Hvordan våre sjømenn lever på ubåter (17 bilder)

02.12.2014

Mange forbinder elektrisk oppvarming hjemme med installasjon av passende vannkjeler med varmeelementer, konvektorer eller installasjon av varme filmgulv. Det er imidlertid mange flere alternativer. I moderne private hus er det installert elektrode- eller ionekjeler, der et par primitive elektroder overfører energi til kjølevæsken uten mellomledd.

For første gang ble ionekjeler utviklet og implementert i Sovjetunionen for å varme opp undervannsrom. Enhetene forårsaket ikke ekstra støy, hadde kompakte dimensjoner, det var ikke noe behov for dem å utforme eksosanlegg og effektivt oppvarmet sjøvann, som ble brukt som hovedvarmebærer.

Varmebæreren som sirkulerer gjennom rørene og kommer inn i arbeidstanken til kjelen, er i direkte kontakt med den elektriske strømmen. Joner belastet med forskjellige tegn begynner å bevege seg kaotisk og kolliderer. På grunn av den resulterende motstanden oppvarmer kjølevæsken.

• 1 Historie om utseende og driftsprinsipp
• 2 Funksjoner: fordeler og ulemper
• 3 Design og spesifikasjoner
• 4 Videoopplæring
• 5 Enkel DIY-kjele
• 6 Funksjoner ved installasjon av ioniske kjeler
• 7 produsenter og gjennomsnittlig kostnad

Historie om utseende og driftsprinsipp

I løpet av bare 1 sekund kolliderer hver av elektrodene med de andre opptil 50 ganger, og skifter tegn. På grunn av vekselstrømens virkning deler ikke væsken seg i oksygen og hydrogen, og opprettholder dens struktur. En temperaturøkning fører til en økning i trykket, som tvinger kjølevæsken til å sirkulere.

For å oppnå maksimal effektivitet til elektrodekjelen, må du hele tiden overvåke den ohmske motstanden til væsken. Ved en klassisk romtemperatur (20-25 grader), bør den ikke overstige 3000 ohm.

Destillert vann må ikke helles i varmesystemet. Den inneholder ingen salter i form av urenheter, noe som betyr at du ikke bør forvente at den blir oppvarmet på denne måten - det vil ikke være noe medium mellom elektrodene for dannelse av en elektrisk krets.

For ytterligere instruksjoner om hvordan du lager en elektrodekjele selv, les her

Å lage en elektrodekjel alene er enkel og effektiv

Studiet av den termiske varmekretsen gjør det mulig å lage elektrodevarmekjeler med egne hender.

Her må du vurdere prinsippet om drift og egenskaper til de involverte elementene, nemlig:

• elektrode;
• vann;
• kontroll- og automatiseringsenheter.

Ved oppvarming mister vann motstand og frigjør energi på grunn av splittelsen av et vannmolekyl under påvirkning av en elektrisk strøm, øker volumet og arbeider for å varme opp volumet i rommet.

Dette fenomenet og dets konsekvenser er godt studert, og for øyeblikket bruker kjeler ikke den vanlige sammensetningen av vann, men en spesialdesignet destillert for å øke driftstiden.

Koble til en enfaset kjele med automatisk styring

Instruksjonene gitt av en av forfatterne som patenterte sin versjon av en slik elektrodekjel, vil fortelle deg hvordan beregningen av den nødvendige mengden varme og varmeeffekt av kjølevæsken fører til valget av et termisk oppvarmingsskjema. Det vises i videoen.

Elektrodekjelens design er veldig enkel. Nedbryting av interne deler er praktisk talt ekskludert, derfor overgår holdbarheten til arbeidet i mange år TIEN kjeler, hvis ressurs er oppbrukt, for det første, regelmessig, og for det andre er det ganske uforutsigbart.

Prisen på en elektrodekjel laget etter forfatterens metode er flere ganger lavere enn den samme fabrikkproduserte versjonen.

