Kavitaatiolämpögeneraattori: laite, tyypit, sovellus. Tee-se-itse-kavitaatiolämpögeneraattori Tee-se-itse-pyörrelämpögeneraattori

Erilaiset tavat säästää energiaa tai saada ilmaista sähköä ovat edelleen suosittuja. Internetin kehityksen ansiosta tieto kaikenlaisista "ihmekeksinnöistä" on tulossa yhä enemmän saataville. Yksi suosion menettänyt malli korvataan toisella.

Tänään tarkastelemme niin kutsuttua pyörrekavitaatiogeneraattoria - laitetta, jonka keksijät lupaavat meille erittäin tehokas tilanlämmitys johon se on asennettu. Mikä se on? Tämä laite käyttää nesteen lämmityksen vaikutusta kavitaation aikana - höyryn mikrokuplien muodostumisen erityisvaikutusta nesteen paikallisen paineen alenemisen alueilla, mikä tapahtuu joko pumpun juoksupyörän pyöriessä tai kun neste altistuu äänivärähtelyille. Jos olet joskus käyttänyt ultraäänikylpyä, olet ehkä huomannut, kuinka sen sisältö kuumenee huomattavasti.

Internetissä levitetään artikkeleita pyörivistä pyörregeneraattoreista, joiden periaatteena on luoda kavitaatioalueita, kun tietyn muotoinen juoksupyörä pyörii nesteessä. Onko tämä ratkaisu toteuttamiskelpoinen?

Aloitetaan teoreettisilla laskelmilla. Tässä tapauksessa käytämme sähköä sähkömoottorin toimintaan (keskimääräinen hyötysuhde on 88 %), kun taas syntyvä mekaaninen energia kuluu osittain kitkaan kavitaatiopumpun tiivisteissä ja osittain nesteen lämmittämiseen kavitaatiosta johtuen. Eli joka tapauksessa vain osa käytetystä sähköstä muuttuu lämmöksi. Mutta jos muistat, että tavanomaisen lämmityselementin tehokkuus on 95-97 prosenttia, käy selväksi, että ihmettä ei tapahdu: paljon kalliimpi ja monimutkaisempi pyörrepumppu on vähemmän tehokas kuin yksinkertainen nikromispiraali.

Voidaan väittää, että lämmityselementtejä käytettäessä lämmitysjärjestelmään on lisättävä lisäkiertopumppuja, kun taas pyörrepumppu pystyy pumppaamaan jäähdytysnesteen itse. Mutta kummallista kyllä, pumppujen luojat kamppailevat kavitaation esiintymisen kanssa, mikä ei ainoastaan ​​vähennä merkittävästi pumpun tehokkuutta, vaan myös aiheuttaa sen eroosiota. Siksi lämmönkehittimen pumpun ei tarvitse olla ainoastaan ​​tehokkaampi kuin erikoistunut siirtopumppu, vaan se edellyttää myös kehittyneempien materiaalien ja tekniikoiden käyttöä vertailukelpoisen resurssin varmistamiseksi.

Laval-suuttimemme näyttää rakenteellisesti metalliputkelta putken kierre päissä, mikä mahdollistaa kierreliittimien käytön sen liittämiseen putkilinjaan. Putken valmistamiseksi tarvitset sorvin.

• Suuttimen muoto, tarkemmin sanottuna sen lähtöosa, voi vaihdella toteutuksessa. Vaihtoehto "a" on helpoin valmistaa, ja sen ominaisuuksia voidaan muuttaa muuttamalla ulostulokartion kulmaa 12-30 asteen sisällä. Tämän tyyppinen suutin tarjoaa kuitenkin minimaalisen vastuksen nestevirtaukselle ja siten vähiten kavitaatiota virtauksessa.
• Vaihtoehto "b" on monimutkaisempi valmistaa, mutta suuttimen ulostulon suurimman painehäviön vuoksi se luo myös suurimman virtauksen turbulenssin. Olosuhteet kavitaation esiintymiselle ovat tässä tapauksessa optimaaliset.
• Vaihtoehto "c" on kompromissi valmistuksen monimutkaisuuden ja tehokkuuden suhteen, joten siihen kannattaa pysähtyä.

