Tworzymy generatory darmowej energii własnymi rękami. Instrukcje i schematy produkcyjne

Urządzenie i zasada działania

Zasada działania kawitacyjnego generatora ciepła polega na efekcie grzewczym w wyniku zamiany energii mechanicznej na ciepło. Przyjrzyjmy się teraz bliżej samemu zjawisku kawitacji. Kiedy w cieczy powstaje nadmierne ciśnienie, powstają wiry, ze względu na to, że ciśnienie cieczy jest większe niż zawartego w niej gazu, cząsteczki gazu są uwalniane do oddzielnych wtrąceń - zapadania się pęcherzyków. Ze względu na różnicę ciśnień woda ma tendencję do ściskania pęcherzyka gazu, który gromadzi na swojej powierzchni dużą ilość energii, a temperatura wewnątrz dochodzi do około 1000 - 1200 ° C.

Kiedy wnęki kawitacyjne przechodzą w strefę normalnego ciśnienia, pęcherzyki ulegają zniszczeniu, a energia z ich zniszczenia jest uwalniana do otaczającej przestrzeni. Z tego powodu uwalniana jest energia cieplna, a ciecz jest podgrzewana z przepływu wiru. Działanie generatorów ciepła opiera się na tej zasadzie, rozważ zasadę działania najprostszej wersji grzejnika kawitacyjnego.

Najprostszy model

Figa. 1: Zasada działania kawitacyjnego źródła ciepła
Spójrz na rysunek 1, tutaj przedstawiono urządzenie najprostszego kawitacyjnego generatora ciepła, które polega na pompowaniu wody pompą do miejsca zwężenia rurociągu. Gdy strumień wody dociera do dyszy, ciśnienie cieczy znacznie wzrasta i rozpoczyna się tworzenie się pęcherzyków kawitacyjnych. Na wyjściu z dyszy pęcherzyki uwalniają moc cieplną, a ciśnienie po przejściu przez dyszę jest znacznie obniżone. W praktyce można zainstalować wiele dysz lub rurek, aby zwiększyć wydajność.

Idealny generator ciepła Potapova

Generator ciepła Potapov, który ma obrotowy dysk (1) zamontowany naprzeciwko stacjonarnego (6), jest uważany za idealną opcję instalacji. Zimna woda jest dostarczana z rury znajdującej się na dnie (4) komory kawitacyjnej (3), a wylot jest już podgrzewany z górnego punktu (5) tej samej komory. Przykład takiego urządzenia pokazano na rysunku 2 poniżej:

Figa. 2: Kawitacyjny generator ciepła Potapova

Ale urządzenie nie otrzymało szerokiej dystrybucji ze względu na brak praktycznego uzasadnienia jego działania.

Co leży u podstaw pracy

Kawitacja oznacza proces formowania pary pęcherzyków w słupie wodyUłatwia to powolny spadek ciśnienia wody przy dużych prędkościach przepływu. Powstawanie wnęk lub wnęk wypełnionych parą może być również spowodowane przejściem fali akustycznej lub emisją impulsu laserowego. Zamknięte obszary powietrza lub pustki kawitacyjne są przenoszone przez wodę do obszaru o wysokim ciśnieniu, gdzie zapadają się wraz z emisją fali uderzeniowej. W przypadku braku określonych warunków zjawisko kawitacji nie może wystąpić.

Fizyczny proces kawitacji jest podobny do wrzenia cieczy, ale podczas gotowania ciśnienie wody i pary w pęcherzykach ma średnią wartość i to samo. Podczas kawitacji ciśnienie w cieczy jest powyżej średniej i powyżej prężności pary. Obniżenie tego samego ciśnienia ma charakter lokalny.

Po stworzeniu niezbędnych warunków cząsteczki gazu, które zawsze są obecne w słupie wody, zaczynają uciekać do powstałych pęcherzyków. Zjawisko to jest intensywne, ponieważ temperatura gazu we wnęce osiąga do 1200 ° C ze względu na ciągłe rozszerzanie i kurczenie się pęcherzyków.Gaz we wnękach kawitacyjnych zawiera większą liczbę cząsteczek tlenu i podczas interakcji z obojętnymi materiałami ciała i innymi częściami generatora ciepła prowadzi do ich szybkiej korozji i zniszczenia.

Badania pokazują, że nawet materiały obojętne na ten gaz - złoto i srebro - podlegają destrukcyjnemu działaniu agresywnego tlenu. Ponadto zjawisko zapadania się kieszeni powietrznych powoduje dostateczną ilość hałasu, co jest niepożądanym problemem.

Wielu entuzjastów wykorzystało proces kawitacji do stworzenia kotłów grzewczych do prywatnego domu. Istota systemu zamknięta jest w zamkniętej obudowie, w której strumień wody przepływa przez urządzenie kawitacyjne; do uzyskania ciśnienia używana jest zwykła pompa. W Rosji za pierwszy wynalazek instalacji grzewczej uzyskał patent w 2013 roku... Proces powstawania pęknięć pęcherzyków zachodzi pod wpływem zmiennego pola elektrycznego. W tym przypadku wnęki parowe są małe i nie oddziałują z elektrodami. Przesuwają się w gęstość cieczy i pojawia się otwór z uwolnieniem dodatkowej energii w ciele przepływu wody.

