מנוע הבעירה הפנימית של פוטאפוב. המנוע המולקולרי של פוטאפוב

מטרת מחולל החום של מערבולת פוטאפוב (VTG), המיוצרת בעבודת יד, היא להשיג חום רק בעזרת מנוע חשמלי ומשאבה. מכשיר זה משמש בעיקר כמחמם חסכוני.

תרשים מכשיר מערכת מערבולת.

מכיוון שאין מחקרים לקביעת הפרמטרים של המוצר בהתאם לכוח המשאבה, המידות המשוערות יוארו.

הדרך הקלה ביותר היא ליצור מחולל חום מערבולת מחלקים סטנדרטיים. כל מנוע חשמלי מתאים לכך. ככל שהוא חזק יותר, כך הוא יחמם יותר מים לטמפרטורה נתונה.

העיקר הוא המנוע

עליכם לבחור מנוע בהתאם למתח הזמין. ישנם מעגלים רבים שבעזרתם ניתן לחבר מנוע 380 וולט לרשת 220 וולט ולהיפך. אבל זה נושא אחר.

הרכבת מחולל החום מתחילה מהמנוע החשמלי. יהיה צורך לקבע אותו למיטה. העיצוב של מכשיר זה הוא מסגרת מתכתית, שהכי קל להכין אותה מריבוע. יש לבחור את הממדים באופן מקומי עבור אותם מכשירים שיהיו זמינים.

ציור של מחולל חום מערבולת.

רשימת כלים וחומרים:

• דיסק חיתוך;
• מכונת ריתוך;
• מקדחה חשמלית;
• סט מקדחים;
• מקשים פתוחים או מפתח ברגים עבור 12 ו -13;
• ברגים, אגוזים, דסקיות;
• פינת מתכת;
• פריימר, צבע, מברשת צבע.

1. גזור ריבועים עם מטחנת זווית. הרכיבו את המבנה המלבני בעזרת מכונת ריתוך. לחלופין, ניתן לבצע את ההרכבה באמצעות ברגים ואומים. זה לא ישפיע על העיצוב הסופי. בחר באורך ורוחב כך שכל החלקים יתאימו בצורה מיטבית.
2. גזור עוד פיסת ריבוע. צרף אותו כחבר צלב כך שניתן יהיה לאבטח את המנוע.
3. צבעו את המסגרת.
4. קדח חורים במסגרת לברגים והתקן את המנוע.

התקנת המשאבה

עכשיו תצטרך להרים משאבת מים. כעת בחנויות מתמחות תוכלו לרכוש יחידה מכל שינוי ועוצמה. על מה כדאי לשים לב?

1. המשאבה חייבת להיות צנטריפוגלית.
2. המנוע שלך יוכל לסובב אותו.

התקן משאבה על המסגרת, אם אתה צריך לייצר יותר צלבנים ואז הפוך אותם מפינה או מברזל חשוף בעובי זהה לזו. כמעט ולא ניתן ליצור שרוול צימוד ללא מחרטה. לכן, יהיה עליכם להזמין אותו איפשהו.

תרשים מחולל חום הידרו מערבולת.

מחולל חום מערבולת Potapov מורכב מגוף המיוצר בצורת גליל סגור. בקצותיו צריכים להיות חורים וחרירים לחיבור למערכת החימום. סוד העיצוב הוא בתוך הגליל. המטוס צריך להיות ממוקם מאחורי הכניסה. החור שלו נבחר באופן אינדיבידואלי עבור מכשיר זה, אך רצוי שיהיה פי שניים פחות מרבע מקוטר גוף הצינור. אם תעשה פחות, אז המשאבה לא תוכל להעביר מים דרך החור הזה ותתחיל להתחמם. בנוסף, חלקים פנימיים יתחילו להיהרס באופן אינטנסיבי בגלל תופעת הקוויטציה.

כלים: מטחנת זווית או מסור מתכת, מכונת ריתוך, מקדחה חשמלית, מפתח ברגים מתכוונן.

חומרים: צינור מתכת עבה, אלקטרודות, מקדחות, 2 פטמות הברגה, צימודים.

1. חותכים פיסת צינור עבה בקוטר 100 מ"מ ואורך 500-600 מ"מ.צרו עליו חריץ חיצוני בערך 20-25 מ"מ ועובי הצינור. גזור את החוטים.
2. צרו שתי טבעות באורך 50 מ"מ מאותו קוטר הצינור. גזור חוט פנימי בצד אחד של כל חצי טבעת.
3. מאותו עובי של מתכת שטוחה כמו הצינור, צרו מכסים ורתכו אותם בצד הטבעות שאין בהן חוט.
4. צרו חור מרכזי בכיסויים: האחד לפי קוטר הנחיר והשני לפי קוטר הזרבובית. בחלק הפנימי של הכיסוי, היכן שהסילון נמצא, הכינו תיל עם מקדחה בקוטר גדול יותר. התוצאה צריכה להיות זרבובית.
5. חבר את מחולל החום למערכת. חבר את צינור הענף שבו נמצא הזרבובית למשאבה שבחור שממנו מסופקים מים בלחץ. חבר את קלט מערכת החימום לצינור הענף השני. חבר את שקע המערכת לכניסת המשאבה.

המים בלחץ, אותם תיצור המשאבה, יעברו דרך הזרבובית של מחולל החום המערבולת, אותו מכינים במו ידיכם. בתא זה יתחיל להתחמם בגלל ערבוב נמרץ. ואז ספק אותו למערכת לחימום. הצב נעילת כדור מאחורי הבורג כדי לווסת את הטמפרטורה. לכסות אותו, ומחולל החום של המערבולת יניע מים יותר בתוך התיק, מה שאומר שהטמפרטורה בו תתחיל לעלות. כך עובד התנור הזה.