Monet hyödylliset keksinnöt jäivät hakematta. Tämä johtuu ihmisen laiskuudesta tai käsittämättömän pelosta. Yksi näistä löydöistä oli pitkään pyörrelämpögeneraattori. Nyt resurssien kokonaissäästön taustalla on halu käyttää ympäristöystävällisiä energialähteitä, lämmönkehittäjät on otettu käyttöön kodin tai toimiston lämmittämiseen. Mikä se on? Laite, joka on aiemmin kehitetty vain laboratorioissa, tai uusi sana lämpövoimatekniikassa.

Lämmitysjärjestelmä vortex-lämmönkehittimellä

Toimintaperiaate

Lämmönkehittäjien toiminnan perusta on muunnos mekaaninen energia kineettiseen ja sitten lämpöön.

Jo 1900-luvun alussa Joseph Rank havaitsi pyörreilmasuihkun erottamisen kylmäksi ja kuumaksi jakeeksi. Viime vuosisadan puolivälissä saksalainen keksijä Hilsham modernisoi pyörreputken laitteen. Jonkin ajan kuluttua venäläinen tiedemies A. Merkulov laukaisi Ranken putkeen vettä ilman sijaan. Ulostulossa veden lämpötila nousi merkittävästi. Tämä periaate on kaikkien lämmönkehittäjien toiminnan taustalla.

Kulkiessaan vesipyörteen läpi vesi muodostaa monia ilmakuplia. Nestepaineen vaikutuksesta kuplat tuhoutuvat. Tämän seurauksena osa energiasta vapautuu. Vettä lämmitetään. Tätä prosessia kutsutaan kavitaatioksi. Kaikkien vortex-lämmönkehittäjien toiminta lasketaan kavitaatioperiaatteella. Tämän tyyppistä generaattoria kutsutaan "kavitaatioksi".

Lämmönkehittäjien tyypit

Kaikki lämpögeneraattorit on jaettu kahteen päätyyppiin:

1. Pyörivä. Lämmönkehitin, jossa pyörrevirtaus muodostetaan roottorin avulla.
2. Staattinen. Tällaisissa tyypeissä vesipyörre luodaan erityisillä kavitaatioputkilla. Veden paine tuotetaan keskipakopumpulla.

Jokaisella tyypillä on omat hyvät ja huonot puolensa, joista on syytä keskustella yksityiskohtaisemmin.

Pyörivä lämpögeneraattori

Tämän laitteen staattori on keskipakopumpun kotelo.

Roottorit voivat olla erilaisia. Internetissä on monia suunnitelmia ja ohjeita niiden toteuttamiseen. Lämmönkehittäjät ovat pikemminkin tieteellinen kokeilu, jota kehitetään jatkuvasti.

Pyörivän generaattorin suunnittelu

Runko on ontto sylinteri. Kotelon ja pyörivän osan välinen etäisyys lasketaan erikseen (1,5-2 mm).

Väliaineen kuumeneminen johtuu sen kitkasta kotelon ja roottorin kanssa. Tätä auttavat kuplat, jotka muodostuvat veden kavitaatiosta roottorin kennoissa. Tällaisten laitteiden suorituskyky on 30% korkeampi kuin staattisten. Yksiköt ovat melko meluisia. Ne ovat lisänneet osien kulumista, koska ne ovat jatkuvasti altistuneet aggressiiviselle ympäristölle. Jatkuvaa valvontaa tarvitaan: tiivisteiden, tiivisteiden jne. kunnon osalta. Tämä vaikeuttaa suuresti ja lisää ylläpitokustannuksia. Heidän avullaan he asentavat harvoin lämmitystä kotiin, he ovat löytäneet hieman erilaisen sovelluksen - lämmityksen suureksi teollisuustilat.

Teollinen kavitaattori malli

Staattinen lämmönkehitin

Näiden asennusten tärkein etu on, että niissä ei pyöri mikään. Sähköä käytetään vain pumpun pyörittämiseen. Kavitaatio tapahtuu luonnollisten fysikaalisten prosessien kautta vedessä.