Wyświetlenia

Głównym zadaniem kawitacyjnego generatora ciepła jest tworzenie się wtrąceń gazowych, a jakość grzania będzie zależna od ich ilości i intensywności. We współczesnym przemyśle istnieje kilka rodzajów takich generatorów ciepła, które różnią się zasadą wytwarzania bąbelków w cieczy. Najpopularniejsze są trzy typy:

• Obrotowe generatory ciepła - element roboczy obraca się dzięki napędowi elektrycznemu i generuje zawirowania płynu;
• Rurowy - zmienić ciśnienie dzięki systemowi rur, przez które przepływa woda;
• Ultradźwiękowy - niejednorodność cieczy w takich generatorach ciepła jest spowodowana drganiami dźwiękowymi o niskiej częstotliwości.

Oprócz powyższych typów występuje kawitacja laserowa, ale ta metoda nie znalazła jeszcze zastosowania przemysłowego. Rozważmy teraz bardziej szczegółowo każdy z typów.

Obrotowy generator ciepła

Składa się z silnika elektrycznego, którego wałek jest połączony z mechanizmem obrotowym zaprojektowanym do wywoływania turbulencji w cieczy. Cechą konstrukcji wirnika jest uszczelniony stojan, w którym następuje ogrzewanie. Sam stojan ma wewnątrz cylindryczną wnękę - komorę wirową, w której obraca się wirnik. Wirnik kawitacyjnego generatora ciepła to cylinder z układem rowków na powierzchni; gdy cylinder obraca się wewnątrz stojana, rowki te powodują niejednorodność w wodzie i powodują procesy kawitacyjne.

Figa. 3: projekt generatora obrotowego

Liczba zagłębień i ich parametry geometryczne są określane w zależności od modelu wirowego generatora ciepła. Aby uzyskać optymalne parametry grzewcze, odległość między wirnikiem a stojanem wynosi około 1,5 mm. Ta konstrukcja nie jest jedyna w swoim rodzaju, przez długą historię modernizacji i ulepszeń element roboczy typu obrotowego przeszedł wiele przekształceń.

Jednym z pierwszych efektywnych modeli przetworników kawitacyjnych był generator Griggsa, w którym zastosowano wirnik tarczowy z nieprzelotowymi otworami na powierzchni. Jeden z nowoczesnych analogów dysków kawitacyjnych generatorów ciepła pokazano na rysunku 4 poniżej:

Figa. 4: tarczowy generator ciepła

Pomimo prostoty konstrukcji, jednostki obrotowe są dość trudne w obsłudze, ponieważ wymagają dokładnej kalibracji, niezawodnych uszczelnień i przestrzegania parametrów geometrycznych podczas pracy, co utrudnia ich obsługę. Takie kawitacyjne generatory ciepła charakteryzują się dość niską żywotnością - 2 - 4 lata z powodu erozji kawitacyjnej korpusu i części. Ponadto powodują dość duże obciążenie hałasem podczas pracy elementu wirującego.Do zalet tego modelu należy wysoka wydajność - o 25% wyższa niż klasycznych grzejników.

Rurowy

Statyczny generator ciepła nie ma elementów obrotowych. Proces ogrzewania zachodzi w nich w wyniku ruchu wody przez zwężające się na długości rurki lub w wyniku zainstalowania dysz Lavala. Dopływ wody do korpusu roboczego odbywa się za pomocą pompy hydrodynamicznej, która wytwarza siłę mechaniczną cieczy w zwężającej się przestrzeni, a gdy przechodzi do szerszej wnęki, powstają wiry kawitacyjne.

W przeciwieństwie do poprzedniego modelu rurowe urządzenia grzewcze nie powodują dużego hałasu i nie zużywają się tak szybko. Podczas montażu i eksploatacji nie musisz martwić się o dokładne wyważenie, a w przypadku zniszczenia elementów grzejnych ich wymiana i naprawa będzie znacznie tańsza niż w przypadku modeli obrotowych. Wady rurowych generatorów ciepła obejmują znacznie niższą wydajność i nieporęczne wymiary.

Ultradźwiękowy

Ten typ urządzenia ma komorę rezonatora dostrojoną do określonej częstotliwości drgań dźwięku. Na wejściu zainstalowana jest płyta kwarcowa, która wibruje, gdy podawane są sygnały elektryczne. Drgania płyty powodują efekt tętnienia wewnątrz cieczy, która dociera do ścian komory rezonatora i jest odbijana. Podczas ruchu powrotnego fale spotykają się z wibracjami do przodu i tworzą kawitację hydrodynamiczną.

Figa. 5: zasada działania ultradźwiękowego generatora ciepła

Ponadto bąbelki są odprowadzane przez strumień wody wzdłuż wąskich rur wlotowych instalacji termicznej. Podczas przechodzenia na duży obszar pęcherzyki zapadają się, uwalniając energię cieplną. Generatory kawitacji ultradźwiękowej mają również dobrą wydajność, ponieważ nie mają elementów obrotowych.