דרכי פרודוקטיביות

תרשים משאבת חום.

אובדן חום מתרחש במשאבה. כך שלמחולל החום של מערבולת פוטפוב בגרסה זו יש חסרון משמעותי. לכן, זה הגיוני להקיף משאבה שקועה במעטפת מים כך שגם החום שלה יעבור לחימום שימושי.

הפוך את המעטפת החיצונית של ההתקן כולו למעט גדולה מקוטר המשאבה הזמינה. זה יכול להיות צינור מוגמר, רצוי, או מקבילית העשויה מחומר יריעה. מידותיו חייבות להיות כאלה שהמשאבה, הצימוד והגנרטור עצמו נכנסים פנימה. עובי הקיר חייב להיות מסוגל לעמוד בלחץ במערכת.

על מנת להפחית את אובדן החום, יש לבצע בידוד תרמי סביב גוף המכשיר. אתה יכול להגן עליו באמצעות מעטפת עשויה מתכת. השתמש בכל חומר בידוד העמיד בפני נקודת הרתיחה של הנוזל כמבודד.

1. הרכיבו מכשיר קומפקטי המורכב ממשאבה טבולה, צינור חיבור וגנרטור חום שהרכבתם בעצמכם.
2. החליטו על מידותיו והרימו צינור בקוטר כזה, שבתוכו כל המנגנונים הללו יתאימו בקלות.
3. הכינו מכסים בצד אחד ובצד השני.
4. ודא את קשיחות המנגנונים הפנימיים ואת יכולת המשאבה לשאוב מים מעצמה מהמאגר שנוצר.
5. צרו כניסה והצמידו אליו פטמה. המשאבה צריכה להיות ממוקמת בפנים עם צריכת המים שלה קרוב ככל האפשר לחור זה.

לרתך את האוגן בקצה הנגדי של הצינור. בעזרתו הכיסוי יחובר דרך אטם גומי. כדי להקל על הרכבת החלק הפנימי, צרו מסגרת קלה או שלד לא קלים. הרכיבו את המכשיר בתוכו. בדוק את ההתאמה והידוק של כל הרכיבים. הכנס לתוך הבית וסגור את המכסה.

התחבר לצרכנים ובדוק הכל בדף נזילות. אם אין נזילות, הפעל את המשאבה. על ידי פתיחה וסגירה של הברז הנמצא בשקע הגנרטור, התאם את הטמפרטורה.

בידוד גנרטור

תרשים חיבור של מחולל החום למערכת החימום.

ראשית עליך ליצור מעטפת של בידוד. קח גיליון גיליון מגולוון או אלומיניום דק לשם כך. גזור ממנו שני מלבנים אם תעשה מעטפת של שני חצאים. או מלבן אחד, אך עם ציפייה שלאחר הייצור הוא יתאים לחלוטין למחולל החום של מערבולת פוטפוב, שהורכב ביד.

עדיף לכופף את הסדין על צינור בקוטר גדול או להשתמש בחבר צלב. הניחו עליו את הסדין החתוך ולחצו עליו את גוש העץ למעלה. ביד השנייה לחץ על יריעת הפח כך שתיווצר עיקול קטן לכל אורכו. הזיזו את המשטח וחזרו על הפעולה שוב. עשו זאת עד שיהיה לכם צילינדר.

1. חבר אותו למנעול המשמש את פחחי הצינור.
2. הכינו כיסויים למעטפת עם חורים לחיבור הגנרטור.
3. עוטפים חומר בידוד סביב המכשיר. תקן את הבידוד בעזרת חוט או רצועות מתכת דקיקות.
4. מכניסים את המכשיר למארז, סוגרים את המכסים.

יש דרך נוספת להגדיל את ייצור החום: בשביל זה אתה צריך להבין איך עובד מחולל המערבולת של פוטאפוב, שיעילותו יכולה להתקרב ל 100% ומעלה (אין הסכמה מדוע זה קורה).

במהלך מעבר המים דרך הזרבובית או הסילון נוצר זרם חזק בעוצמה, הפוגע בקצהו הנגדי של המכשיר. הוא מתפתל, והחימום מתרחש עקב חיכוך המולקולות. המשמעות היא שעל ידי הצבת מכשול נוסף בתוך זרימה זו, ניתן להגביר את ערבוב הנוזל במכשיר.

לאחר שתדע כיצד זה עובד, תוכל להתחיל לעצב שיפורים נוספים. זה יהיה מנחת מערבולת העשויה מלוחות אורכיים הממוקמים בתוך שתי טבעות בצורת מייצב פצצת מטוסים.

תרשים מחולל חום נייח.

כלים: מכונת ריתוך, מטחנת זווית.

חומרים: מתכת או ברזל שטוח, צינור עבה דופן.

צרו שתי טבעות ברוחב של 4-5 ס"מ מצינור בקוטר קטן יותר מחולל החום של מערבולת פוטפוב. חותכו רצועות זהות ממתכת רצועה. אורכם צריך להיות שווה לרבע מאורך גוף מחולל החום עצמו. בחר את הרוחב כך שלאחר ההרכבה יהיה חור חופשי בפנים.

1. אבטח את הצלחת במברג. תלו אותו בצד אחד ובצד השני של הטבעת. לרתך את הצלחת אליהם.
2. הסר את החומר מהמהדק והעיף אותו 180 מעלות. הנח את הצלחת בתוך הטבעות והדק אותה במהדק כך שהצלחות יהיו זו מול זו. תקן 6 צלחות בדרך זו במרחק שווה.
3. הרכיב את מחולל החום של המערבולת על ידי הכנסת המכשיר המתואר מול הנחיר.