Tällaisten laitteistojen tehokkuus ylittää joskus 100%. Generaattorien ympäristö voi olla nestemäinen, painekaasu, pakkasneste, pakkasneste.

Tulo- ja ulostulolämpötilan ero voi olla 100⁰С. Kun työskentelet paineistettu kaasu, se puhalletaan tangentiaalisesti pyörrekammioon. Se kiihtyy siinä. Pyörrettä luotaessa kuuma ilma kulkee kartiomaisen suppilon läpi ja kylmä ilma palaa takaisin. Lämpötila voi nousta 200 asteeseen.

Edut:

1. Se voi tarjota suuren lämpötilaeron kuumassa ja kylmässä päässä, toimia alhaisella paineella.
2. Tehokkuus vähintään 90 %.
3. Ei koskaan ylikuumene.
4. Palo- ja räjähdyssuojattu. Voidaan käyttää räjähdysvaarallisissa ympäristöissä.
5. Tarjoaa nopean ja tehokkaan koko järjestelmän lämmityksen.
6. Voidaan käyttää sekä lämmitykseen että jäähdytykseen.

Tällä hetkellä sitä ei käytetä laajalti. Kavitaatiolämpögeneraattoria käytetään vähentämään talon tai teollisuustilan lämmityskustannuksia paineilman läsnä ollessa. Haittapuoli on edelleen melkoinen korkea hinta laitteet.

Lämpögeneraattori Potapov

Suosittu ja tutkitumpi on Potapovin lämpögeneraattorin keksintö. Sitä pidetään staattisena laitteena.

Järjestelmän painevoima syntyy keskipakopumpulla. Vesisuihku syötetään korkealla paineella etanaan. Neste alkaa lämmetä pyörimisen vuoksi kaarevaa kanavaa pitkin. Hän astuu pyörreputkeen. Putken materiaalin tulee olla kymmenen kertaa suurempi kuin leveys.

Generaattorin laitekaavio

1. Putken haara
2. Etana.
3. Vortex-putki.
4. Yläjarru.
5. Vesisuoristus.
6. Kytkentä.
7. Alempi jarrurengas.
8. Ohittaa.
9. Ulostulolinja.

Vesi kulkee seiniä pitkin sijaitsevaa spiraalispiraalia pitkin. Seuraavaksi toimitettiin jarrulaite osan poistamiseksi kuuma vesi. Suihku on hieman tasoitettu holkkiin kiinnitetyillä levyillä. Sisällä on tyhjä tila, joka on kytketty toiseen jarrulaitteeseen.

Korkean lämpötilan vesi nousee ja kylmä pyörteinen nestevirta laskeutuu alas sisäinen tila. Kylmävirtaus tulee kosketukseen kuuman virtauksen kanssa holkin levyjen läpi ja lämpenee.

Lämmin vesi laskeutuu alempaan jarrurenkaaseen ja lämmittää sitä edelleen kavitaatiolla. Lämmitetty virtaus alemmasta jarrulaitteesta kulkee ohituksen kautta poistoputkeen.

Yläjarrurenkaassa on kanava, jonka halkaisija on yhtä suuri kuin pyörreputken halkaisija. Hänen ansiostaan ​​kuuma vesi voi päästä putkeen. Kuuma ja lämmin virtaus sekoittuvat. Lisäksi vettä käytetään aiottuun tarkoitukseen. Yleensä tilan lämmitykseen tai kodin tarpeisiin. Paluu on kytketty pumppuun. Haaraputki - talon lämmitysjärjestelmän sisäänkäyntiin.

Potapovin lämpögeneraattorin asentamiseen tarvitaan diagonaalijohdotus. Kuumaa jäähdytysnestettä tulee syöttää akun yläkerrokseen, ja alemmasta tulee kylmää ulos.

