Potapovin polttomoottori. Potapovin molekyylimoottori

Käsin valmistetun Potapov-pyörrelämpögeneraattorin (VTG) tarkoituksena on saada lämpöä vain sähkömoottorin ja pumpun avulla. Tätä laitetta käytetään pääasiassa taloudellisena lämmittimenä.

Vortex-lämmitysjärjestelmän laitekaavio.

Koska ei ole tehty tutkimuksia tuotteen parametrien määrittämiseksi pumpun tehosta riippuen, likimääräiset mitat korostetaan.

Helpoin tapa on tehdä pyörre-lämpögeneraattori vakio-osista. Tähän sopii mikä tahansa sähkömoottori. Mitä voimakkaampi se on, sitä enemmän vettä se lämpenee tiettyyn lämpötilaan.

Tärkeintä on moottori

Sinun on valittava moottori sen mukaan, mikä jännite on käytettävissä. On olemassa monia piirejä, joilla voit kytkeä 380 voltin moottorin 220 voltin verkkoon ja päinvastoin. Mutta se on eri aihe.

Lämmönkehittimen kokoonpano aloitetaan sähkömoottorista. Se on kiinnitettävä sänkyyn. Tämän laitteen muotoilu on metallirunko, joka on helpoin tehdä neliöstä. Mitat on valittava paikallisesti käytettävissä oleville laitteille.

Piirros pyörrekuumegeneraattorista.

Luettelo työkaluista ja materiaaleista:

• kulmahiomakone;
• hitsauskone;
• sähköpora;
• sarja porat;
• avoimet tai avainavaimet 12 ja 13;
• pultit, mutterit, aluslaatat;
• metallikulma;
• pohjamaali, maali, sivellin.

1. Leikkaa neliöt kulmahiomakoneella. Kokoa suorakulmainen rakenne hitsauskoneella. Vaihtoehtoisesti kokoonpano voidaan suorittaa käyttämällä pultteja ja muttereita. Tämä ei vaikuta lopulliseen suunnitteluun. Valitse pituus ja leveys siten, että kaikki osat sopivat optimaalisesti.
2. Leikkaa toinen pala neliötä. Kiinnitä se poikkipalkkina, jotta moottori voidaan kiinnittää.
3. Maalaa kehys.
4. Poraa rungossa reiät pultteja varten ja asenna moottori.

Pumpun asentaminen

Nyt sinun täytyy poimia vesipumppu. Nyt erikoisliikkeistä voit ostaa yksikön kaikista muutoksista ja tehoista. Mihin sinun tulisi kiinnittää huomiota?

1. Pumpun on oltava keskipakoinen.
2. Moottorisi pystyy pyörimään sitä.

Asenna pumppu runkoon, jos haluat tehdä enemmän poikkipalkkeja, tee sitten ne joko kulmasta tai saman kulmapalkista kuin kulma. Kytkentäholkkia on tuskin mahdollista tehdä ilman sorvia. Siksi sinun on tilattava se jonnekin.

Kaavio vesivortex-lämpögeneraattorista.

Vortex-lämpögeneraattori Potapov koostuu rungosta, joka on valmistettu suljetun sylinterin muodossa. Sen päissä on oltava läpireikät ja suuttimet lämmitysjärjestelmää varten. Suunnittelun salaisuus on sylinterin sisällä. Suihkun tulee sijaita tuloaukon takana. Sen reikä valitaan tälle laitteelle erikseen, mutta on toivottavaa, että se on kaksi kertaa pienempi kuin neljäsosa putken rungon halkaisijasta. Jos teet vähemmän, pumppu ei pysty kuljettamaan vettä tämän reiän läpi ja alkaa lämmetä itse. Lisäksi sisäosat alkavat tuhota voimakkaasti kavitaatioilmiön vuoksi.

Työkalut: kulmahiomakone tai rautasaha metallille, hitsauskone, sähköpora, säädettävä jakoavain.

Materiaalit: paksu metalliputki, elektrodit, porat, 2 kierteitettyä nippaa, kytkimet.

1. Leikkaa pala paksua putkea, jonka halkaisija on 100 mm ja pituus 500-600 mm.Tee siihen ulkoinen ura noin 20-25 mm ja puolet putken paksuudesta. Katkaise langat.
2. Tee kaksi 50 mm pitkää rengasta putken samasta halkaisijasta. Leikkaa sisäkierre kummankin puolirenkaan toiselle puolelle.
3. Tee samasta paksusta tasaisesta metallista kuin putki korkit ja hitsaa ne renkaiden sivulle, jossa ei ole kierteitä.
4. Tee kansiin keskireikä: yksi suuttimen halkaisijan ja toinen suuttimen halkaisijan mukaan. Tee kannen sisäpuolelle, jossa on suihku, viiste, jossa on suurempi halkaisija. Tuloksen tulisi olla suutin.
5. Liitä lämmönkehitin järjestelmään. Kytke haaraputki, jossa suutin sijaitsee, pumppuun reikässä, josta vesi syötetään paineen alaisena. Liitä lämmitysjärjestelmän tulo toiseen haaraputkeen. Liitä järjestelmän ulostulo pumpun tuloaukkoon.

Pumpun muodostama paineenalainen vesi kulkee pyörteen lämpögeneraattorin suuttimen läpi, jonka teet omin käsin. Kammiossa se alkaa lämmetä intensiivisen sekoittamisen vuoksi. Toimita se sitten järjestelmään lämmitystä varten. Aseta pallolukko tapin taakse lämpötilan säätämiseksi. Peitä se, ja pyörre-lämpögeneraattori ajaa vettä kotelon sisällä pidempään, mikä tarkoittaa, että sen lämpötila alkaa nousta. Näin lämmitin toimii.

Tapoja parantaa tuottavuutta

Lämpöpumpun kaavio.