ככל הנראה, ניתן לשפר מוצר זה עוד יותר. לדוגמא, במקום צלחות מקבילות, השתמש בחוט פלדה על ידי סלילה לכדור אוויר. או ליצור חורים בקטרים ​​שונים על הלוחות. שום דבר לא נאמר על שיפור זה, אך אין זה אומר כי אין לעשות זאת.

תרשים המכשיר של אקדח החום.

1. הקפידו להגן על מחולל חום המערבולת של פוטפוב על ידי צביעת כל המשטחים.
2. החלקים הפנימיים שלה במהלך הפעולה יהיו בסביבה אגרסיבית מאוד הנגרמת על ידי תהליכי cavitation. לכן, נסו להכין גם את המארז וגם את כל מה שיש בו מחומר עבה. אל תתקמצנו בחומרה.
3. הכינו כמה מכסים שונים עם כניסות שונות. אז יהיה קל יותר לבחור את הקוטר שלהם כדי להשיג ביצועים גבוהים.
4. כנ"ל לגבי מנחת הרטט. ניתן גם לשנות אותו.

בנו ספסל מעבדה קטן בו תרוצו בכל המאפיינים. לשם כך, אין לחבר צרכנים, אלא לולאה את הצינור לגנרטור. זה יפשט את הבדיקה והבחירה של הפרמטרים הנדרשים. מכיוון שכמעט ולא ניתן למצוא מכשירים מתוחכמים לקביעת מקדם היעילות בבית, מוצעת הבדיקה הבאה.

הפעל את מחולל החום של המערבולת וציין את הזמן בו הוא מחמם את המים לטמפרטורה מסוימת. עדיף שיהיה מדחום אלקטרוני, זה מדויק יותר. לאחר מכן שנה את העיצוב והפעל את הניסוי שוב תוך התבוננות בעליית הטמפרטורה. ככל שהמים מתחממים במקביל, תצטרך לתת עדיפות רבה יותר לגרסה הסופית של השיפור שנקבע בעיצוב.

שמתם לב שמחיר החימום ואספקת המים החמים עלה ואינכם יודעים מה לעשות בנידון? הפתרון לבעיית משאבי האנרגיה היקרים הוא מחולל חום מערבולת. אדבר על אופן סידור מחולל חום מערבולת ומהו עיקרון פעולתו. תגלו גם האם ניתן להרכיב מכשיר כזה במו ידיכם ואיך לעשות זאת בסדנה ביתית.

DIY CTG

האפשרות הפשוטה ביותר ליישום בבית היא מחולל cavitation מסוג צינורי עם זרבובית אחת או יותר לחימום מים. לכן ננתח דוגמה לייצור מכשיר כזה בדיוק, לשם כך תזדקק:

• משאבה - לחימום, דאגו לבחור במשאבת חום שאינה חוששת מחשיפה מתמדת לטמפרטורות גבוהות. עליו לספק לחץ עבודה ביציאה של 4 - 12 כספומטים.
• שני מדדי לחץ ושרוולים להתקנתם - ממוקמים משני צידי הזרבובית למדידת הלחץ בכניסה וביציאה של אלמנט הקוויטציה.
• מדחום למדידת כמות החימום של נוזל הקירור במערכת.
• שסתום להסרת עודפי אוויר ממחולל החום לקוויטציה. מותקן בנקודה הגבוהה ביותר של המערכת.
• זרבובית - חייבת להיות בקוטר קדח בין 9 ל -16 מ"מ, לא מומלץ לעשות פחות, מכיוון שקיבולציה יכולה להתרחש כבר במשאבה, מה שיפחית משמעותית את חיי השירות שלה. צורת הזרבובית יכולה להיות גלילית, חרוטית או אליפסה, מנקודת מבט מעשית, כל אחד יתאים לך.
• צינורות ואלמנטים מחברים (רדיאטורי חימום בהיעדרם) נבחרים בהתאם למשימה העומדת על הפרק, אך האפשרות הפשוטה ביותר היא צינורות פלסטיק להלחמה.
• אוטומציה של הפעלה / כיבוי של מחולל החום לקוויטציה - ככלל, הוא קשור למשטר הטמפרטורה, מוגדר לכבות בכ- 80 מעלות צלזיוס ולהפעיל אותו כאשר הוא יורד מתחת ל- 60 מעלות צלזיוס. אבל אתה יכול לבחור את מצב ההפעלה של מחולל החום לקוויטציה בעצמך.

תאנה. 6: דיאגרמה של מחולל חום לקוביטציה
לפני שמחברים את כל האלמנטים, מומלץ לצייר תרשים של מיקומם על נייר, קירות או על הרצפה. המיקומים חייבים להיות ממוקמים הרחק מאלמנטים דליקים או להסיר את האחרונים במרחק בטוח ממערכת החימום.

אספו את כל האלמנטים, כפי שתוארו בתרשים, ובדקו את האטימות מבלי להפעיל את הגנרטור. לאחר מכן בדוק את מחולל החום לקוויטציה במצב ההפעלה, עלייה רגילה בטמפרטורת הנוזל היא 3 - 5 מעלות צלזיוס בדקה אחת.

שמתם לב שמחיר החימום ואספקת המים החמים עלה ואינכם יודעים מה לעשות בנידון? הפתרון לבעיית משאבי האנרגיה היקרים הוא מחולל חום מערבולת. אדבר על אופן סידור מחולל חום מערבולת ומהו עיקרון פעולתו. תגלו גם האם ניתן להרכיב מכשיר כזה במו ידיכם ואיך לעשות זאת בסדנה ביתית.

קצת היסטוריה

מחולל חום מערבולת נחשב להתפתחות מבטיחה וחדשנית. בינתיים הטכנולוגיה אינה חדשה, שכן לפני כמעט 100 שנה מדענים חשבו כיצד ליישם את תופעת הקוויטציה.