Potapov-generaattori yksinään

Teollisuusgeneraattoreita on monia. Kokeneelle käsityöläiselle ei ole vaikeaa tehdä pyörrelämpögeneraattoria omin käsin:

1. Koko järjestelmä on kiinnitettävä kunnolla. Kulmien avulla tehdään kehys. Voit käyttää hitsausta tai pulttiliitos. Pääasia, että muotoilu on vahva.
2. Runkoon on kiinnitetty sähkömoottori. Se valitaan huoneen pinta-alan mukaan, ulkoiset olosuhteet ja käytettävissä oleva jännite.
3. Runkoon on kiinnitetty vesipumppu. Kun valitset sitä, ota huomioon:

• tarvitaan keskipakopumppu;
• moottorilla on tarpeeksi voimaa pyörittää sitä;
• Pumpun on kestettävä nestettä missä tahansa lämpötilassa.

1. Pumppu on kytketty moottoriin.
2. 500-600 mm pitkä sylinteri on valmistettu paksusta putkesta, jonka halkaisija on 100 mm.
3. Paksusta litteästä metallista on tarpeen tehdä kaksi kantta:

• putkessa on oltava reikä;
• toinen suihkun alla. Reunaan tehdään viiste. Osoittautuu suutin.

1. Kannet on parempi kiinnittää sylinteriin kierreliitoksella.
2. Suihku on sisällä. Sen halkaisijan tulee olla kaksi kertaa pienempi kuin ¼ sylinterin halkaisijasta.

Hyvin pieni aukko aiheuttaa pumpun ylikuumenemisen ja osien kulumisen nopeasti.

1. Haaraputki suuttimen sivulta on kytketty pumpun syöttöön. Toinen on kytketty lämmitysjärjestelmän yläpisteeseen. Järjestelmästä tuleva jäähdytetty vesi liitetään pumpun tuloaukkoon.
2. Pumpun paineenalaista vettä syötetään suuttimeen. Lämmönkehittimen kammiossa sen lämpötila nousee pyörrevirtausten vuoksi. Sitten se syötetään lämmitykseen.

Kavitaatiogeneraattorin kaavio

1. Jet.
2. Moottorin akseli.
3. Vortex-putki.
4. tulosuutin.
5. Poistoputki.
6. Pyörretuulen vaimennin.

Lämpötilan säätämiseksi suuttimen taakse sijoitetaan venttiili. Mitä vähemmän se on auki, sitä pidempään vesi on kavitaattorissa ja sitä korkeampi on sen lämpötila.

Kun vesi kulkee suihkun läpi, syntyy voimakas paine. Hän osuu vastakkaiseen seinään ja pyörii tämän vuoksi. Asettamalla lisäesteen virran keskelle voit saavuttaa suuremman tuoton.

Whirlpool-pelti

Pyörrepellin toiminta perustuu tähän:

1. Valmistetaan kaksi rengasta, leveys 4-5 cm, halkaisija hieman pienempi kuin sylinteri.
2. 6 levyä ¼ generaattorin rungosta leikataan paksusta metallista. Leveys riippuu halkaisijasta ja valitaan yksilöllisesti.
3. Levyt on kiinnitetty toisiaan vastakkaisten renkaiden sisään.
4. Pelti asetetaan suutinta vastapäätä.

Generaattorin kehitys jatkuu. Voit kokeilla vaimentimella parantaaksesi suorituskykyä.

Työn seurauksena ilmaan syntyy lämpöhäviöitä. Niiden poistamiseksi voit tehdä lämpöeristyksen. Ensinnäkin se on valmistettu metallista ja päällystetty päällä millä tahansa eristysmateriaalilla. Pääasia, että se kestää kiehumispisteen.

Potapov-generaattorin käyttöönoton ja huollon helpottamiseksi on tarpeen:

• maalata kaikki metallipinnat;
• tee kaikki osat paksusta metallista, joten lämpögeneraattori kestää pidempään;
• asennuksen aikana on järkevää tehdä useita kansia, joiden reiän halkaisija on erilainen. Empiirisesti valitaan tälle järjestelmälle paras vaihtoehto;
• ennen kuluttajien kytkemistä generaattorin silmukan jälkeen on tarpeen tarkistaa sen tiiviys ja toiminta.