Lämpöhäviö tapahtuu pumpussa. Joten Potapovin pyörrölämmönkehittimellä on tässä versiossa merkittävä haittapuoli. Siksi on loogista ympäröittää upotettu pumppu vesivaipalla niin, että sen lämpö menee myös hyödylliseen lämmitykseen.

Tee koko laitteen ulkokuoresta hieman suurempi kuin käytettävissä olevan pumpun halkaisija. Tämä voi olla joko valmis putki, mikä on toivottavaa, tai suuntaissärmiö, joka on valmistettu levymateriaalista. Sen mittojen on oltava sellaiset, että pumppu, kytkin ja itse generaattori pääsevät sisälle. Seinämän paksuuden on kestettävä järjestelmän paine.

Lämmönhäviöiden vähentämiseksi tee lämpöeristys laitteen rungon ympärille. Voit suojata sen metallilevyllä valmistetulla kotelolla. Käytä eristimena mitä tahansa eristemateriaalia, joka kestää nesteen kiehumispistettä.

1. Kokoa kompakti laite, joka koostuu uppopumpusta, liitosputkesta ja itse kokoamastasi lämmönkehittimestä.
2. Päätä sen mitat ja poimi halkaisijaltaan putki, jonka sisään kaikki nämä mekanismit sopisivat helposti.
3. Tee kannet toiselle puolelle.
4. Varmista sisäisten mekanismien kiinnityksen jäykkyys ja pumpun kyky pumpata vettä itsensä läpi tuloksena olevasta säiliöstä.
5. Tee sisääntulo ja kiinnitä siihen nänni. Pumppu tulee sijoittaa sisälle siten, että vedenotto on mahdollisimman lähellä tätä reikää.

Hitsaa laippa putken vastakkaiseen päähän. Sen avulla kansi kiinnitetään kumitiivisteen kautta. Sisäosien asentamisen helpottamiseksi tee yksinkertainen kevyt runko tai luuranko. Kokoa laite sen sisälle. Tarkista kaikkien osien sopivuus ja tiiviys. Aseta koteloon ja sulje kansi.

Ota yhteys kuluttajiin ja tarkista kaikki vuotojen varalta. Jos vuotoja ei ole, käynnistä pumppu. Säädä lämpötila avaamalla ja sulkemalla hana generaattorin ulostulossa.

Generaattorin eristys

Lämmönkehittimen kytkentäkaavio lämmitysjärjestelmään.

Ensin sinun on tehtävä eristekotelo. Ota tähän sinkitty levy tai ohut alumiini. Leikkaa siitä kaksi suorakulmiota, jos teet kotelon kahdesta puoliskosta. Tai yksi suorakulmio, mutta odottaen, että valmistuksen jälkeen se sopii täysin Potapovin pyörre-lämpögeneraattoriin, joka koottiin käsin.

Levyä on parasta taivuttaa halkaisijaltaan suurelle putkelle tai käyttää poikkipalkkia. Aseta leikattu arkki sen päälle ja paina puupalaa kädelläsi päälle. Paina toisella kädellä tinalevyä siten, että muodostuu pieni mutka koko pituudelta. Liikuta työkappaletta hieman ja toista toimenpide uudelleen. Tee tämä, kunnes sinulla on sylinteri.

1. Yhdistä se lukkoon, jota putkipeltisepät käyttävät.
2. Tee kotelon kannet, joissa on reiät generaattorin liittämistä varten.
3. Kääri eristemateriaali laitteen ympärille. Kiinnitä eristys langalla tai ohuilla metallilevyillä.
4. Aseta laite koteloon, sulje kannet.

On toinenkin tapa lisätä lämmöntuotantoa: Tätä varten sinun on selvitettävä, miten Potapov-pyörregeneraattori toimii, jonka hyötysuhde voi lähestyä 100% ja enemmän (ei ole yksimielisyyttä miksi näin tapahtuu).

Veden kulkiessa suuttimen tai suihkun läpi ulostuloon syntyy voimakas virta, joka osuu laitteen vastakkaiseen päähän. Se kiertyy ja lämmitys tapahtuu molekyylien kitkan vuoksi. Tämä tarkoittaa, että asettamalla ylimääräinen este tämän virtauksen sisään on mahdollista lisätä nesteen sekoittumista laitteessa.

Kun tiedät, miten se toimii, voit alkaa suunnitella lisäparannuksia. Se on pyörrepelti, joka on valmistettu pitkittäisistä levyistä, jotka sijaitsevat kahden renkaan sisällä lentokoneen pommin stabilointiaineen muodossa.

Kiinteän lämmönkehittimen kaavio.

Työkalut: hitsauskone, kulmahiomakone.

Materiaalit: pelti tai tasorauta, paksuseinämäinen putki.

Tee kaksi 4-5 cm leveää rengasta putkesta, jonka halkaisija on pienempi kuin Potapov-pyörre-lämpögeneraattori, ja leikkaa identtiset nauhat metalliliuskasta. Niiden pituuden tulisi olla yhtä suuri kuin neljäsosa itse lämmönkehittimen rungon pituudesta. Valitse leveys siten, että asennuksen jälkeen sisällä on vapaa reikä.

1. Kiinnitä levy ruuvipenkkiin. Ripusta se renkaan toiselle puolelle. Hitsaa levy heille.
2. Poista työkappale pidikkeestä ja käännä se 180 astetta. Aseta levy renkaiden sisään ja kiinnitä pidikkeeseen siten, että levyt ovat vastakkain. Kiinnitä 6 levyä tällä tavalla tasaisella etäisyydellä.
3. Kokoa pyörre-lämpögeneraattori asettamalla kuvattu laite suutinta vastapäätä.

Tätä tuotetta voidaan todennäköisesti parantaa edelleen. Käytä esimerkiksi yhdensuuntaisten levyjen sijaan teräslangaa kiertämällä se ilmapalloksi. Tai tee levyihin eri halkaisijoita olevia reikiä. Tästä parannuksesta ei sanota mitään, mutta se ei tarkoita, että sitä ei pitäisi tehdä.

