Potapova iekšdedzes dzinējs. Potapova molekulārais dzinējs

Ar rokām izgatavotā Potapova virpuļveida siltuma ģeneratora (VTG) mērķis ir iegūt siltumu tikai ar elektromotora un sūkņa palīdzību. Šo ierīci galvenokārt izmanto kā ekonomisku sildītāju.

Vortex apkures sistēmas ierīces diagramma.

Tā kā nav pētījumu par produkta parametru noteikšanu atkarībā no sūkņa jaudas, tiks izgaismoti aptuvenie izmēri.

Vieglākais veids ir izgatavot virpuļveida siltuma ģeneratoru no standarta detaļām. Tam ir piemērots jebkurš elektromotors. Jo jaudīgāks tas ir, jo vairāk ūdens tas uzsilst līdz noteiktai temperatūrai.

Galvenais ir dzinējs

Jums jāizvēlas motors atkarībā no pieejamā sprieguma. Ir daudz ķēžu, ar kurām jūs varat savienot 380 voltu motoru ar 220 voltu tīklu un otrādi. Bet tā ir cita tēma.

Siltuma ģeneratora montāžu sāk no elektromotora. Tas būs jāpiestiprina pie gultas. Šīs ierīces dizains ir metāla rāmis, kuru visvieglāk izgatavot no kvadrāta. Izmēri būs jāizvēlas lokāli tām ierīcēm, kuras būs pieejamas.

Virpuļveida siltuma ģeneratora rasējums.

Instrumentu un materiālu saraksts:

• leņķa slīpmašīnas;
• metināšanas mašīna;
• elektriskais urbis;
• urbju komplekts;
• atvērta tipa atslēgas vai uzgriežņu atslēga 12 un 13;
• bultskrūves, uzgriežņi, paplāksnes;
• metāla stūris;
• grunts, krāsa, krāsas ota.

1. Izgrieziet kvadrātus ar leņķa slīpmašīnu. Izmantojot metināšanas mašīnu, samontējiet taisnstūra struktūru. Alternatīvi montāžu var veikt, izmantojot skrūves un uzgriežņus. Tas neietekmēs galīgo dizainu. Izvēlieties garumu un platumu tā, lai visas daļas būtu optimāli piemērotas.
2. Izgrieziet vēl vienu kvadrāta gabalu. Pievienojiet to kā šķērssiju, lai motoru varētu nostiprināt.
3. Krāsojiet rāmi.
4. Rāmī urbiet caurumus skrūvēm un uzstādiet motoru.

Sūkņa uzstādīšana

Tagad jums vajadzēs uzņemt ūdens sūkni. Tagad specializētajos veikalos varat iegādāties jebkuras modifikācijas un jaudas vienību. Kam jāpievērš uzmanība?

1. Sūknim jābūt centrbēdzes.
2. Jūsu dzinējs varēs to pagriezt.

Uzstādiet sūkni uz rāmja, ja jums ir jāveido vairāk šķērssiju, tad izveidojiet tos vai nu no stūra, vai no tāda paša biezuma lentes dzelzs kā stūris. Diez vai ir iespējams izveidot sakabes uzmavu bez virpas. Tāpēc jums tas kaut kur būs jāpasūta.

Hidro virpuļveida siltuma ģeneratora diagramma.

Virpuļvada siltuma ģenerators Potapovs sastāv no korpusa, kas izgatavots slēgta cilindra formā. Tās galos jābūt caurumiem un sprauslām, lai tos varētu savienot ar apkures sistēmu. Dizaina noslēpums ir cilindra iekšpusē. Strūklai jāatrodas aiz ieplūdes atveres. Tās caurums šai ierīcei tiek izvēlēts individuāli, taču ir vēlams, lai tas būtu divas reizes mazāks par ceturtdaļu no caurules korpusa diametra. Ja jūs darāt mazāk, tad sūknis nevarēs izvadīt ūdeni caur šo atveri un sāks pats uzsildīt. Turklāt kavitācijas parādības dēļ intensīvi sāks iznīcināt iekšējās daļas.

Instrumenti: leņķa slīpmašīna vai metāla zāģis metālam, metināšanas mašīna, elektriskā urbjmašīna, regulējama uzgriežņu atslēga.

Materiāli: bieza metāla caurule, elektrodi, urbji, 2 vītņoti sprauslas, savienojumi.

1. Izgrieziet biezas caurules gabalu, kura diametrs ir 100 mm un garums 500-600 mm.Uz tā izveidojiet ārēju rievu apmēram 20-25 mm un pusi no caurules biezuma. Izgrieziet pavedienus.
2. No tā paša caurules diametra izveido divus 50 mm garus gredzenus. Katra pusgredzena vienā pusē sagrieziet iekšējo vītni.
3. No tāda paša plakana metāla biezuma kā caurule, izveidojiet vāciņus un sametiniet tos gredzenu pusē, kur nav vītnes.
4. Vāciņos izveidojiet centrālo atveri: vienu pēc sprauslas diametra un otru pēc sprauslas diametra. Vāka iekšpusē, kur atrodas strūkla, izveidojiet griezumu ar lielāku diametru urbi. Rezultātā jābūt sprauslai.
5. Pievienojiet siltuma ģeneratoru sistēmai. Savienojiet atzarojuma cauruli, kur atrodas sprausla, ar sūkni atverē, no kuras ūdens tiek piegādāts zem spiediena. Pievienojiet apkures sistēmas ieeju otrajai atzarojuma caurulei. Pievienojiet sistēmas izeju sūkņa ieplūdei.

Ūdens zem spiediena, ko radīs sūknis, izies caur virpuļveida siltuma ģeneratora sprauslu, kuru jūs izgatavojat ar savām rokām. Kamerā tas sāks karsēt intensīvas maisīšanas dēļ. Pēc tam piegādājiet to apkurei. Lai regulētu temperatūru, aiz tapas novietojiet lodīšu slēdzeni. Nosedziet to, un virpuļveida siltuma ģenerators ilgāk iedzīs ūdeni korpusa iekšpusē, kas nozīmē, ka temperatūra tajā sāks paaugstināties. Tas darbojas kā šis sildītājs.