Izolacja generatora

Schemat podłączenia wytwornicy ciepła do instalacji grzewczej.

Najpierw musisz zrobić obudowę izolacji. Weź do tego arkusz ocynkowanej blachy lub cienkiego aluminium. Wytnij z niego dwa prostokąty, jeśli będziesz robić osłonkę z dwóch połówek. Lub jeden prostokąt, ale z oczekiwaniem, że po wyprodukowaniu wirowy generator ciepła Potapova, który został zmontowany ręcznie, całkowicie się w nim zmieści.

Najlepiej jest zgiąć arkusz na rurze o dużej średnicy lub użyć belki poprzecznej. Połóż na nim wycięty arkusz i naciśnij ręką drewniany klocek. Drugą ręką dociśnij blachę blachy tak, aby na całej długości utworzyło się małe zagięcie. Lekko przesuń obrabiany przedmiot i powtórz operację ponownie. Rób to, aż będziesz mieć cylinder.

1. Połącz go z zamkiem używanym przez blacharzy z rur spustowych.
2. Wykonaj osłony obudowy z otworami do podłączenia generatora.
3. Owiń urządzenie materiałem izolacyjnym. Zamocuj izolację za pomocą drutu lub cienkich pasków blachy.
4. Umieść urządzenie w obudowie, zamknij osłony.

Istnieje inny sposób na zwiększenie produkcji ciepła: w tym celu musisz dowiedzieć się, jak działa generator wirów Potapov, którego wydajność może zbliżyć się do 100% i więcej (nie ma zgody, dlaczego tak się dzieje).

Podczas przepływu wody przez dyszę lub strumień na wylocie powstaje silny strumień, który uderza w przeciwległy koniec urządzenia. Skręca i nagrzewa się z powodu tarcia cząsteczek. Oznacza to, że umieszczając dodatkową przeszkodę wewnątrz tego przepływu, można zwiększyć mieszanie cieczy w urządzeniu.

Gdy już wiesz, jak to działa, możesz rozpocząć projektowanie dodatkowych ulepszeń. Będzie to tłumik wirowy wykonany z podłużnych płyt umieszczonych wewnątrz dwóch pierścieni w postaci stabilizatora bomb samolotu.

Schemat stacjonarnego generatora ciepła.

Narzędzia: spawarka, szlifierka kątowa.

Materiały: blacha lub płaskownik, rura grubościenna.

Wykonać dwa pierścienie o szerokości 4-5 cm z rury o średnicy mniejszej niż wirowy generator ciepła Potapov i wyciąć identyczne paski z taśmy metalowej. Ich długość powinna być równa jednej czwartej długości korpusu samego generatora ciepła. Tak dobieramy szerokość, aby po montażu w środku był wolny otwór.

1. Zabezpiecz płytkę w imadle. Zawieś go po jednej stronie, a po drugiej stronie pierścienia. Przyspawaj do nich płytkę.
2. Zdejmij obrabiany przedmiot z zacisku i obróć go o 180 stopni. Umieść płytkę wewnątrz pierścieni i zamocuj w zacisku tak, aby płytki znajdowały się naprzeciw siebie. Zamocuj w ten sposób 6 płyt w równej odległości.
3. Zmontować wirowy generator ciepła, wkładając opisane urządzenie naprzeciwko dyszy.

Prawdopodobnie ten produkt można jeszcze ulepszyć. Na przykład zamiast równoległych płyt użyj drutu stalowego, zwijając go w kulę powietrzną. Lub wykonaj otwory o różnych średnicach na płytach. Nic nie jest powiedziane o tej poprawie, ale to nie znaczy, że nie należy tego robić.

Schemat urządzenia opalarki.

1. Pamiętaj, aby zabezpieczyć wirowy generator ciepła Potapova, malując wszystkie powierzchnie.
2. Jego wewnętrzne części podczas pracy będą znajdować się w bardzo agresywnym środowisku spowodowanym procesami kawitacji. Dlatego staraj się, aby ciało i wszystko w nim było z grubego materiału. Nie oszczędzaj na sprzęcie.
3. Wykonaj kilka różnych nasadek z różnymi wlotami. Wtedy łatwiej będzie dobrać ich średnicę w celu uzyskania wysokiej wydajności.
4. To samo dotyczy tłumika drgań. Można go również modyfikować.

Zbuduj małą ławkę laboratoryjną, w której będziesz mieć wszystkie cechy. Aby to zrobić, nie podłączaj konsumentów, ale zapętl rurociąg do generatora. Uprości to jego testowanie i dobór wymaganych parametrów. Ponieważ znalezienie wyrafinowanych urządzeń do określania współczynnika sprawności w domu jest prawie niemożliwe, proponuje się następujący test.