מערך הניסוי הראשון שהופעל, מה שמכונה "צינור מערבולת", יוצר ופטנט על ידי המהנדס הצרפתי ג'וזף ריינק בשנת 1934.

דרגה הייתה הראשונה ששמה לב שטמפרטורת האוויר בכניסה לציקלון (מנקה האוויר) שונה מהטמפרטורה של אותו זרם אוויר ביציאה.עם זאת, בשלבים הראשוניים של בדיקות הספסל, צינור המערבולת נבדק לא ליעילות החימום, אלא להיפך, ליעילות הקירור של סילון האוויר.

הטכנולוגיה עברה התפתחות חדשה בשנות ה -60 של המאה העשרים, כאשר מדענים סובייטים הבינו כיצד ניתן לשפר את צינור ה- Rank על ידי שיגור לתוכו נוזל במקום סילון אוויר.

בגלל הצפיפות של המדיום הנוזלי, בהשוואה לאוויר, הטמפרטורה של הנוזל, כאשר עברה דרך צינור המערבולת, השתנתה בצורה אינטנסיבית יותר. כתוצאה מכך, נמצא בניסוי כי המדיום הנוזלי, שעובר דרך צינור הראנק המשופר, מתחמם במהירות חריגה עם גורם המרת אנרגיה של 100%!

למרבה הצער, לא היה צורך במקורות זולים של אנרגיה תרמית באותה תקופה, והטכנולוגיה לא מצאה יישום מעשי. מתקני ההפקה הראשונים המיועדים לחימום מדיום נוזלי הופיעו רק באמצע שנות ה -90 של המאה העשרים.

סדרה של משברי אנרגיה וכתוצאה מכך, ההתעניינות הגוברת במקורות אנרגיה חלופיים הביאה לחידוש העבודה על ממירים יעילים של אנרגיית תנועת סילון מים לחום. כתוצאה מכך, כיום ניתן לקנות התקנה של ההספק הנדרש ולהשתמש בה ברוב מערכות החימום.

יתרונות וחסרונות

בהשוואה למחוללי חום אחרים, יחידות cavitation נבדלות במספר יתרונות וחסרונות.

היתרונות של מכשירים כאלה כוללים:

• מנגנון יעיל הרבה יותר להשגת אנרגיה תרמית;
• צורכת פחות משאבים באופן משמעותי מאשר מחוללי דלק;
• זה יכול לשמש לחימום הן צריכת חשמל נמוכה והן צרכנים גדולים;
• ידידותי לסביבה לחלוטין - אינו פולט חומרים מזיקים לסביבה במהלך הפעולה.

החסרונות של מחוללי חום לקוויטציה כוללים:

• מידות גדולות יחסית - דגמי החשמל והדלק קטנים בהרבה, וזה חשוב בהתקנה בחדר שכבר הופעל;
• רעש גבוה עקב הפעלת משאבת המים ואלמנט הקוויטציה עצמו, מה שמקשה על התקנתו בשטח ביתי;
• יחס יעיל של כוח וביצועים עבור חדרים עם שטח מרובע קטן (עד 60 מ"ר, משתלם יותר להשתמש ביחידה המופעלת על גז, דלק נוזלי או כוח שווה ערך עם גוף חימום). \

עקרון הפעלה

קאוויטציה מאפשרת לא לתת חום למים, אלא להפיק חום ממים נעים, תוך חימום לטמפרטורות משמעותיות.

המכשיר של דגימות עבודה של מחוללי חום מערבולת אינו מורכב כלפי חוץ. אנו יכולים לראות מנוע מסיבי, אליו מחובר מכשיר "חלזון" גלילי.

החילזון הוא גרסה שונה של הצינור של הדירוג. בשל צורתו האופיינית, עוצמת תהליכי הקביטציה בחלל ה"שבלול "גבוהה בהרבה בהשוואה לצינור מערבולת.

בחלל ה"שבלול "יש מפעיל דיסק - דיסק עם נקב מיוחד. כאשר הדיסק מסתובב, המדיום הנוזלי ב"חלזון "יוצא לדרך, ובגללו מתרחשים תהליכי cavitation:

• המנוע החשמלי מסובב את מפעיל הדיסק
  ... מפעיל הדיסק הוא האלמנט החשוב ביותר בתכנון מחולל החום, והוא מחובר למנוע החשמלי באמצעות פיר ישר או באמצעות כונן חגורה. כאשר המכשיר מופעל במצב הפעלה, המנוע מעביר מומנט למפעיל;
• המפעיל מסובב את המדיום הנוזלי
  ... המפעיל מתוכנן בצורה כזו שהמדיום הנוזלי, שנכנס לחלל הדיסק, מסתחרר ורוכש אנרגיה קינטית;
• המרת אנרגיה מכנית לחום
  ... עוזב את המפעיל, המדיום הנוזלי מאבד את האצתו וכתוצאה מבלימה חדה מתרחשת השפעת הקוויטציה. כתוצאה מכך, אנרגיה קינטית מחממת את המדיום הנוזלי עד + 95 ° C, ואנרגיה מכנית הופכת להיות תרמית.

מכשיר ועקרון הפעולה

עקרון הפעולה של מחולל חום לקביטציה הוא אפקט החימום עקב המרת אנרגיה מכנית לחום. עכשיו בואו נסתכל מקרוב על תופעת הקוויטציה עצמה. כאשר נוצר לחץ מוגזם בנוזל, מתעוררות מערבולות, בגלל העובדה שלחץ הנוזל גדול יותר מזה של הגז הכלול בו, מולקולות הגז משתחררות לתכלילים נפרדים - קריסת בועות. בשל הפרש הלחץ, המים נוטים לדחוס את בועת הגז, שמצטברת כמות גדולה של אנרגיה על פניהם, והטמפרטורה בפנים מגיעה לכ -1000 - 1200 מעלות צלזיוס.