Hydrodynaaminen piiri

varten oikea asennus vortex-lämmönkehitin vaatii hydrodynaamisen piirin.

Silmukan kytkentäkaavio

Sen valmistukseen tarvitset:

• lähtöpainemittari paineen mittaamiseksi kavitaattorin ulostulossa;
• lämpömittarit lämpötilan mittaamiseen ennen lämpögeneraattoria ja sen jälkeen;
• hätähana ilmataskujen poistamiseen;
• nosturit sisäänkäynnissä ja uloskäynnissä;
• painemittari tuloaukossa pumpun paineen säätämiseksi.

Hydrodynaaminen piiri yksinkertaistaa järjestelmän ylläpitoa ja ohjausta.

Yksivaiheisen verkon läsnä ollessa voit käyttää TAAJUUSMUUNNIN. Tämä nostaa pumpun pyörimisnopeutta, valitse oikea.

Pyörrelämpögeneraattoria käytetään talon lämmittämiseen ja kuuman veden toimittamiseen. Sillä on useita etuja muihin lämmittimiin verrattuna:

• lämpögeneraattorin asentaminen ei vaadi lupia;
• kavitaattori toimii offline-tilassa eikä vaadi jatkuvaa valvontaa;
• on ympäristöystävällinen energianlähde, ei aiheuta haitallisia päästöjä ilmakehään;
• täydellinen palo- ja räjähdysturvallisuus;
• vähemmän sähkön kulutusta. Kiistaton tehokkuus, tehokkuus lähestyy 100 %;
• järjestelmässä oleva vesi ei muodosta kalkkia, ylimääräistä vedenkäsittelyä ei tarvita;
• voidaan käyttää sekä lämmitykseen että kuuman veden toimittamiseen;
• vie vähän tilaa ja on helppo asentaa mihin tahansa verkkoon.

Kaiken tämän huomioon ottaen kavitaatiogeneraattorin kysyntä kasvaa markkinoilla. Tällaisia ​​laitteita käytetään menestyksekkäästi asuin- ja toimistotilojen lämmittämiseen.

Video. Tee-se-itse-pyörrelämpögeneraattori.

Tällaisten generaattoreiden tuotantoa ollaan aloittamassa. Nykyaikainen teollisuus tarjoaa pyöriviä ja staattisia generaattoreita. Ne on varustettu ohjauslaitteilla ja suoja-antureilla. Voit valita generaattorin lämmityksen asentamiseen minkä tahansa alueen huoneisiin.

Tieteelliset laboratoriot ja käsityöläiset jatkavat kokeita lämmönkehittäjien parantamiseksi. Ehkä pian pyörrelämpögeneraattori ottaa oikeutetun paikkansa lämmityslaitteiden joukossa.

Nykyaikaisissa olosuhteissa oman laitteen hankinta lämmön tuotantoon ja toimittamiseen maksaa ostajille tarpeeksi iso summa. Rahan säästämiseksi tai ilman mahdollisuutta ostaa lämmönlähdettä kaupasta on perusteltua syytä rakentaa lämpögeneraattori omin käsin. Tällaisia ​​projekteja on useita. Valinta riippuu omistajan teknisistä valmiuksista tai tehtävistä, jotka on ratkaistava lämmöntuottojärjestelmän avulla.

Kotitekoisen lämmöntuotannon edut

Yleensä on olemassa kahdenlaisia ​​laitteita: staattisia ja pyöriviä. Jos ensimmäisessä versiossa suunnittelun ytimessä on suutin, niin muut koneet luovat kavitaatiota roottorin avulla. Nämä pyörrerakenteet voit verrata ja valita sopiva vaihtoehto kokoonpanoa varten.

Tee-se-itse lämpögeneraattori, joka on suunniteltu tarjoamaan mukavuutta lämpötilajärjestelmä Lomakoti, mökki, erillinen mökki, asunto - keskuslämmityksen puuttuessa, sen viat, katkokset tai onnettomuudet.