Produktivitātes veidi

Siltumsūkņa diagramma.

Sūknī rodas siltuma zudumi. Tātad Potapova virpuļveida siltuma ģeneratoram šajā versijā ir ievērojams trūkums. Tāpēc ir loģiski ieskaut iegremdēto sūkni ar ūdens apvalku, lai tā siltums nonāktu arī lietderīgā apkurei.

Padariet visas ierīces ārējo apvalku nedaudz lielāku par pieejamā sūkņa diametru. Tas var būt vai nu pabeigta caurule, kas ir vēlama, vai paralēlskaldnis, kas izgatavots no lokšņu materiāla. Tā izmēriem jābūt tādiem, lai sūknis, sajūgs un pats ģenerators nonāktu iekšpusē. Sienas biezumam jāspēj izturēt spiedienu sistēmā.

Lai samazinātu siltuma zudumus, veiciet siltumizolāciju ap ierīces korpusu. To var aizsargāt ar apvalku, kas izgatavots no lokšņu metāla. Kā izolatoru izmantojiet jebkuru izolācijas materiālu, kas iztur šķidruma viršanas temperatūru.

1. Salieciet kompaktu ierīci, kas sastāv no iegremdējama sūkņa, savienojošās caurules un siltuma ģeneratora, kuru pats samontējāt.
2. Izlemiet tā izmērus un paņemiet šāda diametra cauruli, kurā visi šie mehānismi viegli iederētos.
3. Vienā un otrā pusē izveidojiet vākus.
4. Nodrošiniet iekšējo mehānismu stingrību un sūkņa spēju sūknēt ūdeni caur sevi no iegūtā rezervuāra.
5. Izveidojiet ieplūdi un piestipriniet tai sprauslu. Sūknim jāatrodas iekšpusē ar ūdens ieplūdi pēc iespējas tuvāk šai atverei.

Metiniet atloku caurules pretējā galā. Ar tās palīdzību vāks tiks piestiprināts caur gumijas starpliku. Lai atvieglotu iekšējo daļu montāžu, izveidojiet nekomplicētu vieglu rāmi vai skeletu. Salieciet ierīci tās iekšpusē. Pārbaudiet visu komponentu piemērotību un blīvumu. Ievietojiet korpusā un aizveriet vāku.

Sazinieties ar patērētājiem un pārbaudiet, vai viss nav noplūdis. Ja nav noplūdes, ieslēdziet sūkni. Atverot un aizverot krānu, kas atrodas ģeneratora izejā, noregulējiet temperatūru.

Ģeneratora izolācija

Siltuma ģeneratora pieslēguma shēma apkures sistēmai.

Vispirms jums jāizveido izolācijas korpuss. Šim nolūkam ņemiet cinkotas loksnes vai plānas alumīnija loksni. Izgrieziet no tā divus taisnstūrus, ja veidosiet korpusu no divām pusēm. Vai arī viens taisnstūris, bet ar cerību, ka pēc izgatavošanas tas pilnībā iederēsies Potapova virpuļveida siltuma ģeneratorā, kas tika samontēts ar rokām.

Vislabāk ir saliekt loksni uz liela diametra caurules vai izmantot šķērsgriezumu. Ielieciet uz tā griezto lapu un ar roku nospiediet koka bloku uz augšu. Ar otru roku nospiediet alvas loksni tā, lai visā garumā izveidotos neliels līkums. Nedaudz pārvietojiet sagatavi un atkārtojiet darbību vēlreiz. Dariet to, līdz jums ir cilindrs.

1. Savienojiet to ar slēdzeni, ko izmanto notekcaurules skārdnieki.
2. Izveidojiet apvalkus apvalkiem ar atverēm ģeneratora pievienošanai.
3. Aptiniet izolācijas materiālu ap ierīci. Piestipriniet izolāciju ar stiepli vai plānām metāla loksnēm.
4. Ievietojiet ierīci apvalkā, aizveriet vākus.

Ir vēl viens veids, kā palielināt siltuma ražošanu: šim nolūkam jums jānoskaidro, kā darbojas Potapova virpuļu ģenerators, kura efektivitāte var tuvoties 100% un augstāk (nav vienprātības, kāpēc tas notiek).

Ūdens izvadīšanas laikā caur sprauslu vai strūklu izejā tiek izveidota spēcīga plūsma, kas trāpās ierīces pretējā galā. Tas vērpjas, un molekulu berzes dēļ notiek apkure. Tas nozīmē, ka, ievietojot papildu šķērsli šīs plūsmas iekšpusē, ir iespējams palielināt šķidruma sajaukšanos ierīcē.

Kad esat uzzinājis, kā tas darbojas, varat sākt izstrādāt papildu uzlabojumus. Tas būs virpuļa amortizators, kas izgatavots no gareniskām plāksnēm, kas atrodas divu gredzenu iekšpusē lidmašīnas bumbas stabilizatora formā.

Stacionārā siltuma ģeneratora diagramma.

Instrumenti: metināšanas mašīna, leņķa slīpmašīna.

Materiāli: lokšņu metāls vai plakans dzelzs, biezu sienu caurule.

No caurules, kuras diametrs ir mazāks par Potapova virpuļveida siltuma ģeneratoru, izveidojiet divus gredzenus 4-5 cm platumā. Viņu garumam jābūt vienādam ar ceturtdaļu no paša siltuma ģeneratora ķermeņa garuma. Izvēlieties platumu tā, lai pēc montāžas iekšpusē būtu brīva atvere.

1. Nostipriniet plāksni skrūvspīlē. Pakariet to vienā un otrā gredzena pusē. Metiniet viņiem plāksni.
2. Noņemiet sagatavi no skavas un pagrieziet to par 180 grādiem. Ievietojiet plāksni gredzenu iekšpusē un nostipriniet skavā tā, lai plāksnes būtu pretī viena otrai. Šādā veidā piestipriniet 6 plāksnes vienādā attālumā.
3. Salieciet virpuļveida siltuma ģeneratoru, ievietojot aprakstīto ierīci pretī sprauslai.