כאשר חללי הקוויטציה עוברים לאזור הלחץ הרגיל, הבועות נהרסות, והאנרגיה מההרס שלהם משתחררת לחלל שמסביב. בשל כך, אנרגיה תרמית משתחררת, והנוזל מחומם מזרימת המערבולת. הפעולה של מחוללי חום מבוססת על עיקרון זה, ואז שקול את עקרון הפעולה של הגרסה הפשוטה ביותר של תנור חימום.

המודל הפשוט ביותר

תאנה. 1: עיקרון פונקציונלי של מחולל החום לקביטציה
התבונן באיור 1, כאן מוצג המכשיר של מחולל החום הקוויטי הפשוט ביותר, המורכב משאיבת מים על ידי משאבה עד לנקודת צמצום הצינור. כאשר זרימת המים מגיעה לזרבובית, לחץ הנוזל עולה באופן משמעותי ומתחילה היווצרות בועות של cavitation. ביציאה מהזרבובית, הבועות משחררות כוח תרמי, והלחץ לאחר המעבר דרך הזרבובית מופחת משמעותית. בפועל, ניתן להתקין חרירים או שפופרות מרובים כדי להגביר את היעילות.

מחולל החום האידיאלי של פוטאפוב

מחולל החום של פוטאפוב, עם דיסק מסתובב (1) המותקן מול הנייח (6), נחשב כאפשרות התקנה אידיאלית. מים קרים מסופקים מהצינור שנמצא בתחתית (4) של תא הקוויטציה (3), והשקע כבר מחומם מהנקודה העליונה (5) של אותו החדר. דוגמה למכשיר כזה מוצגת באיור 2 להלן:

תאנה. 2: מחולל החום לקוביטציה של פוטאפוב

אך המכשיר לא זכה להפצה רחבה בגלל היעדר הצדקה מעשית להפעלתו.

היקף היישום

שילוב במערכת החימום של בית פרטי

על מנת להשתמש בגנרטור חום במערכת חימום, יש להכניס אותו לתוכו. איך לעשות את זה נכון? למעשה, אין בזה שום דבר קשה.

מול הגנרטור מותקנת משאבה צנטריפוגלית (1 באיור) המסומנת במספר 2 באיור, שתספק מים בלחץ של עד 6 אטמוספרות. מיכל התפשטות (6 באיור) ושסתומי כיבוי מותקנים אחרי הגנרטור.

יתרונות השימוש בגנרטורי חום לקוויטציה

תוכניות לייצור מחולל חום מסוג cavitation

על מנת ליצור מכשיר עבודה במו ידינו, נשקול את הציורים והדיאגרמות של מכשירי העבודה, אשר יעילותם נקבעה ותועדה במשרדי הפטנטים.

סקירת מחירים

כמובן, מחולל חום של cavitation הוא למעשה מכשיר לא תקין, הוא מחולל כמעט אידיאלי, קשה לקנות אותו, המחיר גבוה מדי. אנו מציעים לשקול כמה עולה מכשיר חימום לקוויציה בערים שונות ברוסיה ובאוקראינה:

למחוללי חום של מערבולת cavitation יש רישומים פשוטים יותר, אך הם נחותים מעט ביעילות. כרגע יש כמה מובילי שוק: מחולל חום משאבת הידרו-שוק סיבובי "Radex", NPP "טכנולוגיות חדשות", שוק חשמלי "טורנדו" והלם אלקטרו-הידראולי "Vektorplus", מכשיר מיני עבור בית פרטי (LATR) TSGC2-3k (3 kVA) ו- Yurle-K הבלארוסית.

תמונה - מחולל חום טורנדו

המכירה מתבצעת בסוכנויות ובחנויות שותפות ברוסיה, קירגיזסטן, בלארוס ומדינות חבר העמים האחרות.

על מנת לספק חימום חסכוני של בית מגורים, שירותים או תעשייה, הבעלים משתמשים בתכניות ובשיטות שונות להשגת אנרגיה תרמית. על מנת להרכיב במו ידיך מחולל חום של פעולת cavitation, עליך להבין את התהליכים המאפשרים לך לייצר חום.

בואו נסכם

עכשיו אתה יודע מהו מקור פופולרי ודורש של אנרגיה חלופית. המשמעות היא שיהיה לכם קל להחליט אם ציוד כזה מתאים או לא. אני ממליץ גם לצפות בסרטון במאמר זה.

מדי שנה, עליית מחירי החימום גורמת לנו לחפש דרכים זולות יותר לחימום שטח המחיה בעונה הקרה. זה נכון במיוחד עבור אותם בתים ודירות שיש בהם כיכר גדולה. אחת מדרכי החיסכון הללו היא מערבולת. יש לו גם יתרונות רבים מאפשר לך לשמור

על הבריאה.פשטות העיצוב לא תקשה על האיסוף, אפילו לא למתחילים. לאחר מכן, נשקול את היתרונות של שיטת חימום זו, וננסה גם לערוך תוכנית להרכבת מחולל חום במו ידינו.

מחולל חום הוא מכשיר מיוחד, שמטרתו העיקרית היא לייצר חום על ידי שריפת הדלק העמוס בתוכו. במקרה זה נוצר חום המושקע בחימום נוזל הקירור, אשר בתורו מבצע באופן ישיר את פונקציית חימום חלל המגורים.

מחוללי החום הראשונים הופיעו בשוק עוד בשנת 1856, בזכות המצאתו של הפיזיקאי הבריטי רוברט בונסן, שבמהלך סדרת ניסויים הבחין כי ניתן לכוון את החום שנוצר במהלך הבעירה לכל כיוון.

מאז, גנרטורים, כמובן, שונו ומסוגלים לחמם הרבה יותר שטח מאשר לפני 250 שנה.