Włącz generator ciepła Vortex i zanotuj czas, w którym podgrzewa wodę do określonej temperatury. Lepiej jest mieć termometr elektroniczny, jest dokładniejszy. Następnie zmodyfikuj projekt i ponownie uruchom eksperyment, obserwując wzrost temperatury. Im bardziej woda nagrzewa się w tym samym czasie, tym bardziej preferowana będzie ostateczna wersja ustalonego ulepszenia projektu.

Czy zauważyłeś, że wzrosła cena ogrzewania i ciepłej wody i nie wiesz, co z tym zrobić? Rozwiązaniem problemu drogich źródeł energii jest wirowy generator ciepła. Opowiem o tym, jak zbudowany jest wirowy generator ciepła i jaka jest zasada jego działania. Dowiesz się również, czy możliwe jest złożenie takiego urządzenia własnymi rękami i jak to zrobić w domowym warsztacie.

Podanie

W przemyśle i życiu codziennym, kawitacyjne generatory ciepła znalazły zastosowanie w wielu różnych obszarach działalności. W zależności od ustawionych zadań służą do:

• Ogrzewanie - wewnątrz instalacji energia mechaniczna zamieniana jest na energię cieplną, dzięki czemu podgrzana ciecz przepływa przez system grzewczy. Należy zaznaczyć, że kawitacyjne generatory ciepła mogą ogrzewać nie tylko obiekty przemysłowe, ale także całe wsie.
• Ogrzewanie bieżącej wody - jednostka kawitacyjna jest w stanie szybko podgrzać ciecz, dzięki czemu z łatwością może zastąpić kolumnę gazową lub elektryczną.
• Mieszanie substancji płynnych - ze względu na rozrzedzenie w warstwach z tworzeniem się małych ubytków, takie agregaty pozwalają na uzyskanie odpowiedniej jakości mieszania cieczy, które nie łączą się naturalnie ze względu na różne gęstości.

Kup lub wytwórz?

Jak widać ceny wytwornic ciepła są kosmiczne. Nie każdego stać na takie alternatywne źródło energii, więc ekonomiści próbują zrobić to własnymi rękami. Kupowanie lub samodzielne wytwarzanie zależy bezpośrednio nie tylko od dobrego samopoczucia rodziny, ale także od umiejętności i zdolności danej osoby. Jeśli ich nie ma, lepiej nie podejmować ryzyka i nie marnować czasu na próżno, ponieważ konstrukcja urządzenia ma dość złożoną konstrukcję.

Tym samym kawitacyjny generator ciepła jest doskonałym alternatywnym źródłem ogrzewania domu. Jednak jego wysoki koszt sprawia, że ​​jest niedostępny dla większości światowej populacji.
Możesz go złożyć własnymi rękami, ale ten krok jest uzasadniony tylko wtedy, gdy masz specjalną umiejętność.

Plusy i minusy

W porównaniu z innymi generatorami ciepła, kawitacje różnią się szeregiem zalet i wad.

Zalety takich urządzeń to:

• Znacznie wydajniejszy mechanizm pozyskiwania energii cieplnej;
• Zużywa znacznie mniej zasobów niż generatory paliwa;
• Może być stosowany do ogrzewania zarówno małych, jak i dużych odbiorców;
• Całkowicie przyjazny dla środowiska - nie wydziela szkodliwych substancji do środowiska podczas pracy.

Wady kawitacyjnych generatorów ciepła obejmują:

• Stosunkowo duże wymiary - modele elektryczne i paliwowe są znacznie mniejsze, co jest ważne przy montażu w już obsługiwanym pomieszczeniu;
• Wysoki poziom hałasu spowodowany pracą pompy wodnej i samego elementu kawitacyjnego, co utrudnia jego instalację w pomieszczeniach mieszkalnych;
• Nieskuteczny stosunek mocy do wydajności dla pomieszczeń o małej powierzchni (do 60m2 bardziej opłaca się zastosować agregat zasilany gazem, paliwem płynnym lub równoważną energią elektryczną z elementem grzejnym). \

Zalety i wady

Jak każde inne urządzenie, generator ciepła typu kawitacyjnego ma swoje pozytywne i negatywne strony.

Wśród zalet można wyróżnić następujące wskaźniki:

• dostępność;
• ogromne oszczędności;
• nie przegrzewa się;
• Sprawność zbliżająca się do 100% (innym typom generatorów niezwykle trudno jest osiągnąć takie wskaźniki);
• dostępność sprzętu, który umożliwia montaż urządzenia nie gorszego niż fabryczny.

Uwzględniono słabości generatora Potapova:

• wymiary objętościowe, które zajmują dużą powierzchnię salonu;
• wysoki poziom hałasu silnika, co bardzo utrudnia zasypianie i wypoczynek.

Generator stosowany w przemyśle różni się od wersji domowej jedynie wielkością. Czasami jednak moc jednostki domowej jest tak duża, że ​​nie ma sensu instalować jej w mieszkaniu jednopokojowym, w przeciwnym razie minimalna temperatura podczas pracy kawitatora będzie wynosić co najmniej 35 ° C.