Iespējams, šo produktu var vēl uzlabot. Piemēram, paralēlu plākšņu vietā izmantojiet tērauda stiepli, to savijot gaisa lodē. Vai arī uz plāksnēm izveidojiet dažāda diametra caurumus. Par šo uzlabojumu nekas nav teikts, taču tas nenozīmē, ka to nevajadzētu darīt.

Siltuma lielgabala ierīces shēma.

1. Noteikti aizsargājiet Potapova virpuļojošo siltuma ģeneratoru, krāsojot visas virsmas.
2. Tās iekšējās daļas ekspluatācijas laikā atradīsies ļoti agresīvā vidē, ko izraisa kavitācijas procesi. Tāpēc mēģiniet izgatavot ķermeni un visu tajā esošo no bieza materiāla. Nevajag taupīt aparatūru.
3. Izveidojiet vairākus dažādus vāciņus ar dažādām ieejām. Tad būs vieglāk izvēlēties to diametru, lai iegūtu augstu veiktspēju.
4. Tas pats attiecas uz vibrācijas slāpētāju. To var arī modificēt.

Uzbūvējiet nelielu laboratorijas soliņu, kur jūs darbosities ar visām īpašībām. Lai to izdarītu, nepieslēdziet patērētājus, bet savienojiet cauruļvadu ar ģeneratoru. Tas vienkāršos tā testēšanu un nepieciešamo parametru izvēli. Tā kā mājās ir grūti atrast sarežģītas ierīces efektivitātes koeficienta noteikšanai, tiek piedāvāts šāds tests.

Ieslēdziet virpuļveida siltuma ģeneratoru un atzīmējiet laiku, kad tas ūdeni uzsilda līdz noteiktai temperatūrai. Labāk ir elektroniskais termometrs, tas ir precīzāks. Pēc tam modificējiet dizainu un atkal veiciet eksperimentu, novērojot temperatūras paaugstināšanos. Jo vairāk ūdens vienlaikus uzsilst, jo vairāk priekšroka būs jāpiešķir izveidotā dizaina uzlabojuma gala versijai.

Vai esat pamanījuši, ka apkures un karstā ūdens piegādes cena ir pieaugusi, un nezināt, kā ar to rīkoties? Dārgu enerģijas resursu problēmas risinājums ir virpuļveida siltuma ģenerators. Es runāšu par to, kā ir sakārtots virpuļveida siltuma ģenerators un kāds ir tā darbības princips. Jūs arī uzzināsiet, vai jūs varat savākt šādu ierīci ar savām rokām un kā to izdarīt mājas darbnīcā.

DIY CTG

Vienkāršākais variants ieviešanai mājās ir cauruļveida kavitācijas ģenerators ar vienu vai vairākām sprauslām ūdens sildīšanai. Tāpēc mēs analizēsim tieši šādas ierīces izgatavošanas piemēru, tāpēc jums tas būs nepieciešams:

• Sūknis - apkurei noteikti izvēlieties siltumsūkni, kas nebaidās no pastāvīgas augstas temperatūras iedarbības. Tam jānodrošina darba spiediens pie izejas 4 - 12 atm.
• 2 manometri un uzmavas to uzstādīšanai - atrodas abās sprauslas pusēs, lai izmērītu spiedienu pie kavitācijas elementa ieplūdes un izplūdes.
• Termometrs dzesēšanas šķidruma sildīšanas daudzuma mērīšanai sistēmā.
• Vārsts liekā gaisa noņemšanai no kavitācijas siltuma ģeneratora. Uzstādīts sistēmas augstākajā punktā.
• Sprausla - urbuma diametram jābūt no 9 līdz 16 mm, nav ieteicams darīt mazāk, jo kavitācija var notikt jau sūknī, kas ievērojami samazinās tā kalpošanas laiku. Sprauslas forma var būt cilindriska, koniska vai ovāla, no praktiskā viedokļa jums derēs jebkura.
• Caurules un savienojošie elementi (apkures radiatori, ja to nav) tiek izvēlēti atbilstoši veicamajam uzdevumam, bet vienkāršākais variants ir plastmasas caurules lodēšanai.
• Kavitācijas siltuma ģeneratora ieslēgšanas / izslēgšanas automatizācija - parasti tas ir saistīts ar temperatūras režīmu, iestatīts izslēgties aptuveni 80 ° C temperatūrā un ieslēgties, kad tas nokrītas zem 60 ° C. Bet jūs pats varat izvēlēties kavitācijas siltuma ģeneratora darbības režīmu.

Att. 6: kavitācijas siltuma ģeneratora diagramma
Pirms visu elementu pievienošanas ieteicams uzzīmēt to atrašanās vietas diagrammu uz papīra, sienām vai uz grīdas. Vietām jābūt izvietotām prom no viegli uzliesmojošiem elementiem, vai arī pēdējie ir jānoņem drošā attālumā no apkures sistēmas.

Savāc visus elementus, kā parādīts diagrammā, un pārbaudiet blīvumu, neieslēdzot ģeneratoru. Pēc tam pārbaudiet kavitācijas siltuma ģeneratoru darba režīmā, normāla šķidruma temperatūras paaugstināšanās vienā minūtē ir 3 - 5 ° C.

Vai esat pamanījuši, ka apkures un karstā ūdens piegādes cena ir pieaugusi, un nezināt, kā ar to rīkoties? Dārgu enerģijas resursu problēmas risinājums ir virpuļveida siltuma ģenerators. Es runāšu par to, kā ir sakārtots virpuļveida siltuma ģenerators un kāds ir tā darbības princips. Jūs arī uzzināsiet, vai jūs varat savākt šādu ierīci ar savām rokām un kā to izdarīt mājas darbnīcā.