Tällaiset laitteet auttavat myös kompensoimaan lämmön kustannuksia, valitsemaan parhaan vaihtoehdon energiantoimitukselle. Ne ovat suunnittelultaan yksinkertaisia ​​ja taloudellisia, ympäristöystävällisiä.

Kuinka tehdä lämpögeneraattori omin käsin?

Kokoamista varten tarvitset seuraavat materiaalit ja työkalut:

Riittävä määrä putkia, jotka vastaavat huoneen pituutta ja leveyttä;
- rei'itin (pora) putkien poraamiseen;
- pumppu;
- kaikenlainen kavitaattori;
- painemittari;
- lämpömittari lämmön tason mittaamiseksi ja sen hihat;
- hanat lämmitysjärjestelmiin;
- sähkömoottori.

Erityyppiset järjestelmät voivat vaatia lisätarvikkeita. Mutta yleensä kotitekoinen lämmityslaitteet ne ovat kaikkien saatavilla suunnittelua ja mukauttamista varten.

kavitaatiosuunnittelu

Tee-se-itse-kavitaatiolämpögeneraattori voidaan valmistaa, jonka perusteella löytyy usein kylpyhuoneen, kaivon, mökin vesihuoltojärjestelmästä. Tällaisen pumpun alhainen hyötysuhde voidaan muuntaa kavitaatiolämmittimen energiaksi. Mekaaninen energia muuttuu lämpöenergiaksi. Tätä periaatetta käytetään usein teollisuudessa.

Tee-se-itse-kavitaatiolämpögeneraattori valmistetaan pumpun pohjalta, joka muodostaa paineen suuttimen yläpuolelle. Kavitaatiolaitteen haittana on korkea melutaso, suuri teho, sopimaton pieniin huoneisiin, harvinaiset materiaalit, mitat - jopa pienoismalli vie 1,5 neliömetriä.

Puulämmitys

Tee-se-itse puulämmitteinen lämmönkehitin tarjoaa vakaan tilan lämmityksen ilman keskuslämmitystä ja riittävän määrän puupolttoainetta. Ei ole väliä kuinka tekniikka kehittyy ja rakennusmenetelmiä, puuhella, takka säästää lämmönsyötön katkosten varalta.

Puulämmitykseen suoritetaan tai perinteinen takka.

Mutta tällaiset järjestelmät edellyttävät turvallisuusstandardien huolellista noudattamista. On tärkeää päättää uunin asennuspaikka - massiivisia yksiköitä ei aina voida sijoittaa maalaistaloihin.

Tee-se-itse puulämmitteisen lämmönkehittimen valmistaminen on hyvä ratkaisu, jos tarvitset huoneiden autonomista lämmitystä. Joskus tämä on todellakin ainoa mahdollinen lämmitysvaihtoehto.

Potapovin laite

Tee-se-itse Potapov-lämpögeneraattori voidaan valmistaa seuraavista materiaaleista:

Corner hiomakone;
- hitsauslaite;
- pora ja porat;
- klo 12 ja 13;
- erilaiset pultit, mutterit, aluslevyt;
- metalliset kulmat;
- maalit ja pohjamaalit.

Potapovin tee-se-itse-lämmönkehittimellä voit tuottaa lämpöä sähkömoottorilla pumpun avulla. Tämä on erittäin taloudellinen vaihtoehto, joka on melko yksinkertainen valmistaa tavallisista osista.
Moottori valitaan riippuen olemassa olevasta jännitteestä - 220 tai 380 V.

Kokoaminen alkaa siitä kiinnittämällä se runkoon. Esitetty metallirunko neliöstä, hitsaus ja pultit, mutterit auttavat kiinnittämään koko rakenteen. Pultinreiät tehdään, moottori asetetaan sisään, runko peitetään maalilla. Sitten valitaan keskipakopumppu, jota moottori pyörittää. Pumppu asennetaan runkoon, mutta tässä tapauksessa kytkin sorvi joita voi tilata tehtaalta. On tärkeää eristää generaattori erityisellä tinalevystä tai alumiinista valmistetulla kotelolla.