Kaavio lämpöpistoolin laitteesta.

1. Suojaa Potapovin pyörre-lämpögeneraattori maalaamalla kaikki pinnat.
2. Sen sisäosat ovat käytön aikana erittäin aggressiivisessa ympäristössä, jonka kavitaatioprosessit aiheuttavat. Siksi yritä tehdä sekä kotelo että kaikki siinä olevasta paksusta materiaalista. Älä säästele laitteistoa.
3. Tee useita erilaisia ​​korkkeja eri sisääntuloilla. Sitten on helpompaa valita niiden halkaisija korkean suorituskyvyn saavuttamiseksi.
4. Sama koskee tärinänvaimentinta. Sitä voidaan myös muokata.

Rakenna pieni laboratoriopenkki, jossa juokset kaikilla ominaisuuksilla. Älä tee tätä varten kuluttajia, vaan kytke putkisto generaattoriin. Tämä yksinkertaistaa sen testausta ja tarvittavien parametrien valintaa. Koska tuskin on mahdollista löytää kehittyneitä laitteita tehokertoimen määrittämiseksi kotona, ehdotetaan seuraavaa testiä.

Kytke pyörrevirtausgeneraattori päälle ja huomioi aika, jolloin se lämmittää veden tiettyyn lämpötilaan. On parempi olla elektroninen lämpömittari, se on tarkempi. Muokkaa sitten rakennetta ja suorita koe uudelleen tarkkailemalla lämpötilan nousua. Mitä enemmän vesi lämpenee samaan aikaan, sitä enemmän etusija on annettava lopulliselle versiolle todetusta parannuksesta suunnittelussa.

Oletko huomannut, että lämmityksen ja käyttöveden saannin hinta on noussut etkä tiedä mitä tehdä asialle? Ratkaisu kalliiden energialähteiden ongelmaan on pyörre-lämpögeneraattori. Puhun siitä, kuinka pyörrekuumegeneraattori on järjestetty ja mikä on sen toiminnan periaate. Opit myös, pystytkö kokoamaan tällaisen laitteen omin käsin ja kuinka se tehdään kotipajalla.

DIY CTG

Yksinkertaisin vaihtoehto kotona toteutettavaksi on putkimainen kavitaatiogeneraattori, jossa on yksi tai useampia suuttimia veden lämmittämiseen. Siksi analysoimme esimerkin juuri tällaisen laitteen valmistamisesta, jota varten tarvitset:

• Pumppu - lämmitykseen, muista valita lämpöpumppu, joka ei pelkää jatkuvaa altistumista korkeille lämpötiloille. Sen on annettava käyttöpaine 4 - 12 atm: n ulostulossa.
• 2 painemittaria ja holkkia asennusta varten - sijoitettu suuttimen molemmille puolille paineen mittaamiseksi kavitaatioelementin tulo- ja poistoaukossa.
• Lämpömittari jäähdytysnesteen lämmitysmäärän mittaamiseen järjestelmässä.
• Venttiili ylimääräisen ilman poistamiseksi kavitaatiolämpögeneraattorista. Asennettu järjestelmän korkeimpaan kohtaan.
• Suutin - reiän halkaisijan on oltava 9-16 mm, sitä ei suositella tekemään vähemmän, koska kavitaatio voi tapahtua jo pumpussa, mikä vähentää merkittävästi sen käyttöikää. Suuttimen muoto voi olla lieriömäinen, kartiomainen tai soikea, käytännöllisestä näkökulmasta mikä tahansa sopii sinulle.
• Putket ja liitososat (lämmityspatterit niiden poissa ollessa) valitaan käsiteltävän tehtävän mukaisesti, mutta yksinkertaisin vaihtoehto on muoviputket juottamiseen.
• Kavitaatiolämpögeneraattorin kytkemisen päälle / pois päältä -automaatio - yleensä se on sidottu lämpötilajärjestelmään, asetettu sammumaan noin 80 ° C: ssa ja käynnistymään, kun se putoaa alle 60 ° C. Mutta voit valita kavitaatiolämpögeneraattorin toimintatavan itse.

Kuva. Kuva 6: kavitaatiolämmönkehittimen kaavio
Ennen kaikkien elementtien liittämistä on suositeltavaa piirtää kaavio niiden sijainnista paperille, seinille tai lattialle. Sijoituspaikat on sijoitettava kauas syttyvistä osista tai ne on poistettava turvallisella etäisyydellä lämmitysjärjestelmästä.

Kerää kaikki elementit, kuten kuvassa on esitetty, ja tarkista tiiviys käynnistämättä generaattoria. Testaa sitten kavitaatiolämpögeneraattori toimintatilassa, nesteen lämpötilan normaali nousu on 3-5 ° C minuutissa.

Oletko huomannut, että lämmityksen ja käyttöveden saannin hinta on noussut etkä tiedä mitä tehdä asialle? Ratkaisu kalliiden energialähteiden ongelmaan on pyörre-lämpögeneraattori. Puhun siitä, kuinka pyörrekuumegeneraattori on järjestetty ja mikä on sen toiminnan periaate. Opit myös, pystytkö kokoamaan tällaisen laitteen omin käsin ja kuinka se tehdään kotipajalla.

Hieman historiaa

Vortex-lämpögeneraattoria pidetään lupaavana ja innovatiivisena kehityksenä. Samaan aikaan tekniikka ei ole uusi, koska melkein sata vuotta sitten tutkijat miettivät kavitaation ilmiön soveltamista.

Ensimmäisen toiminnallisen kokeellisen kokoonpanon, niin kutsutun "pyörreputken", valmisti ja patentoi ranskalainen insinööri Joseph Rank vuonna 1934.