Mazliet vēstures

Virpuļveida siltuma ģenerators tiek uzskatīts par daudzsološu un novatorisku attīstību. Tikmēr tehnoloģija nav jauna, jo gandrīz pirms 100 gadiem zinātnieki domāja par to, kā piemērot kavitācijas fenomenu.

Pirmo eksperimentālo uzstādījumu, tā saukto "virpuļcauruli", 1934. gadā izgatavoja un patentēja franču inženieris Džozefs Ranks.

Rangs pirmais pamanīja, ka gaisa temperatūra pie ieejas ciklonā (gaisa tīrītājs) atšķiras no tās pašas gaisa plūsmas temperatūras pie izejas.Tomēr stenda testu sākumposmos virpuļcaurule tika pārbaudīta nevis pēc sildīšanas efektivitātes, bet tieši pretēji - no gaisa strūklas dzesēšanas efektivitātes.

Šī tehnoloģija piedzīvoja jaunu attīstību divdesmitā gadsimta 60. gados, kad padomju zinātnieki izdomāja, kā uzlabot Rank cauruli, gaisa strūklas vietā palaižot tajā šķidrumu.

Sakarā ar augstāku, salīdzinot ar gaisu, šķidrā barotnes blīvumu šķidruma temperatūra, izejot caur virpuļcauruli, mainījās intensīvāk. Rezultātā eksperimentāli tika konstatēts, ka šķidrā vide, izejot caur uzlaboto Ranque cauruli, nenormāli ātri sakarst ar enerģijas pārveidošanas koeficientu 100%!

Diemžēl tajā laikā nebija vajadzīgi lēti siltumenerģijas avoti, un tehnoloģija neatrada praktisku pielietojumu. Pirmās darbojošās kavitācijas iekārtas, kas paredzētas šķidras vides sildīšanai, parādījās tikai divdesmitā gadsimta 90. gadu vidū.

Enerģijas krīžu virkne un līdz ar to pieaugošā interese par alternatīvajiem enerģijas avotiem ir atsākusi darbu pie efektīviem ūdens strūklas enerģijas pārveidotājiem, kas pārvietojas siltumā. Tā rezultātā šodien ir iespējams iegādāties nepieciešamās jaudas instalāciju un izmantot to lielākajā daļā apkures sistēmu.

Priekšrocības un trūkumi

Kavitācijas ierīces salīdzinājumā ar citiem siltuma ģeneratoriem atšķiras ar vairākām priekšrocībām un trūkumiem.

Šādu ierīču priekšrocības ietver:

• Daudz efektīvāks mehānisms siltumenerģijas iegūšanai;
• Patērē ievērojami mazāk resursu nekā degvielas ģeneratori;
• To var izmantot gan mazjaudas, gan lielu patērētāju apkurei;
• Pilnīgi videi draudzīgs - ekspluatācijas laikā neizdala vidē kaitīgas vielas.

Kavitācijas siltuma ģeneratoru trūkumi ir:

• Salīdzinoši lieli izmēri - elektriskie un degvielas modeļi ir daudz mazāki, kas ir svarīgi, uzstādot tos jau darbinātā telpā;
• Liels troksnis ūdens sūkņa un paša kavitācijas elementa darbības dēļ, kas apgrūtina tā uzstādīšanu mājsaimniecības telpās;
• Neefektīva jaudas un veiktspējas attiecība telpām ar nelielu kvadrātveida laukumu (līdz 60m 2 ir izdevīgāk izmantot ierīci, kas darbojas ar gāzi, šķidro degvielu vai līdzvērtīgu elektrisko jaudu ar sildelementu). \

Darbības princips

Kavitācija ļauj nedot siltumu ūdenim, bet iegūt siltumu no kustīga ūdens, vienlaikus sildot to līdz ievērojamai temperatūrai.

Virpuļveida siltuma ģeneratoru darba paraugu ierīce ir ārēji nesarežģīta. Mēs varam redzēt masīvu motoru, kuram pievienota cilindriska "gliemeža" ierīce.

Gliemezis ir modificēta Ranga pīpes versija. Kavitācijas procesu intensitāte "gliemeža" dobumā raksturīgās formas dēļ ir daudz augstāka, salīdzinot ar virpuļcauruli.

"Gliemeža" dobumā atrodas diska aktivators - disks ar īpašu perforāciju. Kad disks griežas, šķidrā vide "gliemezī" tiek iedarbināta, kā rezultātā notiek kavitācijas procesi:

• Elektromotors pagriež diska aktivatoru
  ... Diska aktivators ir vissvarīgākais elements siltuma ģeneratora konstrukcijā, un tas ir savienots ar elektromotoru ar taisnas vārpstas palīdzību vai ar siksnas piedziņu. Kad ierīce tiek ieslēgta darba režīmā, motors nodod griezes momentu aktivatoram;
• Aktivators uzgriež šķidro barotni
  ... Aktivators ir veidots tā, ka šķidrā vide, nokļūstot diska dobumā, virpuļo un iegūst kinētisko enerģiju;
• Mehāniskās enerģijas pārveidošana siltumā
  ... Atstājot aktivatoru, šķidrā vide zaudē savu paātrinājumu un asas bremzēšanas rezultātā rodas kavitācijas efekts. Rezultātā kinētiskā enerģija sasilda šķidro barotni līdz + 95 ° С, un mehāniskā enerģija kļūst termiska.

Ierīce un darbības princips

Kavitācijas siltuma ģeneratora darbības princips ir sildīšanas efekts, pateicoties mehāniskās enerģijas pārvēršanai siltumā. Tagad aplūkosim tuvāk pašu kavitācijas parādību. Kad šķidrumā rodas pārmērīgs spiediens, rodas virpuļi, pateicoties tam, ka šķidruma spiediens ir lielāks nekā tajā esošās gāzes spiediens, gāzes molekulas tiek izdalītas atsevišķos ieslēgumos - burbuļu sabrukumā. Spiediena starpības dēļ ūdens mēdz saspiest gāzes burbuli, kas uz tā virsmas uzkrāj lielu enerģijas daudzumu, un temperatūra iekšpusē sasniedz aptuveni 1000 - 1200 ° C.