Imidlertid er en fabrikkelektrodekjel også veldig økonomisk i drift på grunn av bruken av drivstoff med lite kalori og et godt arbeidsautomatiseringssystem. Samtidig er vedlikehold ikke nødvendig, det er ingen driftskostnader.

Avhengig av de spesifikke behovene, er det forskjellige ordninger for å koble kjelen til det samlede systemet:

• parallelt med andre kjeler;
• enkel fase;
• tre-fase kjele;
• tilkobling av reguleringsblokker og automatisk kontroll.

Elektrodekjelen kan brukes både til oppvarming og til oppvarming av vann på bad og kjøkken til husholdningsbehov. Her er tilkoblingsskjemaene for forskjellige applikasjoner.

Koble til en elektrodekjel som en øyeblikkelig varmtvannsbereder

Stadier

Arbeidssekvensen ved produksjon av en elektrodekjel med egne hender er som følger:

• planlegger opplegget til varmesystemet. En enkelt krets er mulig, brukt til oppvarming, eller en dobbel krets - for å gi varmt vann og oppvarming;
• installasjon og jording av kjelen for å nøytralisere statisk elektrisitet;
• sikre sirkulasjon av vann ved å øke temperaturen på oppvarmingen;
• bruk av effektive batterimaterialer som samhandler godt med kjølevæsken;
• nivået på automatisering av varmeforsyningen reguleres av romtemperaturmåleren.

Koble til kjelen uten tvungen resirkulering

Råd. Når du bruker dette tilkoblingsskjemaet for kjelen, må du være oppmerksom på de angitte hellingsvinklene og diametrene til vannrørene, da dette vil sikre riktig sirkulasjon.

Funksjoner: fordeler og ulemper

Den elektrode kjelen av ionisk type er ikke bare preget av alle fordelene med elektrisk oppvarmingsutstyr, men også av sine egne egenskaper. I en omfattende liste kan de viktigste skilles ut:

• Effektiviteten til installasjoner har et absolutt maksimum - ikke mindre enn 95%
• Ingen forurensninger eller ionisk stråling som er skadelig for mennesker, slippes ut i miljøet
• Høy effekt i en kropp relativt liten i størrelse sammenlignet med andre kjeler
• Det er mulig å installere flere enheter samtidig for å øke produktiviteten, en separat installasjon av en kjele av ionetypen som en ekstra eller reserve varmekilde
• Liten inaktivitet gjør det mulig å raskt svare på endringer i omgivelsestemperaturen og helautomatisere oppvarmingsprosessen gjennom programmerbar automatisering
• Ingen behov for en skorstein
• Utstyret skades ikke av utilstrekkelig mengde kjølevæske inne i arbeidstanken
• Spenningsoverspenninger påvirker ikke oppvarmingsytelsen og stabiliteten

Du kan finne ut hvordan du velger en elektrisk kjele for oppvarming her

Selvfølgelig har ionekjeler mange og veldig betydelige fordeler. Hvis du ikke tar hensyn til de negative aspektene som oppstår oftere under drift av utstyret, går alle fordelene tapt.

Blant de negative aspektene er det verdt å merke seg:

• For drift av ionisk oppvarmingsutstyr må du ikke bruke likestrømskilder som vil forårsake elektrolyse av væsken
• Det er nødvendig å kontinuerlig overvåke væskens elektriske ledningsevne og ta tiltak for å regulere den
• Du må ta vare på pålitelig jording. Hvis det går i stykker, øker risikoen for å bli elektrostøtt betydelig.
• Det er forbudt å bruke oppvarmet vann i et enkeltkretssystem for andre behov.
• Det er veldig vanskelig å organisere effektiv oppvarming med naturlig sirkulasjon, det er nødvendig å installere en pumpe
• Væskens temperatur bør ikke overstige 75 grader, ellers vil forbruket av elektrisk energi øke kraftig
• Elektroder slites raskt og må byttes ut hvert 2-4 år



• Det er umulig å utføre reparasjons- og igangkjøringsarbeid uten involvering av en erfaren mester

Les om andre metoder for elektrisk oppvarming hjemme her.