Film przedstawia ciekawą wersję wirowego generatora ciepła na paliwo stałe

[su_youtube url = "https://www.youtube.com/embed/0tKOVk6eWuQ?feature=oembed"]

Zrób to sam CTG

Najprostszą opcją do zastosowania w domu jest rurowy generator kawitacji z jedną lub więcej dyszami do podgrzewania wody. Dlatego przeanalizujemy przykład wykonania takiego urządzenia, do tego będziesz potrzebować:

• Pompa - do ogrzewania pamiętaj, aby wybrać pompę ciepła, która nie boi się ciągłego narażenia na wysokie temperatury. Musi zapewniać ciśnienie robocze na wylocie 4 - 12 atm.
• 2 manometry i tuleje do ich montażu - umieszczone po obu stronach dyszy do pomiaru ciśnienia na wlocie i wylocie elementu kawitacyjnego.
• Termometr do pomiaru stopnia nagrzania chłodziwa w układzie.
• Zawór do usuwania nadmiaru powietrza z kawitacyjnego generatora ciepła.Zainstalowany w najwyższym punkcie systemu.
• Dysza - musi mieć średnicę otworu od 9 do 16 mm, nie zaleca się robić mniej, ponieważ kawitacja może wystąpić już w pompie, co znacznie skróci jej żywotność. Kształt dyszy może być cylindryczny, stożkowy lub owalny, z praktycznego punktu widzenia każdy będzie dla Ciebie odpowiedni.
• Rury i elementy łączące (grzejniki w przypadku ich braku) dobierane są zgodnie z wykonywanym zadaniem, ale najprostszą opcją są plastikowe rury do lutowania.
• Automatyzacja włączania / wyłączania kawitacyjnego generatora ciepła - z reguły jest powiązany z reżimem temperaturowym, ustawiany na wyłączanie przy ok. 80 ° C i włączanie przy spadku poniżej 60 ° C. Ale możesz sam wybrać tryb pracy kawitacyjnego generatora ciepła.

Figa. 6: schemat kawitacyjnego źródła ciepła
Przed połączeniem wszystkich elementów warto narysować schemat ich rozmieszczenia na papierze, ścianach lub na podłodze. Miejsca muszą być zlokalizowane z dala od elementów łatwopalnych lub te ostatnie należy usunąć w bezpiecznej odległości od systemu grzewczego.

Zbierz wszystkie elementy, jak pokazano na schemacie, i sprawdź szczelność bez włączania generatora. Następnie przetestuj kawitacyjny generator ciepła w trybie pracy, normalny wzrost temperatury cieczy wynosi 3-5 ° C w ciągu jednej minuty.

Zasada działania

Generator działa na zasadzie kawitacji, gdy woda wlewa się do specjalnego przedziału turbiny (kawitatora), a pompa zaczyna obracać kawitatorem. W tym przypadku powstałe bąbelki wody zaczynają się zapadać, wytwarzając dodatkowe ciepło, które podgrzewa chłodziwo.

Teoretycznie Potapov obronił szereg prac naukowych, w których opisał proces wytwarzania energii odnawialnej. W praktyce trudno to udowodnić, jednak wśród innych alternatywnych metod wytwarzania ciepła występuje kawitacyjny generator ciepła.

Rodzaje grzejników

Kocioł kawitacyjny należy do jednego z powszechnych typów grzejników. Najbardziej poszukiwane:

1. Instalacje obrotowe, wśród których na szczególną uwagę zasługuje urządzenie Griggsa. Istota jego działania opiera się na obrotowej pompie odśrodkowej. Opisany projekt na zewnątrz przypomina dysk z kilkoma otworami. Każda taka nisza nazywana jest komórką Griggsa, ich liczba i parametry funkcjonalne są współzależne od prędkości napędu, rodzaju stosowanego agregatu prądotwórczego. Płyn roboczy jest podgrzewany w przestrzeni między wirnikiem a stojanem dzięki szybkiemu przemieszczaniu się po powierzchni tarczy.
2. Grzałki statyczne. Kotły pozbawione są jakichkolwiek ruchomych części, kawitację w nich zapewniają specjalne elementy Lavala. Pompa zamontowana w systemie grzewczym ustawia wymagane ciśnienie wody, która zaczyna szybko się poruszać i nagrzewać. Dzięki wąskim otworom w dyszach ciecz porusza się z przyspieszoną prędkością. Dzięki szybkiemu rozszerzaniu uzyskuje się kawitację niezbędną do ogrzewania.

Wybór tego lub innego grzejnika zależy od potrzeb osoby. Należy pamiętać, że kawitator rotacyjny jest bardziej wydajny, a ponadto ma mniejszy rozmiar.

Osobliwością jednostki statycznej jest brak części obrotowych, co decyduje o jej długiej żywotności. Czas eksploatacji bez konserwacji do 5 lat. W przypadku pęknięcia dyszy można ją łatwo wymienić, co jest dużo tańsze w porównaniu z zakupem nowego elementu roboczego do instalacji obrotowej.

Produkcja i rozwój kawitatora

Schemat stacjonarnego źródła ciepła.