הקריטריון העיקרי לפיו גנרטורים נבדלים זה מזה הוא הדלק שיש לטעון. בהתאם לכך, הם מבחינים את הסוגים הבאים

:

1. מחוללי חום סולר - מייצרים חום בעירה של סולר. הם מסוגלים לחמם שטחים גדולים היטב, אך עדיף שלא להשתמש בהם לבית בגלל נוכחותם של ייצור חומרים רעילים הנוצרים כתוצאה מהבערת דלק.
2. מחוללי חום גז - עובדים על העיקרון של אספקת גז רציפה, שריפה בתא מיוחד המייצר גם חום. זה נחשב לאפשרות חסכונית מאוד, אך ההתקנה דורשת אישור מיוחד ובטיחות מוגברת.
3. גנרטורים לדלק מוצק דומים בעיצובם לתנור פחם קונבנציונאלי, עם תא בעירה, תא פיח ואפר וגוף חימום. הם נוחים להפעלה בשטחים פתוחים, מכיוון שהפעלתם אינה תלויה בתנאי מזג האוויר.
4. - עקרון הפעולה שלהם מבוסס על תהליך ההמרה התרמית, שבו בועות שנוצרות בנוזל מעוררות זרימה מעורבת של שלבים, המגדילה את כמות החום שנוצר.

הכנת מחולל חום במו ידיכם היא תהליך מסובך וקפדני למדי. ככלל, מכשיר זה נחוץ בכדי לספק חימום חסכוני בבתים. מחוללי חום מגיעים בשני עיצובים: סטטי וסיבובי. במקרה הראשון, יש להשתמש בזרבוב כאלמנט העיקרי. בגנרטור סיבובי יש להשתמש במנוע חשמלי ליצירת cavitation.

יחידה זו הינה משאבה צנטריפוגלית מודרנית, או ליתר דיוק ביתה, אשר תשמש כסטטור. אתה לא יכול להסתדר בלי תא עבודה וצינורות ענפים.

בתוך גוף העיצוב ההידרודינמי שלנו, יש גלגל תנופה כגז. יש מגוון עצום של עיצובים סיבוביים עבור מחוללי חום. הפשוט ביותר מביניהם הוא עיצוב הדיסקים.

מספר החורים הנדרש מוחל על המשטח הגלילי של דיסק הרוטור, אשר חייב להיות בעל קוטר ועומק מסוימים. נהוג לקרוא להם "תאי גריגס". יש לציין כי גודל ומספר החורים שנקדחו ישתנו בהתאם לקוטר דיסק הרוטור ומהירות פיר המנוע.

גופו של מקור חום כזה מיוצר לרוב בצורת גליל חלול. למעשה, מדובר בצינור רגיל עם קצוות מרותכים. הפער בין החלקים הפנימיים של הבית לבין גלגל התנופה יהיה קטן מאוד (1.5-2 מ"מ בערך).

חימום ישיר של מים יתרחש דווקא בפער זה. חימום הנוזל מתקבל בשל החיכוך שלו על פני הרוטור והבית בו זמנית, ואילו דיסק גלגל התנופה נע במהירות כמעט מקסימאלית.

לתהליכי cavitation (היווצרות בועות) המתרחשים בתאי הרוטור יש השפעה רבה על חימום הנוזל.

מחולל חום סיבובי הוא משאבה צנטריפוגלית מודרנית, ליתר דיוק, הבית שלה, שישמש כסטטור

ככלל, קוטר הדיסק בסוג זה של מחוללי חום הוא 300 מ"מ, ומהירות הסיבוב של היחידה ההידראולית היא 3200 סל"ד. המהירות תשתנה בהתאם לגודל הרוטור.

בניתוח העיצוב של התקנה זו, אנו יכולים להסיק כי חיי התפעול שלה קטנים למדי. בשל החימום המתמיד ופעולת השוחקים של המים, הפער מתרחב בהדרגה.

יש לציין כי מחוללי חום סיבוביים יוצרים רעש רב במהלך הפעולה. עם זאת, בהשוואה למכשירים הידראוליים אחרים (סוג סטטי), הם יעילים ב 30%.

צפיות

המשימה העיקרית של מחולל חום לקוויטציה היא היווצרות תכלילי גז, ואיכות החימום תהיה תלויה בכמותם ובעוצמתם. בתעשייה המודרנית, ישנם מספר סוגים של מחוללי חום כאלה, אשר נבדלים בעיקרון של יצירת בועות בנוזל. הנפוצים ביותר הם שלושה סוגים:

• מחוללי חום סיבוביים
  - אלמנט העבודה מסתובב עקב הכונן החשמלי ויוצר מערבולת נוזלים;
• צִנוֹרִי
  - לשנות את הלחץ עקב מערכת הצינורות שדרכם עוברים המים;
• אולטרסאונד
  האינומוגניות של הנוזל במחוללי חום כאלה נוצרת עקב רעידות קול בתדירות נמוכה.

בנוסף לסוגים שלעיל, יש קוויטציה בלייזר, אך שיטה זו טרם מצאה יישום תעשייתי. עכשיו בואו ניקח בחשבון את כל הסוגים בפירוט רב יותר.

מחולל חום סיבובי

הוא מורכב ממנוע חשמלי שצירו מחובר למנגנון סיבובי שנועד ליצור מערבולת בנוזל. מאפיין של תכנון הרוטור הוא סטטור אטום, בו מתקיימת חימום. בתא הסטטור עצמו יש חלל גלילי - תא מערבולת בו הרוטור מסתובב. הרוטור של מחולל חום לקוביטציה הוא גליל עם מערכת חריצים על פני השטח; כאשר הגליל מסתובב בתוך הסטטור, חריצים אלה יוצרים חוסר הומוגניות במים וגורמים לתהליכי cavitation.