Ubåtkraftsystemer

Siden begynnelsen av 1900-tallet har elektriske motorer, som er drevet av batterier, blitt brukt til undervanns ubåter. Batteriene ble ladet på overflaten av elektriske generatorer drevet av dieselmotorer.

Fremveksten av atomubåter (atomubåter) etter andre verdenskrig stoppet ikke byggingen av dieselelektriske ubåter. Stille, billigere ubåter som ikke er kjernefysiske og som kan operere på grunt vann, er fortsatt i bruk hos de fleste av verdens flåter.

GENERELT ENHET

Det elektriske kraftsystemet til dieselelektriske ubåter (dieselelektriske ubåter), i det klassiske skjemaet, består av lagringsbatterier, en dieselgenerator, en fremdriftsmotor, hjelpemotorer og andre strømforbrukere.

Den dieselelektriske ubåtens undervannsmotor har alltid vært en elektrisk motor drevet av oppladbare batterier. Det krever ikke oksygen for å fungere, det er trygt og har akseptabel vekt og dimensjoner. Men en alvorlig begrensning av bruken er batteriets lille kapasitet. Av denne grunn er den kontinuerlige undervannsmargenen til den dieselelektriske ubåten begrenset og avhenger av bevegelsesmåten. Når du kjører med høy hastighet, må batteriene lades hver 300-350 miles. Og når du kjører i full fart - hver 20-30 mil. Med andre ord kan ubåten bevege seg i nedsenket stilling uten å lade den med en hastighet på 2-4 knop i tre eller flere dager eller en og en halv time med en hastighet på mer enn 20 knop.

Les: Kraftverk til de første ubåtene

Siden det er alvorlige begrensninger på størrelse og vekt på ubåter, kombinerer elektriske motorer og dieselmotorer forskjellige funksjoner. Den elektriske motoren kan fungere som en reversibel maskin. Den bruker strøm når du kjører eller genererer den for å lade batterier. Diesel kan være en motor som driver en propell eller en elektrisk generator, og kan være en stempelkompressor hvis den drives av en elektrisk motor.

Etter 1950-tallet forsvant dieselelektriske ubåter praktisk talt, der dieselmotoren ville fungere direkte på propellen. Propellen drives nå utelukkende av en elektrisk motor. (Dette gjelder ikke atomubåter der propellene drives av en dampturbin). Diesel roterer bare generatoren. Denne ordningen gjør det mulig å betjene en dieselmotor i en konstant, optimal driftsmodus og gjør det mulig å skille fremdriftselektriske motorer (PRM) og generatorer. Bruken av disse enhetene i en individuell modus øker effektiviteten til begge, og øker derfor kraftreserven under vann. Ulempene inkluderer dobbelt konvertering av energi - først mekanisk til elektrisk, deretter tilbake - og tilhørende tap. Men vi må tåle dette, siden den viktigste er modusen for å lade batteriene, og ikke forbruksmodusen for GED.

AKTUELT UTFØRINGSSTATUS

Som antydet bruker alle moderne dieselelektriske ubåter full elektrisk fremdrift. De fleste båter med full elektrisk fremdrift har tidligere brukt to motorer: hoved og økonomisk. I moderne prosjekter spilles deres rolle av en motor med to driftsmodi. Oppladning av batterier utføres på overflaten eller i periskopdybden ved hjelp av en snorkel - en enhet for motordrift under vann (RDP). Et nytt stadium i utviklingen av dieselelektriske ubåter var bruken av brenselceller basert på forskjellige kjemiske forbindelser. Dette gjorde det mulig å øke rekkevidden av kontinuerlig undervannsnavigasjon med økonomisk hastighet med fem til ti ganger og redusere støyen fra ubåten.Likevel gir brenselcelleinstallasjoner ennå ikke de nødvendige operative og taktiske egenskapene til ubåter, først og fremst når det gjelder å utføre høyhastighetsmanøvrer når du forfølger et mål eller unngår et fiendtlig angrep. Derfor er moderne ubåter utstyrt med et kombinert fremdriftssystem. For bevegelse ved høye hastigheter under vann brukes batterier eller brenselceller, og for seiling på overflaten brukes det tradisjonelle paret "dieselgenerator - elektrisk motor".