Rank huomasi ensimmäisenä, että ilman lämpötila syklonin (ilmanpuhdistimen) sisäänkäynnillä eroaa saman ilmavirran lämpötilasta uloskäynnillä.Penkkikokeiden alkuvaiheessa pyörrevirtausputkea ei kuitenkaan testattu lämmitystehokkuuden, vaan päinvastoin, ilmansuihkun jäähdytystehokkuuden suhteen.

Teknologia koki uuden kehityksen 1900-luvun 60-luvulla, kun Neuvostoliiton tutkijat keksivät kuinka parantaa Rank-putkea käynnistämällä siihen nestettä lentosuihkun sijaan.

Nestemäisen väliaineen tiheyden vuoksi ilmaan verrattuna korkeampi nesteen lämpötila muuttui pyörreputken läpi muuttuessa voimakkaammin. Tämän seurauksena kokeellisesti todettiin, että nestemäinen väliaine, joka kulkee parannetun Ranque-putken läpi, lämpenee epänormaalisti nopeasti 100% energian muuntokertoimella!

Valitettavasti halpoja lämpöenergialähteitä ei tarvinnut tuolloin, eikä tekniikka löytänyt käytännön sovellusta. Ensimmäiset nestemäisen väliaineen lämmitykseen suunnitellut kavitaatiolaitteet ilmestyivät vasta 1900-luvun 90-luvun puolivälissä.

Joukko energiakriisejä ja sen seurauksena lisääntyvä kiinnostus vaihtoehtoisiin energialähteisiin on johtanut vesisuihkun liikkumisen energian tehokkaisiin muuntimiin liittyvän työn jatkamiseen lämmöksi. Tämän seurauksena tänään on mahdollista ostaa tarvittavan tehon asennus ja käyttää sitä useimmissa lämmitysjärjestelmissä.

Hyödyt ja haitat

Verrattuna muihin lämmönkehittimiin, kavitaatioyksiköt eroavat monista eduista ja haitoista.

Tällaisten laitteiden etuja ovat:

• Paljon tehokkaampi mekanismi lämpöenergian saamiseksi;
• Kuluttaa huomattavasti vähemmän resursseja kuin polttoainegeneraattorit;
• Sitä voidaan käyttää sekä pienitehoisten että suurten kuluttajien lämmitykseen;
• Täysin ympäristöystävällinen - ei aiheuta haitallisia aineita ympäristöön käytön aikana.

Kavitaatiolämmöntuottajien haittoja ovat:

• Suhteellisen suuret mitat - sähkö- ja polttoainemallit ovat paljon pienempiä, mikä on tärkeää asennettaessa jo käytössä olevaan huoneeseen;
• Vesipumpun ja itse kavitaatioelementin toiminnan aiheuttama korkea melu, mikä vaikeuttaa sen asentamista kotitalouksiin;
• Tehottoman tehon ja suorituskyvyn suhde huoneissa, joissa on pieni neliöala (jopa 60 m2: iin asti, on kannattavampaa käyttää yksikköä, joka toimii kaasulla, nestemäisellä polttoaineella tai vastaavalla sähköteholla lämmityselementin kanssa). \

Toimintaperiaate

Kavitaatio sallii ei antaa lämpöä vedelle, mutta ottaa lämpöä pois liikkuvasta vedestä samalla, kun se kuumenee merkittäviin lämpötiloihin.

Vortex-lämpögeneraattoreiden näytteiden laite on ulospäin mutkaton. Voimme nähdä massiivisen moottorin, johon sylinterimäinen "etana" -laite on kytketty.

Etana on muunnettu versio Rankin putkesta. Luonteenomaisen muodonsa vuoksi kavitaatioprosessien voimakkuus "etanan" ontelossa on paljon korkeampi kuin pyörreputkessa.

"Etanan" ontelossa on levyn aktivaattori - levy, jolla on erityinen rei'itys. Kun levy pyörii, "etanan" nestemäinen väliaine käynnistetään, minkä vuoksi kavitaatioprosessit tapahtuvat:

• Sähkömoottori kääntää levyn aktivaattorin
  ... Levyaktivaattori on tärkein elementti lämmönkehittimen suunnittelussa, ja se on kytketty sähkömoottoriin suoralla akselilla tai hihnakäytöllä. Kun laite kytketään päälle käyttötilassa, moottori välittää vääntömomentin aktivaattorille;
• Aktivaattori pyörittää nestemäistä väliainetta
  ... Aktivaattori on suunniteltu siten, että nestemäinen väliaine, päästä levyn onteloon, pyörii ja saa kineettistä energiaa;
• Mekaanisen energian muuntaminen lämmöksi
  ... Poistuessaan aktivaattorista nestemäinen väliaine menettää kiihtyvyytensä ja jyrkän jarrutuksen seurauksena tapahtuu kavitaation vaikutus. Tämän seurauksena kineettinen energia lämmittää nestemäisen väliaineen + 95 ° C: seen, ja mekaanisesta energiasta tulee lämpö.

Laite ja toimintaperiaate

Kavitaatiolämpögeneraattorin toimintaperiaate on lämmitysvaikutus, joka johtuu mekaanisen energian muuttumisesta lämmöksi. Katsotaan nyt tarkemmin itse kavitaatioilmiötä. Kun nesteeseen syntyy liiallista painetta, syntyy pyörteitä johtuen siitä, että nesteen paine on suurempi kuin siinä olevan kaasun paine, kaasumolekyylit vapautuvat erillisiksi sulkeumiksi - kuplien romahtamiseksi. Paine-eron vuoksi vesi pyrkii puristamaan kaasukuplaa, joka kerää pinnalleen suuren määrän energiaa, ja sisälämpötila saavuttaa noin 1000 - 1200 ° C.