תאנה. 3: תכנון המחולל מהסוג הסיבובי

מספר השקעים והפרמטרים הגיאומטריים שלהם נקבעים בהתאם לדגם. לפרמטרים אופטימליים של חימום, המרחק בין הרוטור לסטטור הוא כ -1.5 מ"מ. עיצוב זה אינו היחיד מסוגו; במשך היסטוריה ארוכה של מודרניזציות ושיפורים, אלמנט העבודה מהסוג הסיבובי עבר הרבה שינויים.

אחד הדגמים היעילים הראשונים של מתמרי cavitation היה הגנרטור של גריגס, שהשתמש ברוטור דיסק עם חורים עיוורים על פני השטח. אחד האנלוגים המודרניים של מחוללי חום לקיבול דיסק מוצג באיור 4 להלן:

תאנה. 4: מחולל חום דיסק

למרות פשטות העיצוב, יחידות מסוג סיבוב הן די קשות לשימוש, מכיוון שהן דורשות כיול מדויק, אטימות אמינות ועמידה בפרמטרים גיאומטריים במהלך ההפעלה, מה שמקשה על התפעול שלהן. מחוללי חום לקוביטציה מסוג זה מאופיינים בחיי שירות נמוכים למדי - 2 - 4 שנים עקב שחיקת cavitation בגוף ובחלקים. בנוסף, הם יוצרים עומס רעש גדול למדי במהלך הפעלת האלמנט המסתובב. היתרונות של דגם זה כוללים פרודוקטיביות גבוהה - הגבוהה ב- 25% מזו של תנורי חימום קלאסיים.

צִנוֹרִי

למחולל החום הסטטי אין אלמנטים מסתובבים. תהליך החימום בהם מתרחש עקב תנועת מים דרך צינורות המתחדדים לאורכו או עקב התקנת חרירי Laval.אספקת המים לגוף העובד מתבצעת על ידי משאבה הידרודינמית, היוצרת כוח מכני של הנוזל בחלל הצרה, וכאשר הוא עובר לחלל רחב יותר, נוצרים מערבולות של cavitation.

בניגוד לדגם הקודם, ציוד חימום צינורי לא משמיע הרבה רעש ולא נשחק כל כך מהר. במהלך ההתקנה והתפעול, אינך צריך לדאוג לאיזון מדויק, ואם גופי החימום נהרסים, החלפתם ותיקונם יהיו זולים בהרבה מאשר בדגמים סיבוביים. החסרונות של מחוללי חום צינוריים כוללים ביצועים נמוכים משמעותית ומידות מגושמות.

אולטרסאונד

סוג זה של מכשיר כולל תא תהודה מכוון לתדר ספציפי של רעידות קול. בקלטו מותקנת לוח קוורץ, אשר רוטט כאשר מוחלים אותות חשמליים. הרטט של הלוח יוצר אפקט אדווה בתוך הנוזל, שמגיע לדפנות תא המהוד ומשתקף. במהלך תנועת החזרה הגלים נפגשים עם רעידות קדימה ויוצרים cavitation הידרודינמי.

תאנה. 5: עקרון עבודה של מחולל החום הקולי

יתר על כן, הבועות מועברות באמצעות זרם המים לאורך צינורות הכניסה הצרים של המתקן התרמי. כאשר עוברים לאזור רחב הבועות מתמוטטות ומשחררות אנרגיה תרמית. גם לגנרטורים לקיבול קולי יש ביצועים טובים מכיוון שאין להם אלמנטים מסתובבים.

ייצור מחולל חום מערבולת פוטאפוב

פותחו מכשירים רבים אחרים הפועלים על פי עקרונות שונים לחלוטין. לדוגמא, מחוללי חום המערבולת של פוטפוב, מיוצרים בעבודת יד. הם נקראים סטטיים באופן קונבנציונאלי. זאת בשל העובדה שלמכשיר ההידראולי אין חלקים מסתובבים במבנה. ככלל, מחוללי חום מערבולת מקבלים חום באמצעות משאבה ומנוע חשמלי.

השלב החשוב ביותר בתהליך יצירת מקור חום כזה במו ידיך יהיה בחירת המנוע. יש לבחור אותו בהתאם למתח. ישנם ציורים ודיאגרמות רבות של מחולל חום מערבולת עשה זאת בעצמך, המדגימים שיטות לחיבור מנוע חשמלי במתח של 380 וולט לרשת 220 וולט.

הרכבת מסגרת והתקנת מנוע

התקנת עשה זאת בעצמך של מקור חום של פוטאפוב מתחילה בהתקנת מנוע חשמלי. צרף אותו למיטה תחילה. ואז השתמש במטחנת זווית כדי ליצור את הפינות. חותכים אותם מריבוע מתאים. לאחר ביצוע 2-3 ריבועים, הידוק אותם למשקוף. ואז השתמש במכונת ריתוך להרכבת מבנה מלבני.

אם אין ברשותך מכונת ריתוך, אינך צריך לחתוך את הריבועים. פשוט גזור את המשולשים במקומות הקיפול המיועד. ואז כופף את הריבועים באמצעות מלקחית. השתמש ברגים, מסמרות ואומים כדי לאבטח.

לאחר ההרכבה תוכלו לצבוע את המסגרת ולקדוח חורים במסגרת להרכבת המנוע.

התקנת המשאבה

המרכיב החשוב הבא של הידרוקונסטרוקציית מערבולת שלנו יהיה המשאבה. כיום, בחנויות מתמחות, תוכלו לרכוש בקלות יחידה מכל כוח. בבחירתך, שים לב לשני דברים:

1. זה חייב להיות צנטריפוגלי.
2. בחרו יחידה שתעבוד בצורה אופטימלית עם המנוע החשמלי שלכם.