Les: Operasjon "KAMA"

ANAEROBISKE KRAFTPLANTER

Videreutvikling av ikke-atomubåter er knyttet til bruk av anaerobe (luftuavhengige) kraftverk. Det er fire hovedtyper av anaerobe EI: en dieselmotor med lukket syklus (CCD), en Stirling-motor (DS), en brenselcelle eller elektrokjemisk generator (EKG) og en dampturbin med lukket syklus. Den mest lovende retningen er bruken av Stirling-motorer. Bruken av denne motoren øker tiden båten forblir i nedsenket posisjon uten alvorlige tap i andre indikatorer.

Utviklingen av ubåter med ekstra luftuavhengige fremdriftsenheter begynte for mer enn 30 år siden, men litt mer enn et dusin av slike båter ble bygget - dette er det svenske prosjektet "Gotland", den franske "Saga", den japanske "Soryu ".

For tiden er alle ubåter fra den svenske marinen utstyrt med DS, og svenske skipsbyggere har allerede utarbeidet teknologien for å utstyre ubåter med disse motorene. Bruk av DS gjør at disse ubåtene kan holde seg under vann kontinuerlig i opptil 20 dager.

Ha ha

Wow

Fornøyd

lei seg

Sint

Stemte takk!

Du kan være interessert i:

• Dieselelektriske installasjoner på ubåter
• Ubåter til prosjekt 636 "Varshavyanka"
• Den colombianske marinen styrker ubåtflåten
• Kraftverk av ubåter som ikke er kjernefysiske
• Dieselelektriske ubåter (DPL eller DPL)
• Ubåter type 209
• Submarine Stirling-motorer
• Dieselelektriske ubåter type S
• Dampgenerator anaerobt kraftverk MESMA
• Type D mini-ubåter
• Elektriske fremdriftssystemer på skip
• Ubåter til prosjekt 641

Abonner på
vår kanal i Yandex.Zen

Enhets og tekniske egenskaper

Ved første øyekast er konstruksjonen av en ionekjel komplisert, men den er enkel og ikke obligatorisk. Eksternt er det et sømløst stålrør som er dekket med et elektrisk isolasjonslag av polyamid. Produsenter har prøvd å beskytte mennesker så mye som mulig mot elektrisk støt og dyre energilekkasjer.

I tillegg til det rørformede legemet inneholder elektrodekjelen:

1. Arbeidselektroden, som er laget av spesielle legeringer og holdes av beskyttede polyamidmuttere (i modeller som opererer fra et 3-faset nettverk, leveres tre elektroder på en gang)
2. Kjølevæskeinnløps- og utløpsdyser
3. Jordingsterminaler
4. Terminaler som gir strøm til chassiset
5. Gummiisolerende pakninger

Det ytre skallet på ioniske fyrkjeler er sylindrisk. De vanligste husholdningsmodellene oppfyller følgende egenskaper:

• Lengde - opptil 60 cm
• Diameter - opptil 32 cm
• Vekt - ca 10-12 kg
• Utstyrseffekt - fra 2 til 50 kW

For husholdningsbehov brukes kompakte enfasemodeller med en effekt på ikke mer enn 6 kW. Det er nok av dem til å gi en hytte med et område på 80-150 kvadratmeter med varme. For store industriområder brukes 3-faset utstyr. En installasjon med en kapasitet på 50 kW er i stand til å varme opp et rom opp til 1600 kvm. M.