Istnieje wiele konstrukcji statycznych kawitatorów, ale prawie we wszystkich przypadkach są one wykonane w postaci dyszy. Dysza jest najczęściej traktowana jako podstawa i modyfikowana przez projektanta. Klasyczny projekt pokazano na rysunku (ZDJĘCIE 1).

Pierwszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, jest odcinek kanału między konfuzerem a dyfuzorem. Jego przekrój nie powinien być znacznie zawężony, starając się w ten sposób zapewnić maksymalny spadek ciśnienia. Objętość wody pompowanej przez dyszę będzie zbyt mała. Po zmieszaniu z zimną wodą przenosi do niej niewystarczającą ilość ciepła. Oznacza to, że całkowita objętość wody nie będzie w stanie szybko się nagrzać. Ponadto mały przekrój kanału przyczyni się do napowietrzenia wody, która wpływa do wlotu pompy roboczej. W rezultacie pompa będzie pracowała głośno, aw samym urządzeniu może wystąpić kawitacja.

Najlepszą wydajność można osiągnąć przy średnicy kanału 10-15 mm.

Szkodliwe konsekwencje

Uszkodzenie kawitacyjne (część pompy)

Uszkodzenie kawitacji śmigła
Agresywność chemiczna gazów w pęcherzykach, które również mają wysoką temperaturę, powoduje erozję materiałów, z którymi styka się ciecz, w której rozwija się kawitacja. Ta erozja jest jednym z czynników szkodliwych skutków kawitacji. Drugi czynnik jest spowodowany dużymi wzrostami ciśnienia wynikającymi z zapadania się pęcherzyków i oddziaływaniem na powierzchnie tych materiałów.

Erozja kawitacyjna metali powoduje niszczenie śrub napędowych statków, korpusów pomp, turbin hydraulicznych itp., Kawitacja jest także przyczyną hałasu, wibracji oraz spadku sprawności zespołów hydraulicznych.

Zapadanie się pęcherzyków kawitacyjnych prowadzi do tego, że energia otaczającej cieczy jest skoncentrowana w bardzo małych objętościach. W ten sposób powstają gorące punkty i generowane są fale uderzeniowe, które są źródłem hałasu i prowadzą do erozji metalu. Hałas kawitacyjny jest szczególnym problemem na łodziach podwodnych, ponieważ ogranicza niewidzialność. Eksperymenty wykazały, że nawet substancje chemicznie obojętne na tlen (złoto, szkło itp.), Choć znacznie wolniej, są narażone na szkodliwe, niszczące skutki kawitacji. Dowodzi to, że oprócz współczynnika agresywności chemicznej gazów w bąbelkach ważny jest również czynnik przeregulowania ciśnienia wynikający z zapadania się pęcherzyków. Kawitacja prowadzi do dużego zużycia części roboczych i może znacznie skrócić żywotność śruby i pompy. W metrologii przy zastosowaniu przepływomierzy ultradźwiękowych pęcherzyki kawitacyjne modulują fale w szerokim spektrum, w tym przy częstotliwościach emitowanych przez przepływomierz, co prowadzi do zniekształcenia jego odczytów.

Cechy konstrukcyjne

Pomimo prostoty urządzenia istnieją cechy, które należy wziąć pod uwagę podczas montażu:

• rura wlotowa jest połączona z pompą za pomocą kołnierza.
  Pompa zwiększająca ciśnienie wody w mieszkaniu będzie odpowiedzialna za dostarczanie cieczy o wymaganym ciśnieniu;
• wymaganą prędkość i ciśnienie uzyskuje się za pomocą rur o określonej średnicy.
  Woda zaczyna szybko przemieszczać się do środka zbiornika roboczego, gdzie mieszają się strumienie;
• kontrola prędkości odbywa się za pomocą specjalnych urządzeń zainstalowanych na obu dyszach komory;
• woda przez zawór bezpieczeństwa przemieszcza się do wylotu, przez który wraca do punktu wyjścia.
  Ciągły ruch powoduje podgrzewanie wody, ciepło zamieniane jest w energię mechaniczną.

Obliczenia cieplne są wykonywane według następujących wzorów:

Epot = - 2 * Ekin, gdzie

Ekin = mV2 / 2 - zmienna wartość kinetyczna.

Samodzielny montaż generatora kawitacji pozwoli zaoszczędzić nie tylko paliwo, ale także zakup modeli seryjnych.

Produkcja takich kotłów ma miejsce w Rosji i za granicą.

Urządzenia mają wiele zalet, ale główna wada - koszt - je neguje. Średnia cena modelu gospodarstwa domowego wynosi około 50-55 tysięcy rubli.

Po samodzielnym montażu kawitacyjnego generatora ciepła otrzymujemy urządzenie o dużej wydajności.

Do prawidłowego działania urządzenia konieczne jest zabezpieczenie części metalowych poprzez malowanie. Lepiej jest wykonywać części stykające się z cieczą o grubych ściankach, co wydłuży żywotność.

W proponowanym filmie zobacz wyraźny przykład pracy domowej roboty kawitacyjnego generatora ciepła.