לאחר שרכשתם את המשאבה, חברו אותה למסגרת. אם אין מספיק צלעות, בצע 2-3 פינות נוספות. בנוסף, יהיה צורך למצוא צימוד. ניתן להפעיל אותו במחרטה או לרכוש בכל חנות חומרה.

מחולל חום של מערבולת מערבולת פוטאפוב על עץ, שנעשה בעבודת יד, מורכב מגוף, המיוצר בצורה של גליל.ראוי לציין כי דרך חורים וזרבובים חייבים להיות נוכחים בקצותיו, אחרת לא תוכל לחבר כראוי את מבנה ההידרו למערכת החימום.

הכנס את הסילון ממש מאחורי הכניסה. הוא נבחר בנפרד. עם זאת, זכרו שהחור שלו צריך להיות קטן פי 8-10 מקוטר הצינור. אם החור קטן מדי, המשאבה תחמם יתר על המידה ולא תוכל להפיץ את המים כראוי.

בנוסף, עקב אידוי, מחולל החום של מערבולת הקוטב של פוטאפוב על עץ יהיה רגיש מאוד לבלאי הידרו-שוחק.

איך מכינים צינור

תהליך הפיכתו של אלמנט זה למקור החום של פוטאפוב על עץ יתקיים בכמה שלבים:

1. ראשית, השתמש במטחנה לחיתוך פיסת צינור בקוטר 100 מ"מ. אורך היצירה חייב להיות לפחות 600-650 מ"מ.
2. ואז צרו חריץ חיצוני בחומר העבודה וחתכו את החוט.
3. ואז צרו שתי טבעות באורך 60 מ"מ. קליבר הטבעות חייב להתאים לקוטר הצינור.
4. ואז חותכים את החוטים לחצי הטבעות.
5. השלב הבא הוא ייצור מכסים. הם חייבים להיות מרותכים מהצד של הטבעות שאין בהם חוט.
6. לאחר מכן, קדח חור מרכזי בכיסויים.
7. לאחר מכן השתמש במקדח גדול כדי לסנן את החלק הפנימי של הכיסוי.

לאחר ביצוע הפעולות, יש לחבר למערכת את מחולל החום של הקוביטציה העץ. הכנס צינור ענף עם זרבובית לחור המשאבה שממנו מסופקים המים. חבר את המתאם האחר למערכת החימום. חבר את היציאה מהמערכת ההידראולית למשאבה.

אם ברצונך לווסת את טמפרטורת הנוזל, התקן מנגנון כדור ממש מאחורי הזרבובית.

בעזרתו, מחולל החום של פוטאפוב על עץ יזרום מים ברחבי המכשיר זמן רב יותר.

האם ניתן להגדיל את ביצועי מקור החום של פוטאפוב

במכשיר זה, כמו בכל מערכת הידראולית, מתרחש אובדן חום. לכן רצוי להקיף את המשאבה במעטה מים. לשם כך, הכינו דיור מבודד חום. הפוך את המד החיצוני של מכשיר מגן כזה לגדול מקוטר המשאבה שלך.

צינור מוכן 120 מ"מ יכול לשמש ריק לבידוד תרמי. אם אין לך הזדמנות כזו, אתה יכול לעשות parallelepiped עם הידיים שלך באמצעות פלדת גיליון. גודל הדמות צריך להיות כזה שכל מבנה הגנרטור יכול להשתלב בו בקלות.

יש ליצור את חומר העבודה רק מחומרים איכותיים על מנת לעמוד בלחץ הגבוה במערכת ללא בעיות.

על מנת להפחית עוד יותר את אובדן החום סביב המקרה, בצע בידוד תרמי, שיכול להיות מאופף מאוחר יותר במעטפת מתכת.

כל חומר שיכול לעמוד בנקודת הרתיחה של מים יכול לשמש כמבודד.

ייצור מבודד חום יתקיים בכמה שלבים:

1. ראשית, הרכיבו את המכשיר שיורכב ממשאבה, צינור חיבור, מחולל חום.
2. לאחר מכן בחרו במידות האופטימליות של מכשיר הבידוד התרמי ומצאו צינור בקליבר מתאים.
3. ואז הכינו את הכיסויים משני הצדדים.
4. לאחר מכן, הידוק היטב את המנגנונים הפנימיים של המערכת ההידראולית.
5. בסוף הכינו כניסה וקבעו לתוכה (לרתך או להבריג) צינור.

לאחר ביצוע הפעולות, ריתוך את האוגן בקצה הצינור ההידראולי. אם יש לך קשיים בהרכבת מנגנונים פנימיים, אתה יכול ליצור מסגרת.

הקפידו לבדוק את ההידוק של מכלולי מחוללי החום ואת המערכת ההידראולית שלכם לגבי נזילות. לבסוף, זכרו להתאים את הטמפרטורה בכדור.

הגנה מפני כפור

קודם כל, צרו מעטפת בידוד. לשם כך קח יריעה מגולוונת או יריעת אלומיניום דקה. גזור שני מלבנים. זכרו כי יש צורך לכופף את הסדין על גבי שדרה בקוטר גדול יותר.אתה יכול גם לכופף את החומר על הקורה.

ראשית, הניחו את הסדין שגזרתם ולחצו עליו עם פיסת עץ. ביד השנייה לחץ על הסדין כך שתיווצר כיפוף קל לכל אורכו. ואז הזז את עבודת העבודה שלך מעט הצידה והמשיך לכופף אותה עד שיהיה לך גליל חלול.

ואז הכינו כיסוי למעטפת. מומלץ לעטוף את כל מבנה הבידוד התרמי בחומר עמיד בחום מיוחד (צמר זכוכית וכו '), אותו יש לאבטח לאחר מכן באמצעות חוט.

מכשירים ומכשירים