Kad kavitācijas dobumi nonāk normālā spiediena zonā, burbuļi tiek iznīcināti, un to iznīcināšanas enerģija tiek izlaista apkārtējā telpā. Sakarā ar to tiek atbrīvota siltumenerģija, un šķidrums tiek uzkarsēts no virpuļplūsmas. Siltuma ģeneratoru darbība ir balstīta uz šo principu, pēc tam apsveriet kavitācijas sildītāja vienkāršākās versijas darbības principu.

Vienkāršākais modelis

Att. 1: Kavitācijas siltuma ģeneratora funkcionālais princips
Paskaties 1. attēlā, šeit parādīta vienkāršākā kavitācijas siltuma ģeneratora ierīce, kas sastāv no ūdens sūknēšanas ar sūkni līdz cauruļvada sašaurināšanās vietai. Kad ūdens plūsma sasniedz sprauslu, šķidruma spiediens ievērojami palielinās un sākas kavitācijas burbuļu veidošanās. Atstājot sprauslu, burbuļi atbrīvo siltuma jaudu, un spiediens pēc iziešanas caur sprauslu ir ievērojami samazināts. Lai palielinātu efektivitāti, praksē var uzstādīt vairākas sprauslas vai caurules.

Potapova ideālais siltuma ģenerators

Potapova siltuma ģenerators, kuram pretī stacionārajam (6) ir uzstādīts rotējošs disks (1), tiek uzskatīts par ideālu uzstādīšanas iespēju. Auksts ūdens tiek piegādāts no caurules, kas atrodas kavitācijas kameras (3) apakšā (4), un jau uzsildītās izejas no tās pašas kameras augšējā punkta (5). Šādas ierīces piemērs ir parādīts 2. attēlā:

Att. 2: Potapova kavitācijas siltuma ģenerators

Bet ierīce nesaņēma plašu izplatīšanu, jo tās darbībai nebija praktiska pamatojuma.

Piemērošanas joma

Integrācija privātmājas apkures sistēmā

Lai siltuma ģeneratoru varētu izmantot apkures sistēmā, tas tajā jāievada. Kā to pareizi izdarīt? Patiesībā tajā nav nekā grūta.

Ģeneratora priekšā ir uzstādīts centrbēdzes sūknis (attēlā 1) (attēlā apzīmēts ar 2. numuru), kas piegādās ūdeni ar spiedienu līdz 6 atmosfērām. Pēc ģeneratora ir uzstādīta izplešanās tvertne (attēlā 6) un slēgvārsti.

Kavitācijas siltuma ģeneratoru izmantošanas priekšrocības

Kavitācijas tipa siltuma ģeneratora ražošanas shēmas

Lai ar savām rokām izveidotu darba ierīci, apsveriet esošo ierīču rasējumus un diagrammas, kuru efektivitāte ir noteikta un dokumentēta patentu birojos.

Cenu pārskats

Protams, kavitācijas siltuma ģenerators ir praktiski nenormāla ierīce, tas ir gandrīz ideāls ģenerators, to ir grūti iegādāties, cena ir pārāk augsta. Mēs iesakām apsvērt kavitācijas sildīšanas ierīces izmaksas dažādās Krievijas un Ukrainas pilsētās:

Kavitācijas virpuļu siltuma ģeneratoriem ir vienkāršāki rasējumi, taču tie ir nedaudz zemāki par efektivitāti. Šobrīd ir vairāki tirgus līderi: rotējošs hidrauliskā šoka sūknis-siltuma ģenerators "Radex", AES "New Technologies", elektrošoks "Tornado" un elektrohidrauliskais šoks "Vektorplus", mini ierīce privātmāja (LATR) TSGC2-3k (3 kVA) un Baltkrievijas Yurle-K.

Foto - Tornado siltuma ģenerators

Pārdošana tiek veikta izplatītājos un partneru veikalos Krievijā, Kirgizstānā, Baltkrievijā un citās NVS valstīs.

Lai nodrošinātu dzīvojamo, komunālo vai rūpniecisko telpu ekonomisku apkuri, īpašnieki izmanto dažādas shēmas un metodes siltumenerģijas iegūšanai. Lai ar savām rokām savāktu kavitācijas darbības siltuma ģeneratoru, jums ir jāsaprot procesi, kas ļauj jums radīt siltumu.

Apkoposim

Tagad jūs zināt, kas ir populārs un pieprasīts alternatīvās enerģijas avots. Tas nozīmē, ka jums būs viegli izlemt, vai šāds aprīkojums ir piemērots. Iesaku arī noskatīties video šajā rakstā.

Katru gadu apkures cenu kāpums liek mums meklēt lētākus veidus, kā apsildīt dzīvojamo platību aukstā sezonā. Tas jo īpaši attiecas uz tām mājām un dzīvokļiem, kuriem ir liels laukums. Viens no šiem ietaupīšanas veidiem ir virpulis. Tam ir arī daudzas priekšrocības ļauj jums ietaupīt

par radīšanu.Dizaina vienkāršība neapgrūtinās savākšanu pat no iesācējiem. Tālāk mēs apsvērsim šīs sildīšanas metodes priekšrocības, kā arī mēģināsim ar savu roku sastādīt plānu siltuma ģeneratora montāžai.

Siltuma ģenerators ir īpaša ierīce, kuras galvenais mērķis ir radīt siltumu, sadedzinot tajā iekrauto degvielu. Šajā gadījumā rodas siltums, kas tiek tērēts dzesēšanas šķidruma sildīšanai, kas savukārt tieši veic dzīvojamās telpas apsildīšanas funkciju.

Pirmie siltuma ģeneratori tirgū parādījās tālajā 1856. gadā, pateicoties britu fiziķa Roberta Bunsena izgudrojumam, kurš eksperimentu sērijas gaitā pamanīja, ka degšanas laikā radušos siltumu var novirzīt jebkurā virzienā.