Kun kavitaatioontelot kulkevat normaalipaineen alueelle, kuplat tuhoutuvat ja niiden tuhoutumisesta tuleva energia vapautuu ympäröivään tilaan. Tämän vuoksi lämpöenergia vapautuu ja neste lämmitetään pyörrevirtauksesta. Lämmönkehittimien toiminta perustuu tähän periaatteeseen, ja harkitse sitten kavitaatiolämmittimen yksinkertaisimman version toimintaperiaatetta.

Yksinkertaisin malli

Kuva. 1: Kavitaatiolämpögeneraattorin toimintaperiaate
Katso kuvaa 1, tässä on esitetty yksinkertaisimman kavitaatiolämpögeneraattorin laite, joka koostuu veden pumppaamisesta pumpulla putkilinjan kapenemiskohtaan. Kun vesivirta saavuttaa suuttimen, nesteen paine kasvaa merkittävästi ja kavitaatiokuplien muodostuminen alkaa. Poistuessaan suuttimesta kuplat vapauttavat lämpötehon, ja paine suuttimen läpi kulkiessa vähenee merkittävästi. Käytännössä tehokkuuden lisäämiseksi voidaan asentaa useita suuttimia tai putkia.

Potapovin ihanteellinen lämmönkehitin

Potapov-lämpögeneraattoria, jonka pyörivä levy (1) on asennettu kiinteää (6) vastapäätä, pidetään ihanteellisena asennusvaihtoehtona. Kylmää vettä syötetään kavitaatiokammion (3) pohjassa (4) sijaitsevasta putkesta, ja poistoaukko on jo lämmitetty saman kammion yläpisteestä (5). Esimerkki tällaisesta laitteesta on esitetty alla olevassa kuvassa 2:

Kuva. 2: Potapovin kavitaatiolämpögeneraattori

Mutta laite ei saanut laajaa jakelua, koska sen toiminnalle ei ollut käytännön perusteluja.

Soveltamisala

Integrointi omakotitalon lämmitysjärjestelmään

Lämmönkehittimen käyttämiseksi lämmitysjärjestelmässä se on tuotava siihen. Kuinka tehdä se oikein? Itse asiassa siinä ei ole mitään vaikeaa.

Generaattorin eteen (kuvassa numero 2 merkitty) on asennettu keskipakopumppu (1 kuvassa), joka syöttää vettä jopa 6 ilmakehän paineella. Generaattorin jälkeen asennetaan paisuntasäiliö (kuvassa 6) ja sulkuventtiilit.

Kavitaatiolämpögeneraattoreiden käytön edut

Kaaviot kavitaatiotyyppisen lämpögeneraattorin valmistamiseksi

Tehdäkseen toimivan laitteen omin käsin, ota huomioon olemassa olevien laitteiden piirustukset ja kaaviot, joiden tehokkuus on todettu ja dokumentoitu patenttitoimistoissa.

Hintakatsaus

Kavitaatiolämpögeneraattori on tietysti käytännössä epänormaali laite, se on melkein ihanteellinen generaattori, sitä on vaikea ostaa, hinta on liian korkea. Ehdotamme harkita, kuinka paljon kavitaatiolämmityslaite maksaa Venäjän ja Ukrainan eri kaupungeissa:

Kavitaatiopyörre-lämpögeneraattoreilla on yksinkertaisemmat piirustukset, mutta niiden tehokkuus on jonkin verran huonompi. Tällä hetkellä markkinoilla on useita markkinajohtajia: pyörivä hydrosokkipumppu-lämpögeneraattori "Radex", ydinvoimalaitos "New Technologies", sähköisku "Tornado" ja sähköhydraulinen sokki "Vektorplus", minilaite yksityinen talo (LATR) TSGC2-3k (3 kVA) ja Valkovenäjän Yurle-K.

Kuva - Tornado-lämmönkehitin

Myynti tapahtuu jälleenmyyjissä ja yhteistyökumppaneissa Venäjällä, Kirgisiassa, Valkovenäjällä ja muissa IVY-maissa.

Asunnon, apuohjelman tai teollisuustilan taloudelliseen lämmitykseen omistajat käyttävät erilaisia ​​järjestelmiä ja menetelmiä lämpöenergian saamiseksi. Kavitaatiotoiminnon lämpögeneraattorin kokoamiseksi omin käsin, sinun on ymmärrettävä prosessit, joiden avulla voit tuottaa lämpöä.

Tehdään yhteenveto

Nyt tiedät, mikä on suosittu ja vaadittu vaihtoehtoisen energian lähde. Tämä tarkoittaa, että sinun on helppo päättää, sopivatko tällaiset laitteet vai ei. Suosittelen myös tämän artikkelin videon katsomista.

Joka vuosi lämmityksen hinnannousu saa meidät etsimään halvempia tapoja lämmittää asuintilaa kylmänä vuodenaikana. Tämä pätee erityisesti taloihin ja huoneistoihin, joissa on suuri neliö. Yksi näistä säästötavoista on pyörre. Sillä on myös monia etuja voit tallentaa

luomisesta.Suunnittelun yksinkertaisuus ei vaikeuta keräämistä edes aloittelijoilta. Seuraavaksi tarkastelemme tämän lämmitysmenetelmän etuja ja yritämme myös laatia suunnitelman lämmönkehittimen kokoamiseksi omin käsin.

Lämpögeneraattori on erityinen laite, jonka päätarkoitus on tuottaa lämpöä polttamalla siihen ladattua polttoainetta. Tällöin syntyy lämpöä, joka käytetään jäähdytysnesteen lämmitykseen, joka puolestaan ​​suorittaa suoraan asuintilan lämmityksen.

Ensimmäiset lämpögeneraattorit ilmestyivät markkinoille vuonna 1856, kiitos brittiläisen fyysikon Robert Bunsenin, joka huomasi kokeiden sarjan aikana, että palamisen aikana syntyvä lämpö voidaan ohjata mihin tahansa suuntaan.