Elektrodekjelen fungerer imidlertid mest effektivt sammen med styringsautomatiseringen, som inkluderer følgende elementer:

• Startblokk
• Overspenningsvern
• Kontrollkontroll

I tillegg kan kontroll-GSM-moduler installeres for ekstern aktivering eller deaktivering. Lav inertitet gir rask respons på temperatursvingninger i miljøet.

Vær oppmerksom på kvaliteten og temperaturen på kjølevæsken. Den optimale væsken i et varmesystem med en ionisk kjele anses å være oppvarmet til 75 grader. I dette tilfellet vil strømforbruket tilsvare det som er spesifisert i dokumentene. Ellers er to situasjoner mulige:

1. Temperatur under 75 grader - strømforbruket synker sammen med effektiviteten til installasjonen
2. Temperaturer over 75 grader - strømforbruket vil øke, men de allerede høye effektivitetsnivåene vil forbli de samme

En enkel ionisk kjele med egne hender

Etter å ha kjent deg med funksjonene og prinsippet som ioniske varmekjeler fungerer, er det på tide å stille spørsmålet: hvordan du monterer slikt utstyr med egne hender? Først må du klargjøre verktøyet og materialene:

• Stålrør med en diameter på 5-10 cm
• Jordede og nøytrale terminaler
• Elektroder
• Ledninger
• Metal tee og kobling
• Fasthet og begjær

Før du begynner å sette alt sammen, er det tre veldig viktige sikkerhetsregler å huske:

• Bare fasen påføres elektroden
• Bare den nøytrale ledningen mates til kroppen
• Pålitelig jording må gis

For å montere ionelektrodekjelen, følg bare instruksjonene nedenfor:

• Først forberedes et rør med en lengde på 25-30 cm, som vil fungere som et legeme
• Overflatene må være glatte og fri for korrosjon, hakkene fra endene rengjøres
• På den ene siden installeres elektroder ved hjelp av en tee
• Det kreves også en tee for å organisere kjølevæskeens utløp og inntak.
• På den andre siden, koble til varmeanlegget
• Installer en isolasjonspakning mellom elektroden og tee (varmebestandig plast er egnet)

• For å oppnå tetthet, må gjengeforbindelsene være nøyaktig tilpasset hverandre.
• For å fikse nullterminalen og jording, er 1-2 bolter sveiset til kroppen

Når du setter alt sammen, kan du legge kjelen inn i varmesystemet. Slikt hjemmelaget utstyr vil neppe kunne varme opp et privat hus, men for små bruksområder eller en garasje vil det være en ideell løsning. Du kan lukke enheten med et dekorativt deksel mens du prøver å ikke begrense fri tilgang til det.

Elektriske ionekjeler

Slike kjeler fungerer på prinsippet om oppvarming av vann (varmebærer) ved ioniseringsmetoden. Denne prosessen foregår som følger:

Når kjelen slås på på nettverket, skilles vannmolekyler i positive og negative ioner, som vibrerer mellom to elektroder (anode og katode). I løpet av denne prosessen genereres varmeenergi. Den overføres umiddelbart til kjølevæsken, som fordeler den gjennom varmesystemet.

Slike enheter brukes som et autonomt varmesystem. De skiller seg fra kjeler med varmeelementer i små størrelser, så vel som i en blokk med elektroder, som har høy ytelse og effektivitet. Bordsalt tilsettes i tillegg til vannet, som spiller rollen som en varmebærer. Dette er nødvendig for å øke vannets elektriske motstand. For å unngå metallkorrosjon eller kalkdannelse, helles frostvæske, utviklet spesielt for ionekjeler, i systemet.

Elektrodekjeler ble opprinnelig bare brukt til militære formål for å varme opp ubåter eller krigsskip. Etter det, etter å ha endret designen litt, begynte utviklerne å produsere kjeler til innenlands eller industriell bruk.