Kopš tā laika ģeneratori, protams, ir pārveidoti un spēj apsildīt daudz lielāku platību nekā pirms 250 gadiem.

Galvenais kritērijs, pēc kura ģeneratori atšķiras viens no otra, ir uzlādējamā degviela. Atkarībā no tā viņi atšķir šādus veidus

:

1. Dīzeļdegvielas siltuma ģeneratori - rada siltumu, sadedzinot dīzeļdegvielu. Viņi spēj labi apsildīt lielas platības, taču labāk nav tos izmantot mājai, jo rodas toksiskas vielas, kas veidojas degvielas sadegšanas rezultātā.
2. Gāzes siltuma ģeneratori - strādā pēc nepārtrauktas gāzes padeves principa, sadedzinot īpašā kamerā, kas arī rada siltumu. Tas tiek uzskatīts par ļoti ekonomisku iespēju, taču uzstādīšanai nepieciešama īpaša atļauja un paaugstināta drošība.
3. Cietā kurināmā ģeneratori pēc konstrukcijas ir līdzīgi parastajai ogļu krāsnij ar degšanas kameru, kvēpu un pelnu nodalījumu un sildelementu. Tās ir ērti darboties atklātās vietās, jo to darbība nav atkarīga no laika apstākļiem.
4. - to darbības princips ir balstīts uz termiskās konversijas procesu, kurā šķidrumā izveidojušies burbuļi provocē jauktu fāžu plūsmu, kas palielina saražotās siltuma daudzumu.

Siltuma ģeneratora izgatavošana ar savām rokām ir diezgan sarežģīts un rūpīgs process. Parasti šī ierīce ir nepieciešama, lai nodrošinātu ekonomisku apkuri mājās. Siltuma ģeneratoriem ir divi modeļi: statiski un rotējoši. Pirmajā gadījumā kā galvenais elements jāizmanto sprausla. Rotācijas ģeneratorā kavitācijas izveidošanai jāizmanto elektromotors.

Šī iekārta ir modernizēts centrbēdzes sūknis vai drīzāk tā korpuss, kas kalpos kā stators. Jūs nevarat iztikt bez darba kameras un filiāles caurulēm.

Mūsu hidrodinamiskā dizaina korpusa iekšpusē kā darbrats ir spararats. Siltuma ģeneratoriem ir ļoti dažādas rotācijas konstrukcijas. Vienkāršākais no tiem ir diska dizains.

Nepieciešamais urbumu skaits tiek uzklāts uz rotora diska cilindriskās virsmas, kurai jābūt noteiktam diametram un dziļumam. Tās ir ierasts saukt par "Griga šūnām". Jāatzīmē, ka urbto urbumu lielums un skaits mainīsies atkarībā no rotora diska kalibra un motora vārpstas ātruma.

Šāda siltuma avota korpuss visbiežāk tiek izgatavots dobu cilindru formā. Faktiski tā ir parasta caurule ar metinātiem atlokiem galos. Plaisa starp korpusa iekšpusi un spararatu būs ļoti maza (aptuveni 1,5-2 mm).

Tieši šajā spraugā notiks tieša ūdens sildīšana. Šķidruma sildīšana tiek panākta tā berzes dēļ vienlaikus pret rotora virsmu un korpusu, savukārt spararata disks pārvietojas gandrīz ar maksimālo ātrumu.

Kavitācijas (burbuļu veidošanās) procesiem, kas notiek rotora šūnās, ir liela ietekme uz šķidruma sildīšanu.

Rotācijas siltuma ģenerators ir modernizēts centrbēdzes sūknis, precīzāk, tā korpuss, kas kalpos kā stators

Parasti šāda veida siltuma ģeneratoros diska diametrs ir 300 mm, un hidrauliskās ierīces rotācijas ātrums ir 3200 apgr./min. Ātrums mainīsies atkarībā no rotora lieluma.

Analizējot šīs instalācijas dizainu, mēs varam secināt, ka tās darbības laiks ir diezgan mazs. Pateicoties pastāvīgai ūdens sildīšanai un abrazīvai iedarbībai, atstarpe pakāpeniski palielinās.

Jāatzīmē, ka rotācijas siltuma ģeneratori darbības laikā rada lielu troksni. Tomēr, salīdzinot ar citām hidrauliskajām ierīcēm (statiskā tipa), tās ir par 30% efektīvākas.

Skati

Kavitācijas siltuma ģeneratora galvenais uzdevums ir gāzes ieslēgumu veidošanās, un apkures kvalitāte būs atkarīga no to daudzuma un intensitātes. Mūsdienu rūpniecībā ir vairāki šāda veida siltuma ģeneratoru veidi, kas atšķiras pēc šķidruma burbuļu veidošanās principa. Visizplatītākie ir trīs veidi:

• Rotācijas siltuma ģeneratori
  - darba elements pagriežas elektriskās piedziņas dēļ un rada šķidruma virpuļus;
• Cauruļveida
  - mainīt spiedienu cauruļu sistēmas dēļ, pa kuru ūdens pārvietojas;
• Ultraskaņas
  - šķidruma neviendabīgums šādos siltuma ģeneratoros rodas zemas frekvences skaņas vibrāciju dēļ.

Papildus iepriekš minētajiem veidiem ir lāzera kavitācija, taču šī metode vēl nav atradusi rūpniecisku ieviešanu. Tagad aplūkosim katru no veidiem sīkāk.

Rotācijas siltuma ģenerators

Tas sastāv no elektromotora, kura vārpsta ir savienota ar rotācijas mehānismu, kas paredzēts turbulences radīšanai šķidrumā. Rotora konstrukcijas iezīme ir noslēgts stators, kurā notiek apkure. Statora iekšpusē ir cilindriska dobums - virpuļkamera, kurā rotors rotē. Kavitācijas siltuma ģeneratora rotors ir cilindrs ar rievu komplektu uz virsmas; kad cilindrs rotē statora iekšienē, šīs rievas rada neviendabīgumu ūdenī un izraisa kavitācijas procesus.

