Ein Rotationswärmegenerator ist eine modernisierte Kreiselpumpe, genauer gesagt ihr Gehäuse, das als Stator dient

In der Regel beträgt der Scheibendurchmesser bei diesem Typ von Wärmeerzeugern 300 mm und die Drehzahl des Hydraulikgeräts 3200 U / min. Die Drehzahl hängt von der Größe des Rotors ab.

Wenn wir das Design dieser Anlage analysieren, können wir den Schluss ziehen, dass ihre Lebensdauer eher gering ist. Aufgrund der konstanten Erwärmung und Abriebwirkung des Wassers vergrößert sich der Spalt allmählich.

Es ist zu beachten, dass rotierende Wärmeerzeuger während des Betriebs viel Lärm verursachen. Im Vergleich zu anderen Hydraulikgeräten (statischer Typ) sind sie jedoch 30% effizienter.

Ansichten

Die Hauptaufgabe des Kavitationswärmegenerators ist die Bildung von Gaseinschlüssen, und die Qualität der Erwärmung hängt von ihrer Menge und Intensität ab. In der modernen Industrie gibt es verschiedene Arten solcher Wärmeerzeuger, die sich im Prinzip der Erzeugung von Blasen in einer Flüssigkeit unterscheiden. Am häufigsten sind drei Arten:

• Rotationswärmegeneratoren
  - das Arbeitselement dreht sich aufgrund des elektrischen Antriebs und erzeugt Flüssigkeitswirbel;
• Röhrenförmig
  - den Druck aufgrund des Rohrsystems ändern, durch das sich das Wasser bewegt;
• Ultraschall
  - Die Inhomogenität der Flüssigkeit in solchen Wärmeerzeugern entsteht durch niederfrequente Schallschwingungen.

Zusätzlich zu den obigen Typen gibt es Laserkavitation, aber dieses Verfahren hat noch keine industrielle Implementierung gefunden. Betrachten wir nun jeden der Typen genauer.

Drehwärmegenerator

Es besteht aus einem Elektromotor, dessen Welle mit einem Drehmechanismus verbunden ist, der Turbulenzen in der Flüssigkeit erzeugt. Ein Merkmal der Rotorkonstruktion ist ein abgedichteter Stator, in dem die Erwärmung stattfindet. Der Stator selbst hat einen zylindrischen Hohlraum im Inneren - eine Wirbelkammer, in der sich der Rotor dreht. Der Rotor eines Kavitationswärmegenerators ist ein Zylinder mit einer Reihe von Rillen auf der Oberfläche. Wenn sich der Zylinder innerhalb des Stators dreht, erzeugen diese Rillen Inhomogenität im Wasser und verursachen Kavitationsprozesse.

Feige. 3: Aufbau des Drehgenerators

Die Anzahl der Aussparungen und ihre geometrischen Parameter werden je nach Modell bestimmt. Für optimale Heizparameter beträgt der Abstand zwischen Rotor und Stator ca. 1,5 mm. Dieses Design ist nicht das einzige seiner Art. In einer langen Geschichte von Modernisierungen und Verbesserungen hat das Arbeitselement des Rotationstyps viele Veränderungen erfahren.

Eines der ersten wirksamen Modelle von Kavitationswandlern war der Griggs-Generator, der einen Scheibenrotor mit Sacklöchern auf der Oberfläche verwendete. Eines der modernen Analoga von Scheibenkavitationswärmeerzeugern ist in Abbildung 4 dargestellt:

Feige. 4: Scheibenwärmegenerator

Trotz der Einfachheit des Designs sind rotierende Einheiten ziemlich schwierig zu verwenden, da sie eine genaue Kalibrierung, zuverlässige Dichtungen und die Einhaltung geometrischer Parameter während des Betriebs erfordern, was ihre Bedienung schwierig macht. Solche Kavitationswärmeerzeuger zeichnen sich durch eine relativ geringe Lebensdauer von 2 bis 4 Jahren aufgrund der Kavitationserosion des Körpers und der Teile aus. Außerdem erzeugen sie während des Betriebs des rotierenden Elements eine ziemlich große Geräuschbelastung. Zu den Vorteilen dieses Modells gehört eine hohe Produktivität - 25% höher als bei klassischen Heizgeräten.

Röhrenförmig

Der statische Wärmeerzeuger hat keine rotierenden Elemente. Der Erwärmungsprozess in ihnen erfolgt aufgrund der Bewegung von Wasser durch sich entlang der Länge verjüngende Rohre oder aufgrund der Installation von Laval-Düsen.Die Wasserversorgung des Arbeitskörpers erfolgt durch eine hydrodynamische Pumpe, die in einem sich verengenden Raum eine mechanische Kraft der Flüssigkeit erzeugt, und wenn sie in einen breiteren Hohlraum gelangt, entstehen Kavitationswirbel.

Im Gegensatz zum Vorgängermodell machen Rohrheizgeräte nicht viel Lärm und nutzen sich nicht so schnell ab. Während der Installation und des Betriebs müssen Sie sich nicht um ein genaues Auswuchten kümmern. Wenn die Heizelemente zerstört werden, ist ihr Austausch und ihre Reparatur viel billiger als bei rotierenden Modellen. Zu den Nachteilen von Rohrwärmeerzeugern zählen eine deutlich geringere Leistung und sperrige Abmessungen.