Subskrybuj aktualizacje przez e-mail:

Statyczny generator ciepła kawitacji

Ten typ generatora ciepła jest tylko konwencjonalnie nazywany statycznym. Wynika to z braku obracających się części w strukturze wirowej kawitatora. Do tworzenia procesów kawitacyjnych stosuje się różnego rodzaju dysze.

Aby wystąpiła kawitacja, konieczne jest zapewnienie dużej prędkości ruchu kawitatora cieczy. W tym celu należy użyć zwykłej pompy odśrodkowej. Pompa wytworzy ciśnienie płynu przed dyszą. Wpadnie w otwór dyszy, który ma znacznie mniejszy przekrój niż rurociąg zasilający. Zapewnia to dużą prędkość na wyjściu z dyszy. Przy gwałtownym rozszerzaniu się cieczy następuje kawitacja. Ułatwi to również tarcie cieczy o powierzchnię kanału i turbulencje wody, które występują w przypadku ostrego ustawienia strumienia z dyszy. Woda nagrzewa się z tych samych powodów, co w konstrukcji wirowej, ale z nieco mniejszą wydajnością.

Schemat zasady działania stacjonarnego generatora ciepła.

Urządzenie statycznego generatora ciepła nie wymaga dużej precyzji w produkcji części. Podczas produkcji tych części obróbka jest zminimalizowana w porównaniu z konstrukcją obrotową. Ze względu na brak obracających się części, problem części uszczelniających i współpracujących zespołów można łatwo rozwiązać. Równoważenie również tutaj nie jest potrzebne. Żywotność kawitatora jest znacznie dłuższa. Nawet w przypadku wyczerpania się zasobów dyszy, jej wytworzenie i wymiana będzie wymagało znacznie niższych kosztów materiałowych. W takim przypadku obrotowy generator ciepła z kawitacją będzie musiał zostać wyprodukowany od nowa.

Wadą statycznego urządzenia jest koszt pompy. Jednak koszt wykonania generatora ciepła tego urządzenia praktycznie nie różni się od konstrukcji wirowej obrotowej. Jeśli przypomnimy sobie zasoby obu instalacji, ta wada zamieni się w zaletę, ponieważ w przypadku wymiany kawitatora nie ma konieczności wymiany pompy.

Dlatego warto pomyśleć o tym, jak wykonać statyczny wirowy generator ciepła.

Produkcja wirowego generatora ciepła Potapov

Opracowano wiele innych urządzeń, które działają na zupełnie innych zasadach. Na przykład wirowe generatory ciepła Potapova, wykonane ręcznie. Nazywa się je tradycyjnie statycznymi. Wynika to z faktu, że urządzenie hydrauliczne nie ma w konstrukcji żadnych obracających się części. Generatory wirowe z reguły odbierają ciepło za pomocą pompy i silnika elektrycznego.

Najważniejszym krokiem w procesie tworzenia takiego źródła ciepła własnymi rękami będzie wybór silnika. Należy go dobrać w zależności od napięcia. Istnieje wiele rysunków i schematów wirowego generatora ciepła zrób to sam, które demonstrują metody podłączenia silnika elektrycznego o napięciu 380 woltów do sieci 220 woltów.

Montaż ramy i instalacja silnika

Samodzielna instalacja źródła ciepła Potapov rozpoczyna się od instalacji silnika elektrycznego. Najpierw przymocuj go do łóżka. Następnie użyj szlifierki kątowej, aby wykonać rogi. Wytnij je z odpowiedniego kwadratu.Po wykonaniu 2-3 kwadratów przymocuj je do poprzeczki. Następnie użyj spawarki do złożenia konstrukcji prostokątnej.

Jeśli nie masz pod ręką spawarki, nie musisz wycinać kwadratów. Wystarczy wyciąć trójkąty w miejscach zamierzonej zakładki. Następnie wygnij kwadraty za pomocą imadła. Do zamocowania użyj śrub, nitów i nakrętek.

Po montażu można pomalować ramę i wywiercić w ramie otwory do zamontowania silnika.

Instalacja pompy

Kolejnym ważnym elementem naszej hydrokonstrukcji wirów będzie pompa. Obecnie w wyspecjalizowanych sklepach można łatwo kupić jednostkę o dowolnej mocy. Wybierając go, zwróć szczególną uwagę na 2 rzeczy:

1. Musi być odśrodkowa.
2. Wybierz jednostkę, która będzie optymalnie współpracować z Twoim silnikiem elektrycznym.

Po zakupie pompy przymocuj ją do ramy. Jeśli nie ma wystarczającej liczby poprzeczek, zrób jeszcze 2-3 rogi. Ponadto konieczne będzie znalezienie sprzęgła. Można go włączyć na tokarce lub kupić w dowolnym sklepie z narzędziami.

Kawitacyjny generator ciepła Vortex Potapov na drewnie, wykonany ręcznie, składa się z korpusu, który jest wykonany w postaci cylindra. Warto zauważyć, że otwory przelotowe i dysze muszą znajdować się na jego końcach, w przeciwnym razie nie będzie można prawidłowo przymocować konstrukcji hydro do systemu grzewczego.