Att. 3: rotācijas tipa ģeneratora dizains

Padziļinājumu skaits un to ģeometriskie parametri tiek noteikti atkarībā no modeļa. Optimāliem apkures parametriem attālums starp rotoru un statoru ir aptuveni 1,5 mm. Šis dizains nav vienīgais šāda veida dizains, jo senai modernizācijas un uzlabojumu vēsturei rotējošā tipa darba elements ir daudz pārveidots.

Viens no pirmajiem efektīvajiem kavitācijas pārveidotāju modeļiem bija Griga ģenerators, kurā tika izmantots diska rotors ar aklām atverēm uz virsmas. Viens no mūsdienu disku kavitācijas siltuma ģeneratoru analogiem parādīts 4. attēlā:

Att. 4: diska siltuma ģenerators

Neskatoties uz konstrukcijas vienkāršību, rotācijas tipa vienības ir diezgan grūti izmantot, jo to darbības laikā nepieciešama precīza kalibrēšana, uzticami blīvējumi un atbilstība ģeometriskajiem parametriem, kas apgrūtina to darbību. Šādiem kavitācijas siltuma ģeneratoriem raksturīgs diezgan zems kalpošanas laiks - 2 - 4 gadi ķermeņa un daļu kavitācijas erozijas dēļ. Turklāt rotējošā elementa darbības laikā tie rada diezgan lielu trokšņa slodzi. Šī modeļa priekšrocības ietver augstu produktivitāti - par 25% augstāku nekā klasiskajiem sildītājiem.

Cauruļveida

Statiskajā siltuma ģeneratorā nav rotējošu elementu. Apkures process tajos notiek ūdens kustības dēļ pa cauruļvadiem, kas konusveida gar garumu, vai arī pateicoties Laval sprauslu uzstādīšanai.Ūdens padevi darba ķermenim veic hidrodinamiskais sūknis, kas šaurīgā telpā rada šķidruma mehānisko spēku, un, kad tas pāriet plašākā dobumā, rodas kavitācijas virpuļi.

Atšķirībā no iepriekšējā modeļa cauruļveida apkures iekārtas nerada lielu troksni un nedilst tik ātri. Uzstādīšanas un ekspluatācijas laikā jums nav jāuztraucas par precīzu līdzsvarošanu, un, ja sildelementi tiek iznīcināti, to nomaiņa un remonts būs daudz lētāks nekā ar rotācijas modeļiem. Cauruļveida siltuma ģeneratoru trūkumi ir ievērojami zemāka veiktspēja un lielgabarīta izmēri.

Ultraskaņas

Šāda veida ierīcēm ir rezonatora kamera, kas noregulēta uz noteiktu skaņas vibrāciju frekvenci. Tās ieejā ir uzstādīta kvarca plāksne, kas vibrē, kad tiek iedarbināti elektriskie signāli. Plāksnes vibrācija šķidruma iekšienē rada viļņošanās efektu, kas sasniedz rezonatora kameras sienas un atspoguļojas. Atgriešanās kustības laikā viļņi satiekas ar vibrācijām uz priekšu un rada hidrodinamisko kavitāciju.

Att. 5: ultraskaņas siltuma ģeneratora darbības princips

Turpmāk burbuļus aiznes ūdens plūsma pa siltās iekārtas šaurajām ieplūdes caurulēm. Pārejot plašā apgabalā, burbuļi sabrūk, atbrīvojot siltuma enerģiju. Arī ultraskaņas kavitācijas ģeneratoriem ir laba veiktspēja, jo tiem nav rotējošu elementu.

Virpuļveida siltuma ģeneratora Potapova ražošana

Ir izstrādātas daudzas citas ierīces, kas darbojas pēc pilnīgi citiem principiem. Piemēram, Potapova virpuļojošie siltuma ģeneratori, kas izgatavoti ar rokām. Tos parasti sauc par statiskiem. Tas ir saistīts ar faktu, ka hidrauliskajai ierīcei konstrukcijā nav rotējošu daļu. Parasti virpuļojošie siltuma ģeneratori siltumu saņem, izmantojot sūkni un elektromotoru.

Vissvarīgākais solis šāda siltuma avota izgatavošanā ar savām rokām būs motora izvēle. Tas jāizvēlas atkarībā no sprieguma. Ir daudzi pašdarinātu virpuļveida siltuma ģeneratora zīmējumi un diagrammas, kas parāda metodes elektromotora ar 380 voltu spriegumu pievienošanai 220 voltu tīklam.

Rāmja montāža un motora uzstādīšana

Potapova siltuma avota uzstādīšana pats par sevi sākas ar elektromotora uzstādīšanu. Vispirms piestipriniet to gultā. Pēc tam izmantojiet leņķa slīpmašīnu, lai izveidotu stūrus. Izgrieziet tos no piemērota laukuma. Pēc 2-3 kvadrātu izveidošanas piestipriniet tos pie šķērsstieņa. Pēc tam, izmantojot metināšanas mašīnu, samontējiet taisnstūra struktūru.

Ja pie rokas nav metināšanas iekārtas, kvadrāti nav jāsagriež. Paredzētās krokas vietās vienkārši izgrieziet trīsstūrus. Pēc tam salieciet kvadrātus, izmantojot skrūvspīli. Nostiprināšanai izmantojiet skrūves, kniedes un uzgriežņus.

Pēc montāžas jūs varat krāsot rāmi un urbt rāmī caurumus, lai uzstādītu motoru.

Sūkņa uzstādīšana

Nākamais svarīgais mūsu virpuļveida hidrokonstrukcijas elements būs sūknis. Mūsdienās specializētos veikalos jūs varat viegli iegādāties jebkuras jaudas vienību. Izvēloties to, pievērsiet īpašu uzmanību divām lietām:

1. Tam jābūt centrbēdzes.
2. Izvēlieties vienību, kas optimāli darbosies ar jūsu elektromotoru.

Pēc sūkņa iegādes piestipriniet to pie rāmja. Ja šķērsstieņu ir par maz, veiciet vēl 2-3 stūrus. Turklāt būs jāatrod sakabe. To var ieslēgt virpā vai iegādāties no jebkura datortehnikas veikala.