For eksempel er Galan-kjelen produsert i samsvar med alle etablerte standarder for militært utstyr, siden produsentene spesialiserer seg på produksjon av instrumenter for ubåter og skip.

Funksjoner ved installasjon av ionekjeler

En forutsetning for å installere ioniske fyrkjeler er tilstedeværelsen av en sikkerhetsventil, en trykkmåler og en automatisk luftventil. Utstyret må plasseres loddrett (vannrett eller i en vinkel er uakseptabelt). Samtidig er ikke 1,5 m av tilførselsrørene galvanisert stål.

Nullterminalen er vanligvis plassert i bunnen av kjelen. En jordledning med en motstand på opptil 4 ohm og et tverrsnitt på over 4 mm er koblet til den. Ikke stol utelukkende på RAM - det kan ikke hjelpe med lekkasjestrømmer. Motstanden må også overholde reglene i PUE.

Hvis varmesystemet er helt nytt, er det ikke behov for å klargjøre rørene - de må være rene inni. Når kjelen krasjer inn i en ledning som allerede er i drift, er det viktig å skylle den med hemmere. Det er et bredt utvalg av avkalkings-, skalerings- og avkalkingsprodukter på markedene. Imidlertid indikerer hver produsent av elektrodekjeler de som de anser er best for utstyret deres. Deres mening bør følges. Hvis du forsømmer spyling, kan du ikke opprette en nøyaktig ohmsk motstand.

Det er veldig viktig å velge radiatorer til ionekjelen. Modeller med stort internt volum vil ikke fungere, siden mer enn 10 liter kjølevæske vil være nødvendig for 1 kW kraft. Kjelen vil hele tiden gå og kaste bort noe av strømmen forgjeves. Det ideelle forholdet mellom kjeleeffekten og det totale volumet på varmesystemet er 8 liter per 1 kW.

Hvis vi snakker om materialer, er det bedre å installere moderne aluminium og bimetalliske radiatorer med minimal treghet. Når du velger aluminiumsmodeller, foretrekkes materialet av den primære typen (ikke omsmeltet). I sammenligning med sekundær inneholder den mindre urenheter, noe som reduserer ohmsk motstand.

Støpejernsradiatorer er minst kompatible med ionekjelen, siden de er mest utsatt for forurensning. Hvis det ikke er noen måte å erstatte dem, anbefaler eksperter å følge flere viktige forhold:

• Dokumentene må indikere samsvar med den europeiske standarden
• Obligatorisk installasjon av grove filtre og slamfangere
• Nok en gang produseres det totale volumet av kjølevæsken og velges utstyr som er egnet for kraft

Ionkjele "Galan"

For husholdningsbruk produseres Galan-kjeler i Ochag-serien, som har flere modeller:

«Hjerte2»- designet for oppvarming av et rom på ikke mer enn 80 m3. Enhetens strømforbruk er 2 kW. Kjelen opererer fra 220 V. Med normal varmeisolasjon i rommet svinger strømforbruket innen 0,5 kW / t. Den anbefalte mengden kjølevæske varierer mellom 20-40 liter.

«Herd 3»- Kan varme opp et rom med et volum på 120 m3. Kjeleeffekten er 3 kW. Energi forbrukes innen 0,75 kW / t. Væsker for oppvarming av systemet trenger fra 25 til 50 liter.

«Herd 5»- brukes i rom med et volum på ikke mer enn 180 m3. Kjelen har en effekt på 5 kW. Forbruker ca 1,25 kWh. Forskyvningen av kjølevæsken varierer mellom 30-60 liter. "Hjerte 6" - kan varme opp 200m3. Effektforbruket er 6 kW og forbruket er 1,5 kW / t. Anbefalt fra 35 til 70 liter. kjølevæske.

Bare den spesialutviklede Potok-væsken, som forhindrer korrosjon av rør, kan helles i Galan-kjelesystemet.