Frenette generaattori

Tee-se-itse Frenette-lämpögeneraattorin ovat valmistaneet monet teknisten kokeiden ystävät - tämä laite tunnetaan uskomattoman korkeasta hyötysuhteestaan ​​ja laajasta mallivalikoimastaan. Monet näistä lämpöpumpuista ovat kuitenkin melko kalliita.

Tee-se-itse Frenett-lämmönkehitin voidaan valmistaa seuraavista komponenteista:
- roottori;
- staattori;
- lapatuuletin;
-akseli jne.
Staattori ja roottori toimivat sylintereinä toistensa sisällä. Öljyä kaadetaan suureen, pieni sylinteri lämmittää koko järjestelmän kierrosten ansiosta. Tuuletin tuottaa kuumaa ilmaa. Tämä riittää yksinkertainen malli lämpöpumppu, jota voidaan parantaa. Jatkossa voit korvata sisemmän sylinterin teräslevyillä tai irrottaa tuulettimen.
Korkeatasoinen Tehokkuus varmistetaan lämmönsiirtoaineen (öljyn) kierrätyksellä suljettu järjestelmä. Lämmönvaihdinta ei ole, mutta lämmitysteho on melko korkea. Tämä järjestelmä säästää kustannuksia, jotka on yleensä kohdistettava muihin lämmitystyyppeihin.

Magneettinen generaattori

Magneettiset lämmitysjärjestelmät ovat pyörretyyppisiä ja toimivat sähkömagneettisen kentän pohjalta, jonka energiaa absorboivat kuumennetut esineet ja muunnetaan lämmöksi. Tällaisen yksikön ytimessä on induktiokela - monikierros sylinterimäinen, jonka läpi kulkiessaan sähkövirta luo vaihtotilan magneettikentän.

Tee-se-itse-magneettinen lämpögeneraattori on valmistettu elementeistä: suuttimesta ja painemittarista ulostulossa, lämpömittarista, jossa on holkit, hanat ja induktioelementit. Jos lämmitetty esine asetetaan tällaisen yksikön lähelle, muodostunut magneettinen induktiovuo tunkeutuu kuumennetun kohteen läpi. rivit sähkökenttä sijaitsevat kohtisuorassa magneettisten hiukkasten suuntaan ja kulkevat noidankehässä.

Sähkön pyörrevirtausten hajoamisprosessissa energia muuttuu lämmöksi - kohde kuumennetaan.

Tee-se-itse-magneettisen lämmönkehittimen (invertterillä) avulla voit käyttää magneettikenttien tehoa pumpun käynnistämiseen, huoneen nopeaan lämmittämiseen ja mahdollisten aineiden lämmittämiseen. korkeita lämpötiloja. Tällaiset lämmittimet eivät voi vain lämmittää vettä haluttu lämpötila mutta myös metallien sulattamiseen.

Diesel generaattori

Omin käsin koottu auttaa ratkaisemaan tehokkaasti lämmitysongelman epäsuoralla tavalla. Tällaisissa yksiköissä koko lämmitysprosessi on täysin automatisoitu, diesellaitetta voidaan käyttää myös teollisuuden tarpeisiin.
Tärkein polttoainetyyppi tässä tapauksessa on diesel tai kerosiini. Laite on tykki, joka muodostuu kotelosta (kotelosta), polttoainesäiliöstä ja siihen kiinnitetystä pumpusta sekä puhdistussuodattimesta ja polttokammiosta. Polttoainesäiliö on sijoitettu yksikön pohjaan resurssien syöttämisen helpottamiseksi.

Tee-se-itse-diesellämmönkehitin auttaa sinua lämmittämään huoneen tehokkaasti ja nopeasti melko taloudellisesti.

Myös yksiköt voivat toimia polttoaineena, niissä on suutin, joka suihkuttaa polttoainetta sen palaessa, mutta joissain suoritusmuodoissa syöttö voidaan tehdä tippamenetelmällä. Kun lasketaan jatkuvaa työtä Generaattori on täytettävä kahdesti päivän aikana.