Sen jälkeen generaattoreita on tietysti muutettu ja ne pystyvät lämmittämään paljon enemmän pinta-alaa kuin 250 vuotta sitten.

Tärkein kriteeri, jolla generaattorit eroavat toisistaan, on ladattava polttoaine. Tästä riippuen he erottavat seuraavia tyyppejä

:

1. Dieselin lämmönkehittimet - tuottavat lämpöä dieselpolttoaineen palamisesta. Ne pystyvät lämmittämään suuria alueita hyvin, mutta on parempi olla käyttämättä niitä talossa johtuen myrkyllisten aineiden muodostumisesta, joka muodostuu polttoaineen palamisen seurauksena.
2. Kaasulämpögeneraattorit - toimivat jatkuvan kaasun toimituksen periaatteella, palavat erityisessä kammiossa, joka myös tuottaa lämpöä. Sitä pidetään erittäin taloudellisena vaihtoehtona, mutta asennus vaatii erityisluvan ja turvallisuuden parantamisen.
3. Kiinteän polttoaineen generaattorit ovat rakenteeltaan samanlaisia ​​kuin tavanomaiset kivihiiliuunit, joissa on palotila, noki- ja tuhkatila sekä lämmityselementti. Niitä on helppo käyttää avoimilla alueilla, koska niiden toiminta ei riipu sääolosuhteista.
4. - niiden toimintaperiaate perustuu lämpömuunnosprosessiin, jossa nesteessä muodostuneet kuplat aiheuttavat sekoitettua faasivirtausta, mikä lisää syntyvän lämmön määrää.

Lämmönkehittimen tekeminen omin käsin on melko monimutkainen ja huolellinen prosessi. Yleensä tämä laite on välttämätön taloudellisen lämmityksen tarjoamiseksi kodeissa. Lämpögeneraattoreita on 2 mallia: staattinen ja pyörivä. Ensimmäisessä tapauksessa pääelementtinä on käytettävä suutinta. Pyörivässä generaattorissa kavitaation luomiseen tulisi käyttää sähkömoottoria.

Tämä yksikkö on modernisoitu keskipakopumppu tai pikemminkin sen kotelo, joka toimii staattorina. Et voi tehdä ilman toimivia kammioita ja haaroitusputkia.

Hydrodynaamisen rakenteen rungon sisällä juoksupyöränä on vauhtipyörä. Lämpögeneraattoreille on valtava valikoima pyöriviä malleja. Yksinkertaisin näistä on levyn muotoilu.

Tarvittava määrä reikiä levitetään roottorilevyn sylinterimäiselle pinnalle, jolla on oltava tietty halkaisija ja syvyys. Niitä on tapana kutsua "Griggs-soluiksi". On huomattava, että porattujen reikien koko ja lukumäärä vaihtelevat roottorilevyn kaliiperin ja moottorin akselin nopeuden mukaan.

Tällaisen lämmönlähteen runko tehdään useimmiten ontto sylinteri. Itse asiassa se on säännöllinen putki, jonka päissä on hitsatut laipat. Kotelon sisäpuolen ja vauhtipyörän välinen rako on hyvin pieni (noin 1,5-2 mm).

Suora veden lämmitys tapahtuu juuri tässä aukossa. Neste kuumenee, koska se kitkaa roottorin pintaa ja koteloa vasten samanaikaisesti, kun vauhtipyörälevy liikkuu melkein suurimmalla nopeudella.

Kavitaatioprosesseilla (kuplien muodostuminen), joita esiintyy roottorisoluissa, on suuri vaikutus nesteen kuumenemiseen.

Pyörivä lämpögeneraattori on modernisoitu keskipakopumppu, tarkemmin sanottuna sen kotelo, joka toimii staattorina

Tämän tyyppisissä lämmönkehittimissä levyn halkaisija on pääsääntöisesti 300 mm ja hydraulilaitteen pyörimisnopeus 3200 rpm. Nopeus vaihtelee roottorin koon mukaan.

Analysoimalla tämän asennuksen rakennetta voidaan päätellä, että sen käyttöikä on melko pieni. Veden jatkuvan lämmityksen ja hankaavan vaikutuksen ansiosta aukko kasvaa vähitellen.

On huomattava, että pyörivät lämpögeneraattorit aiheuttavat paljon melua käytön aikana. Verrattuna muihin hydraulisiin laitteisiin (staattiset tyypit), ne ovat kuitenkin 30% tehokkaampia.

Näkymät

Kavitaatiolämpögeneraattorin päätehtävä on kaasun sulkeumien muodostuminen, ja lämmityksen laatu riippuu niiden määrästä ja intensiteetistä. Nykyaikaisessa teollisuudessa on olemassa useita erilaisia ​​tällaisia ​​lämmönkehittimiä, jotka eroavat toisistaan ​​kuplien muodostumisen periaatteessa nesteessä. Yleisimpiä ovat kolme tyyppiä:

• Pyörivät lämpögeneraattorit
  - työelementti pyörii sähkökäytön ansiosta ja tuottaa nestepyörreitä;
• Putkimainen
  - muuta paine johtuen putkijärjestelmästä, jonka läpi vesi liikkuu;
• Ultraääni
  - nesteen epähomogeenisuus tällaisissa lämmönkehittimissä syntyy matalataajuisten äänivärähtelyjen vuoksi.

Edellä mainittujen tyyppien lisäksi on laserkavitaatio, mutta tämä menetelmä ei ole vielä löytänyt teollista toteutusta. Tarkastellaan nyt kutakin tyyppiä tarkemmin.