Vortex kavitācijas siltuma ģenerators Potapovs uz koka, kas izgatavots ar rokām, sastāv no korpusa, kas izgatavots cilindra formā.Ir vērts atzīmēt, ka tā galos jābūt caur caurumiem un sprauslām, pretējā gadījumā jūs nevarēsiet pareizi piestiprināt hidro struktūru apkures sistēmā.

Ievietojiet strūklu tieši aiz ieplūdes atveres. Viņš tiek izvēlēts individuāli. Tomēr atcerieties, ka tā caurumam jābūt 8-10 reizes mazākam par caurules diametru. Ja caurums ir par mazu, sūknis pārkarst un nespēs pareizi cirkulēt ūdenī.

Turklāt iztvaikošanas dēļ Potapova virpuļkavitācijas siltuma ģenerators uz koksnes būs ļoti uzņēmīgs pret hidroabrazīvo nodilumu.

Kā padarīt pīpi

Šis Potapova siltuma avota elementa izgatavošanas process uz koka notiks vairākos posmos:

1. Vispirms izmantojiet dzirnaviņas, lai sagrieztu cauruļu gabalu ar diametru 100 mm. Sagataves garumam jābūt vismaz 600-650 mm.
2. Pēc tam sagatavē izveidojiet ārēju rievu un sagrieziet pavedienu.
3. Tad izveidojiet divus 60 mm garus gredzenus. gredzenu kalibram jāatbilst caurules diametram.
4. Pēc tam sagrieziet pusgredzenu pavedienus.
5. Nākamais posms ir vāku ražošana. Tiem jābūt sametinātiem no gredzenu sāniem, kur nav vītnes.
6. Pēc tam urbjiet pārsegos centrālo caurumu.
7. Pēc tam izmantojiet lielu urbi, lai noapaļotu vāka iekšpusi.

Pēc veiktajām darbībām ar koksni darbināms kavitācijas siltuma ģenerators jāpievieno sistēmai. Ievietojiet atzarošanas cauruli ar sprauslu sūkņa atverē, no kurienes tiek piegādāts ūdens. Pievienojiet otru armatūru apkures sistēmai. Pievienojiet hidrauliskās sistēmas izeju pie sūkņa.

Ja vēlaties regulēt šķidruma temperatūru, tieši aiz sprauslas uzstādiet lodīšu mehānismu.

Ar tās palīdzību Potapova siltuma ģenerators uz koka daudz ilgāk darbina ūdeni visā ierīcē.

Vai ir iespējams palielināt Potapova siltuma avota veiktspēju

Šajā ierīcē, tāpat kā jebkurā hidrauliskajā sistēmā, rodas siltuma zudumi. Tāpēc ir vēlams sūkni apņemt ar ūdens apvalku. Lai to izdarītu, izveidojiet siltumizolējošu korpusu. Šādas aizsargierīces ārējais gabarīts ir lielāks par jūsu sūkņa diametru.

Gatavu 120 mm cauruli var izmantot kā sagatavi siltumizolācijai. Ja jums nav šādas iespējas, varat ar savām rokām izgatavot paralēlskaldni, izmantojot lokšņu tēraudu. Attēla izmēram jābūt tādam, lai tajā varētu viegli iekļauties visa ģeneratora struktūra.

Sagatavei jābūt izgatavotai tikai no kvalitatīviem materiāliem, lai bez problēmām izturētu augstu spiedienu sistēmā.

Lai vēl vairāk samazinātu siltuma zudumus ap korpusu, veiciet siltumizolāciju, kuru vēlāk var apšūt ar lokšņu metāla apvalku.

Jebkuru materiālu, kas var izturēt ūdens viršanas temperatūru, var izmantot kā izolatoru.

Siltumizolatora ražošana notiks vairākos posmos:

1. Vispirms samontējiet ierīci, kas sastāvēs no sūkņa, savienojošās caurules, siltuma ģeneratora.
2. Pēc tam izvēlieties siltumizolācijas ierīces optimālos izmērus un atrodiet piemērota kalibra cauruli.
3. Pēc tam no abām pusēm izveidojiet vākus.
4. Pēc tam droši nostipriniet hidrauliskās sistēmas iekšējos mehānismus.
5. Beigās izveidojiet ieplūdi un nostipriniet (metiniet vai ieskrūvējiet) cauruli tajā.

Pēc veiktajām darbībām sametiniet atloku hidrauliskās caurules galā. Ja jums ir grūtības ar iekšējo mehānismu uzstādīšanu, varat izgatavot rāmi.

Noteikti pārbaudiet siltuma ģeneratora mezglu un hidrauliskās sistēmas blīvumu. Visbeidzot, atcerieties noregulēt temperatūru ar bumbu.

Aizsardzība pret salu

Vispirms izveidojiet izolācijas apvalku. Lai to izdarītu, ņem cinkotu loksni vai plānu alumīnija loksni. Izgrieziet divus taisnstūrus. Atcerieties, ka ir nepieciešams saliekt lapu uz stieņa ar lielāku diametru.Jūs varat arī saliekt materiālu uz šķērsstieņa.

Vispirms ielieciet izgriezto lapu un nospiediet to uz augšu ar koka gabalu. Ar otru roku nospiediet lapu, lai visā garumā izveidotos neliels saliekums. Pēc tam nedaudz pārvietojiet sagatavi uz sāniem un turpiniet to saliekt, līdz iegūstat dobu cilindru.

Tad izveidojiet apvalku apvalkam. Visu siltumizolācijas konstrukciju ieteicams ietīt ar īpašu karstumizturīgu materiālu (stikla vate utt.), Kas pēc tam jānostiprina ar stiepli.

Instrumenti un ierīces