Ultraschall

Dieser Gerätetyp verfügt über eine Resonatorkammer, die auf eine bestimmte Frequenz von Schallschwingungen abgestimmt ist. An seinem Eingang ist eine Quarzplatte installiert, die vibriert, wenn elektrische Signale angelegt werden. Die Vibration der Platte erzeugt einen Welligkeitseffekt innerhalb der Flüssigkeit, der die Wände der Resonatorkammer erreicht und reflektiert wird. Während der Rückbewegung treffen die Wellen auf Vorwärtsschwingungen und erzeugen hydrodynamische Kavitation.

Feige. 5: Funktionsprinzip des Ultraschallwärmegenerators

Ferner werden die Blasen durch den Wasserstrom entlang der schmalen Einlassrohre der thermischen Anlage weggetragen. Beim Betreten eines weiten Bereichs kollabieren die Blasen und setzen Wärmeenergie frei. Ultraschallkavitationsgeneratoren weisen ebenfalls eine gute Leistung auf, da sie keine rotierenden Elemente aufweisen.

Herstellung des Wirbelwärmegenerators Potapov

Es wurden viele andere Geräte entwickelt, die nach völlig anderen Prinzipien arbeiten. Zum Beispiel Potapovs Wirbelwärmegeneratoren, die von Hand hergestellt werden. Sie werden herkömmlich als statisch bezeichnet. Dies liegt an der Tatsache, dass die Hydraulikvorrichtung keine rotierenden Teile in der Struktur aufweist. Wirbelwärmeerzeuger erhalten in der Regel Wärme über eine Pumpe und einen Elektromotor.

Der wichtigste Schritt bei der Herstellung einer solchen Wärmequelle mit eigenen Händen ist die Wahl des Motors. Sie sollte abhängig von der Spannung ausgewählt werden. Es gibt zahlreiche Zeichnungen und Diagramme eines Do-it-yourself-Wirbelwärmegenerators, die Methoden zum Anschluss eines Elektromotors mit einer Spannung von 380 Volt an ein 220-Volt-Netz demonstrieren.

Rahmenmontage und Motorinstallation

Die Installation einer Potapov-Wärmequelle zum Selbermachen beginnt mit der Installation eines Elektromotors. Befestigen Sie es zuerst am Bett. Verwenden Sie dann einen Winkelschleifer, um die Ecken zu machen. Schneiden Sie sie aus einem geeigneten Quadrat. Nachdem Sie 2-3 Quadrate gemacht haben, befestigen Sie sie an der Querstange. Verwenden Sie dann ein Schweißgerät, um eine rechteckige Struktur zusammenzubauen.

Wenn Sie kein Schweißgerät zur Hand haben, müssen Sie die Quadrate nicht schneiden. Schneiden Sie einfach die Dreiecke an den Stellen der beabsichtigten Falte aus. Dann biegen Sie die Quadrate mit einem Schraubstock. Verwenden Sie zum Sichern Schrauben, Nieten und Muttern.

Nach der Montage können Sie den Rahmen lackieren und Löcher in den Rahmen bohren, um den Motor zu montieren.

Pumpe einbauen

Das nächste wichtige Element unserer Wirbel-Hydrokonstruktion wird die Pumpe sein. Heutzutage können Sie in Fachgeschäften problemlos eine Einheit mit beliebiger Leistung kaufen. Achten Sie bei der Auswahl genau auf zwei Dinge:

1. Es muss zentrifugal sein.
2. Wählen Sie eine Einheit, die optimal mit Ihrem Elektromotor zusammenarbeitet.

Nachdem Sie die Pumpe gekauft haben, befestigen Sie sie am Rahmen. Wenn nicht genügend Querstangen vorhanden sind, machen Sie 2-3 weitere Ecken. Außerdem muss eine Kupplung gefunden werden. Es kann auf einer Drehmaschine eingeschaltet oder in jedem Baumarkt gekauft werden.

Wirbelkavitationswärmegenerator Potapov auf Holz, von Hand gefertigt, besteht aus einem Körper, der in Form eines Zylinders hergestellt wird.Es ist zu beachten, dass an den Enden Durchgangslöcher und Düsen vorhanden sein müssen, da Sie sonst die Hydro-Struktur nicht korrekt am Heizsystem befestigen können.

Setzen Sie den Strahl direkt hinter dem Einlass ein. Er wird individuell ausgewählt. Denken Sie jedoch daran, dass das Loch 8 bis 10 Mal kleiner sein sollte als der Rohrdurchmesser. Wenn das Loch zu klein ist, überhitzt sich die Pumpe und kann das Wasser nicht richtig zirkulieren lassen.

Aufgrund der Verdampfung ist der Wirbelkavitationswärmegenerator von Potapov auf Holz außerdem sehr anfällig für hydroabrasiven Verschleiß.