Włóż dyszę tuż za wlotem. Jest wybierany indywidualnie. Pamiętaj jednak, że jego otwór powinien być 8-10 razy mniejszy niż średnica rury. Jeśli otwór będzie zbyt mały, pompa przegrzeje się i nie będzie w stanie prawidłowo cyrkulować wody.

Ponadto, ze względu na parowanie, wirowy generator ciepła kawitacyjnego Potapova na drewnie będzie bardzo podatny na zużycie hydro-ścierne.

Jak zrobić fajkę

Proces wytwarzania tego elementu źródła ciepła Potapova na drewnie będzie przebiegał w kilku etapach:

1. Najpierw za pomocą szlifierki wyciąć kawałek rury o średnicy 100 mm. Długość obrabianego przedmiotu musi wynosić co najmniej 600-650 mm.
2. Następnie wykonaj zewnętrzny rowek w obrabianym przedmiocie i wytnij gwint.
3. Następnie wykonaj dwa pierścienie o długości 60 mm. kaliber pierścieni musi odpowiadać średnicy rury.
4. Następnie odetnij nici na półpierścienie.
5. Kolejnym etapem jest produkcja pokrywek. Muszą być spawane od strony pierścieni, gdzie nie ma gwintu.
6. Następnie wywierć centralny otwór w osłonach.
7. Następnie użyj dużego wiertła do sfazowania wewnętrznej strony pokrywy.

Po wykonanych czynnościach do instalacji należy podłączyć kawitacyjny generator ciepła opalany drewnem. Włożyć rurkę odgałęzioną z dyszą do otworu pompy, z którego doprowadzana jest woda. Drugą oprawę podłączyć do instalacji grzewczej. Podłączyć wylot z układu hydraulicznego do pompy.

Jeśli chcesz regulować temperaturę cieczy, zainstaluj mechanizm kulkowy tuż za dyszą.

Z jego pomocą generator ciepła Potapov na drewnie będzie znacznie dłużej przepuszczał wodę przez urządzenie.

Czy można zwiększyć wydajność źródła ciepła Potapov

W tym urządzeniu, podobnie jak w każdym układzie hydraulicznym, występują straty ciepła. Dlatego pożądane jest otoczenie pompy płaszczem wodnym. Aby to zrobić, wykonaj obudowę termoizolacyjną. Spraw, aby zewnętrzny miernik takiego urządzenia ochronnego był większy niż średnica pompy.

Gotową rurę 120 mm można wykorzystać jako zaślepkę do izolacji termicznej. Jeśli nie masz takiej możliwości, możesz wykonać równoległościan własnymi rękami za pomocą blachy stalowej. Wielkość figury powinna być taka, aby cała konstrukcja generatora mogła się w niej łatwo zmieścić.

Obrabiany przedmiot musi być wykonany tylko z wysokiej jakości materiałów, aby bez problemów wytrzymać wysokie ciśnienie w systemie.

Aby jeszcze bardziej zmniejszyć straty ciepła wokół obudowy, należy wykonać izolację termiczną, którą można później osłonić blaszaną osłoną.

Jako izolator można zastosować dowolny materiał, który może wytrzymać temperaturę wrzenia wody.

Produkcja izolatora ciepła odbędzie się w kilku etapach:

1. Najpierw zmontuj urządzenie, które będzie składać się z pompy, rury łączącej, generatora ciepła.
2. Następnie wybierz optymalne wymiary urządzenia termoizolacyjnego i znajdź rurę odpowiedniego kalibru.
3. Następnie wykonaj okładki po obu stronach.
4. Następnie bezpiecznie zamocuj wewnętrzne mechanizmy układu hydraulicznego.
5. Na koniec wykonaj wlot i zamocuj (przyspawaj lub przykręć) do niego rurę.

Po wykonaniu czynności przyspawaj kołnierz na końcu rury hydraulicznej. Jeśli masz trudności z montażem mechanizmów wewnętrznych, możesz zrobić ramkę.

Pamiętaj, aby sprawdzić szczelność zespołów generatora ciepła i układu hydraulicznego pod kątem wycieków. Na koniec pamiętaj, aby wyregulować temperaturę za pomocą kulki.

Ochrona przed mrozem

Przede wszystkim wykonaj osłonę izolacyjną. Aby to zrobić, weź blachę ocynkowaną lub cienką blachę aluminiową. Wytnij dwa prostokąty. Pamiętaj, że konieczne jest zagięcie arkusza na trzpieniu o większej średnicy. Możesz również zgiąć materiał na poprzeczce.

Najpierw połóż wycięty arkusz i dociśnij go do góry kawałkiem drewna. Drugą ręką dociśnij arkusz, aby na całej długości utworzyło się lekkie zagięcie. Następnie przesuń obrabiany przedmiot trochę na bok i kontynuuj zginanie, aż uzyskasz pusty cylinder.

Następnie zrób pokrowiec na obudowę. Zaleca się owinięcie całej konstrukcji termoizolacyjnej specjalnym materiałem żaroodpornym (wełna szklana itp.), Który następnie należy zabezpieczyć drutem.

Przyrządy i urządzenia