Pyörivä lämmönkehitin

Se koostuu sähkömoottorista, jonka akseli on kytketty pyörivään mekanismiin, joka on suunniteltu luomaan turbulenssia nesteessä. Roottorirakenteen piirre on suljettu staattori, jossa lämmitys tapahtuu. Staattorin sisällä on sylinterimäinen ontelo - pyörrekammio, jossa roottori pyörii. Kavitaatiolämpögeneraattorin roottori on sylinteri, jonka pinnalla on joukko uria; kun sylinteri pyörii staattorin sisällä, nämä urat luovat epäyhtenäisyyttä vedessä ja aiheuttavat kavitaatioprosesseja.

Kuva. 3: pyörivän generaattorin suunnittelu

Syvennysten määrä ja niiden geometriset parametrit määritetään mallista riippuen. Optimaalisten lämmitysparametrien saavuttamiseksi roottorin ja staattorin välinen etäisyys on noin 1,5 mm. Tämä muotoilu ei ole ainoa laatuaan; pitkään modernisointien ja parannusten historiaan nähden pyörivän tyyppinen työelementti on käynyt läpi paljon muutoksia.

Yksi ensimmäisistä tehokkaista kavitaatioantureiden malleista oli Griggs-generaattori, joka käytti levyroottoria, jonka pinnalla oli sokeita reikiä. Yksi levykavitaatiolämpögeneraattoreiden moderneista analogeista on esitetty alla olevassa kuvassa 4:

Kuva. 4: levylämmönkehitin

Suunnittelun yksinkertaisuudesta huolimatta pyöriviä yksiköitä on melko vaikea käyttää, koska ne edellyttävät tarkkaa kalibrointia, luotettavia tiivisteitä ja geometristen parametrien noudattamista käytön aikana, mikä vaikeuttaa niiden käyttöä. Tällaisille kavitaatiolämpögeneraattoreille on tunnusomaista melko alhainen käyttöikä - 2 - 4 vuotta johtuen rungon ja osien kavitaation eroosiosta. Lisäksi ne aiheuttavat melko suuren melukuormituksen pyörivän elementin käytön aikana. Tämän mallin etuna on korkea tuottavuus - 25% korkeampi kuin perinteisillä lämmittimillä.

Putkimainen

Staattisessa lämmönkehittimessä ei ole pyöriviä elementtejä. Lämmitysprosessi niissä tapahtuu johtuen veden liikkumisesta pitkin kapenevista putkista tai Laval-suuttimien asennuksesta.Veden syöttö työkappaleeseen tapahtuu hydrodynaamisella pumpulla, joka luo nesteen mekaanisen voiman kapenevaan tilaan, ja kun se kulkee laajempaan onteloon, syntyy kavitaatiokierroksia.

Toisin kuin edellinen malli, putkimainen lämmityslaite ei aiheuta paljon melua eikä kulu niin nopeasti. Asennuksen ja käytön aikana sinun ei tarvitse huolehtia tarkasta tasapainotuksesta, ja jos lämmityselementit tuhoutuvat, niiden vaihto ja korjaus ovat paljon halvempia kuin pyörivillä malleilla. Putkimaisten lämmönkehittimien haittoja ovat huomattavasti heikompi suorituskyky ja suuret mitat.

Ultraääni

Tämän tyyppisessä laitteessa on resonaattorikammio, joka on viritetty tietylle äänen värähtelytaajuudelle. Sen sisääntuloon on asennettu kvartsilevy, joka värisee, kun sähköisiä signaaleja syötetään. Levyn tärinä aiheuttaa nesteen sisällä aaltoileva vaikutus, joka saavuttaa resonaattorikammion seinät ja heijastuu. Paluuliikkeen aikana aallot kohtaavat eteenpäin tärinää ja luovat hydrodynaamisen kavitaation.

Kuva. 5: ultraäänilämmönkehittimen toimintaperiaate

Lisäksi vesivirta kuljettaa kuplat lämpölaitteiston kapeita tuloputkia pitkin. Kun ne kulkevat laajalle alueelle, kuplat romahtavat vapauttaen lämpöenergiaa. Ultraäänikavitaatiogeneraattoreilla on myös hyvä suorituskyky, koska niissä ei ole pyöriviä elementtejä.

Pyörrylämmönkehittimen Potapov valmistus

On kehitetty monia muita laitteita, jotka toimivat täysin erilaisilla periaatteilla. Esimerkiksi Potapovin pyörre-lämpögeneraattorit, käsintehdyt. Niitä kutsutaan staattisiksi tavanomaisesti. Tämä johtuu siitä, että hydraulilaitteessa ei ole pyöriviä osia rakenteessa. Vortex-lämpögeneraattorit saavat yleensä lämpöä pumpun ja sähkömoottorin avulla.

Tärkein vaihe tällaisen lämmönlähteen valmistuksessa omin käsin on moottorin valinta. Se tulisi valita jännitteen mukaan. Tee-se-itse-pyörre-lämpögeneraattorista on lukuisia piirustuksia ja kaavioita, jotka esittävät menetelmiä 380 voltin jännitteen sisältävän sähkömoottorin liittämiseksi 220 voltin verkkoon.

Rungon kokoonpano ja moottorin asennus

Potapov-lämmönlähteen tekeminen itse-asennus alkaa sähkömoottorin asennuksella. Kiinnitä se ensin sänkyyn. Tee kulmat sitten kulmahiomakoneella. Leikkaa ne sopivasta neliöstä. Kun olet tehnyt 2-3 neliötä, kiinnitä ne poikkipalkkiin. Kokoa sitten suorakulmainen rakenne hitsauskoneella.

Jos sinulla ei ole hitsauslaitetta käsillä, sinun ei tarvitse leikata neliöitä. Leikkaa vain kolmiot aiotun taitoksen paikoista. Taivuta sitten neliöt ruuvipenkillä. Käytä pultteja, niittejä ja muttereita.

Kokoonpanon jälkeen voit maalata rungon ja porata reikiä runkoon moottorin asentamiseksi.