Wie man eine Pfeife macht

Der Prozess zur Herstellung dieses Elements der Potapov-Wärmequelle auf Holz erfolgt in mehreren Schritten:

1. Verwenden Sie zuerst eine Mühle, um ein Rohrstück mit einem Durchmesser von 100 mm zu schneiden. Die Länge des Werkstücks muss mindestens 600-650 mm betragen.
2. Machen Sie dann eine äußere Nut im Werkstück und schneiden Sie den Faden ab.
3. Dann machen Sie zwei Ringe 60 mm lang. Das Kaliber der Ringe muss dem Rohrdurchmesser entsprechen.
4. Dann schneiden Sie die Fäden für die Halbringe.
5. Die nächste Stufe ist die Herstellung von Deckeln. Sie müssen an der Seite der Ringe angeschweißt werden, an der kein Gewinde vorhanden ist.
6. Bohren Sie anschließend ein zentrales Loch in die Abdeckungen.
7. Verwenden Sie dann einen großen Bohrer, um die Innenseite der Abdeckung abzufasen.

Nach den durchgeführten Arbeiten sollte der holzbefeuerte Kavitationswärmegenerator an das System angeschlossen werden. Führen Sie ein Abzweigrohr mit einer Düse in das Pumpenloch ein, aus dem das Wasser zugeführt wird. Schließen Sie die andere Armatur an das Heizsystem an. Schließen Sie den Auslass des Hydrauliksystems an die Pumpe an.

Wenn Sie die Temperatur der Flüssigkeit regulieren möchten, installieren Sie einen Kugelmechanismus direkt hinter der Düse.

Mit seiner Hilfe lässt der Wärmeerzeuger von Potapov auf Holz das Wasser viel länger durch das Gerät laufen.

Ist es möglich, die Leistung der Potapov-Wärmequelle zu erhöhen?

Bei diesem Gerät tritt wie bei jedem Hydrauliksystem ein Wärmeverlust auf. Daher ist es wünschenswert, die Pumpe mit einem Wassermantel zu umgeben. Stellen Sie dazu ein wärmeisolierendes Gehäuse her. Stellen Sie die äußere Stärke einer solchen Schutzeinrichtung größer als den Durchmesser Ihrer Pumpe ein.

Ein fertiges 120-mm-Rohr kann als Rohling für die Wärmedämmung verwendet werden. Wenn Sie keine solche Gelegenheit haben, können Sie mit Ihren eigenen Händen ein Parallelepiped aus Stahlblech herstellen. Die Größe der Figur sollte so sein, dass die gesamte Struktur des Generators leicht hineinpassen kann.

Das Werkstück darf nur aus hochwertigen Materialien bestehen, um dem hohen Druck im System problemlos standhalten zu können.

Um den Wärmeverlust um das Gehäuse herum weiter zu reduzieren, stellen Sie eine Wärmeisolierung her, die später mit einem Blechgehäuse ummantelt werden kann.

Als Isolator kann jedes Material verwendet werden, das dem Siedepunkt von Wasser standhält.

Die Herstellung eines Wärmeisolators erfolgt in mehreren Schritten:

1. Montieren Sie zunächst das Gerät, das aus einer Pumpe, einem Verbindungsrohr und einem Wärmeerzeuger besteht.
2. Wählen Sie danach die optimalen Abmessungen des Wärmedämmgeräts und suchen Sie ein Rohr mit einem geeigneten Kaliber.
3. Dann machen Sie die Abdeckungen auf beiden Seiten.
4. Befestigen Sie danach die internen Mechanismen des Hydrauliksystems sicher.
5. Machen Sie am Ende einen Einlass und befestigen (schweißen oder schrauben) Sie ein Rohr darin.

Schweißen Sie nach Abschluss der Arbeiten den Flansch am Ende des Hydraulikrohrs. Wenn Sie Schwierigkeiten bei der Montage interner Mechanismen haben, können Sie einen Rahmen erstellen.

Überprüfen Sie unbedingt die Dichtheit der Wärmegeneratorbaugruppen und Ihres Hydrauliksystems auf Undichtigkeiten. Denken Sie zum Schluss daran, die Temperatur mit einer Kugel einzustellen.

Frostschutz

Stellen Sie zunächst ein Isoliergehäuse her. Nehmen Sie dazu ein verzinktes Blech oder ein dünnes Aluminiumblech. Schneiden Sie zwei Rechtecke aus. Denken Sie daran, dass das Blatt auf einem Dorn mit einem größeren Durchmesser gebogen werden muss.Sie können das Material auch an der Querstange biegen.

Legen Sie zuerst das Einzelblatt und drücken Sie es mit einem Stück Holz nach unten. Drücken Sie mit der anderen Hand auf das Blatt, so dass sich über die gesamte Länge eine leichte Biegung bildet. Bewegen Sie dann Ihr Werkstück ein wenig zur Seite und biegen Sie es weiter, bis Sie einen Hohlzylinder erhalten.

Machen Sie dann eine Abdeckung für das Gehäuse. Es ist ratsam, die gesamte Wärmedämmstruktur mit einem speziellen hitzebeständigen Material (Glaswolle usw.) zu umwickeln, das anschließend mit einem Draht gesichert werden muss.

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