Pumpun asentaminen

Seuraava tärkeä pyörre-vesirakenteen elementti on pumppu. Nykyään erikoisliikkeissä voit helposti ostaa minkä tahansa tehon. Kun valitset sen, kiinnitä huomiota kahteen asiaan:

1. Sen on oltava keskipakoinen.
2. Valitse yksikkö, joka toimii optimaalisesti sähkömoottorisi kanssa.

Kun olet ostanut pumpun, kiinnitä se runkoon. Jos poikkitankoja ei ole tarpeeksi, tee 2-3 kulmaa lisää. Lisäksi on löydettävä kytkin. Se voidaan kytkeä sorviin tai ostaa mistä tahansa rautakaupasta.

Käsin valmistettu puupyörrekavitaatiolämmöntuottaja Potapov koostuu rungosta, joka on valmistettu sylinterin muodossa.On syytä huomata, että sen päissä on oltava läpimeneviä reikiä ja suuttimia, muuten et voi kiinnittää vesirakennetta kunnolla lämmitysjärjestelmään.

Työnnä suihkua suoraan tuloaukon taakse. Hänet valitaan erikseen. Muista kuitenkin, että sen reiän tulisi olla 8-10 kertaa pienempi kuin putken halkaisija. Jos reikä on liian pieni, pumppu ylikuumenee eikä pysty kierrättämään vettä kunnolla.

Lisäksi höyrystymisen takia Potapovin pyörrekavitaatiolämpögeneraattori puulla on erittäin altis veteen kulumiselle.

Kuinka tehdä putki

Potapovin lämmönlähteen tämän elementin valmistus puulle tapahtuu useissa vaiheissa:

1. Leikkaa ensin hiomakoneella 100 mm halkaisijaltaan putkiosa. Työkappaleen pituuden on oltava vähintään 600-650 mm.
2. Tee sitten työkappaleeseen ulkoinen ura ja katkaise lanka.
3. Tee sitten kaksi 60 mm pitkää rengasta. renkaiden kaliiperin on vastattava putken halkaisijaa.
4. Leikkaa sitten puolirenkaiden langat.
5. Seuraava vaihe on kannen valmistus. Ne on hitsattava renkaiden sivulta, jossa ei ole lankaa.
6. Poraa seuraavaksi kannen keskireikä.
7. Käytä sitten suurta poranterää viistämään kannen sisäpuoli.

Tehtyjen toimintojen jälkeen puulämmitteinen kavitaatiolämpögeneraattori tulisi kytkeä järjestelmään. Aseta haaraputki suuttimella pumpun reikään, josta vesi syötetään. Liitä toinen liitin lämmitysjärjestelmään. Liitä hydraulijärjestelmän ulostulo pumppuun.

Jos haluat säätää nesteen lämpötilaa, asenna pallomekanismi suuttimen taakse.

Sen avulla Potapovin puun lämpögeneraattori johtaa vettä koko laitteeseen paljon kauemmin.

Onko mahdollista lisätä Potapov-lämmönlähteen suorituskykyä

Tässä laitteessa, kuten missä tahansa hydraulijärjestelmässä, tapahtuu lämpöhäviöitä. Siksi on toivottavaa ympäröittää pumppu vesivaipalla. Tee tämä tekemällä lämpöä eristävä kotelo. Tee tällaisen suojalaitteen ulompi mittari suurempi kuin pumpun halkaisija.

Valmiita 120 mm: n putkia voidaan käyttää aihiona lämmöneristykseen. Jos sinulla ei ole tällaista mahdollisuutta, voit tehdä suorakulmaisen putken omin käsin teräslevyllä. Kuvan koon tulee olla sellainen, että generaattorin koko rakenne mahtuu helposti siihen.

Työkappale on valmistettava vain laadukkaista materiaaleista, jotta se kestää järjestelmän korkean paineen ongelmitta.

Lämpöeristyksen vähentämiseksi kotelon ympärillä on tehtävä lämpöeristys, joka voidaan myöhemmin päällystää peltikotelolla.

Eristimenä voidaan käyttää mitä tahansa materiaalia, joka kestää veden kiehumispistettä.

Lämmöneristimen valmistus tapahtuu useissa vaiheissa:

1. Kokoa ensin laite, joka koostuu pumpusta, liitosputkesta, lämmönkehittimestä.
2. Valitse sen jälkeen lämpöeristyslaitteen optimaaliset mitat ja etsi sopivan kaliiperi putki.
3. Tee sitten kannet molemmille puolille.
4. Kiinnitä sen jälkeen hydraulijärjestelmän sisäiset mekanismit kunnolla.
5. Tee lopuksi tuloaukko ja kiinnitä (hitsaa tai ruuvaa) putki siihen.

Hitsaa tehtyjen toimenpiteiden jälkeen laippa hydrauliputken päähän. Jos sinulla on vaikeuksia sisäisten mekanismien asentamisessa, voit tehdä kehyksen.

Varmista, että lämpögeneraattorikokoonpanot ja hydraulijärjestelmäsi ovat tiiviit vuotojen varalta. Lopuksi, muista säätää lämpötila pallolla.

Jäätymissuoja

Tee ensin eristekotelo. Tee tämä ottamalla sinkitty tai ohut alumiinilevy. Leikkaa kaksi suorakulmiota. Muista, että arkki on taivutettava suuremman halkaisijan karalle.Voit myös taivuttaa materiaalia poikkipalkkiin.

Aseta ensin leikkaamasi arkki ja paina sitä päälle puulla. Paina toisella kädellä arkkia siten, että muodostuu pieni taivutus koko pituudelta. Siirrä sitten työkappaletta hieman sivulle ja jatka sen taivuttamista, kunnes saat onton sylinterin.

Tee sitten suojus koteloon. On suositeltavaa kääriä koko lämpöeristysrakenne erityisellä lämmönkestävällä materiaalilla (lasivilla jne.), Joka on kiinnitettävä myöhemmin langalla.

Instrumentit ja laitteet