Suunnittelutesti

Tee-se-itse-lämmönkehitin toimii mahdollisimman tehokkaasti, jos suoritat koko järjestelmän alustavat testit ja korjaat mahdolliset viat:
- kaikki pinnat on suojattava maalilla;
- rungon on oltava paksua materiaalia erittäin aggressiivisten kavitaatioprosessien vuoksi;
- sisääntuloaukkojen tulee olla eri kokoinen- jotta suorituskykyä voidaan säädellä;
- Tärinänvaimennin on vaihdettava säännöllisesti.
On parempi olla erityinen laboratorioalue, jossa generaattoreita testataan.

Paras vaihtoehto - jossa vesi lämpenee voimakkaammin samassa ajassa, tätä laitetta voidaan suosia ja parantaa edelleen.

Tässä artikkelissa kuvataan, kuinka lämpögeneraattori tehdään itse.

Staattisen lämmönkehittimen toimintaperiaate, sen tutkimuksen tulokset kuvataan yksityiskohtaisesti ja annetaan suosituksia sen laskentaan ja komponenttien valintaan.

Luomisen idea

Mitä tehdä, jos rahaa ei ole tarpeeksi lämpögeneraattorin ostamiseen? Kuinka tehdä se itse? Kerron omasta kokemuksestani tässä asiassa.

Saimme idean tehdä oman lämmönkehittäjämme tutustuttuamme erilaisiin lämmönkehittäjiin. Niiden suunnittelu vaikutti riittävän yksinkertaisilta, mutta ei täysin harkituilta.

Tällaisista laitteista tunnetaan kaksi mallia: pyörivä ja staattinen. Ensimmäisessä tapauksessa, kuten nimestä voi arvata, roottori toimii kavitaatioiden luomisessa, toisessa laitteen pääelementti on suutin. Jotta voimme valita jonkin vaihtoehdon hyväksi, vertaamme molempia malleja.

Pyörivä lämpögeneraattori

Mikä on pyörivä lämpögeneraattori? Itse asiassa sitä on jonkin verran muokattu keskipakopumppu, Eli siinä on pumpun kotelo (joka tässä tapauksessa on staattori), jossa on tulo- ja poistoputket, ja työkammio, jonka sisällä on roottori, joka toimii juoksupyöränä. Suurin ero tavanomaiseen pumppuun on juuri roottorissa. Pyörrelämpögeneraattoreiden roottoreita on monia malleja, emmekä tietenkään kuvaile kaikkea. Yksinkertaisin niistä on kiekko, jonka sylinterimäiseen pintaan porataan useita tietyn syvyyteen ja halkaisijaan kuuluvia sokeareikiä. Näitä reikiä kutsutaan Griggs-kennoiksi amerikkalaisen keksijän mukaan, joka testasi ensimmäisenä tämän mallin pyörivän lämpögeneraattorin. Näiden kennojen lukumäärä ja koko määräytyvät roottorilevyn koon ja sitä käyttävän sähkömoottorin nopeuden perusteella. Staattori (eli lämpögeneraattorin runko) on pääsääntöisesti valmistettu onton sylinterin muodossa, ts. Molemmilta puolilta laipoilla tulpattu putki Tässä tapauksessa staattorin sisäseinän ja roottorin välinen rako on hyvin pieni ja on 1 ... 1,5 mm.

Roottorin ja staattorin välisessä raossa vesi lämmitetään. Tätä helpottaa sen kitka staattorin ja roottorin pinnalla, jälkimmäisen nopealla pyörimisellä. Ja tietysti kavitaatioprosesseilla ja veden turbulenssilla roottorikennoissa on merkittävä rooli veden lämmittämisessä. Roottorin pyörimisnopeus on pääsääntöisesti 3000 rpm halkaisijaltaan 300 mm. Roottorin halkaisijan pienentyessä on tarpeen lisätä nopeutta.

Ei ole vaikea arvata, että kaiken yksinkertaisuuden vuoksi tällainen suunnittelu vaatii melkoisesti korkean tarkkuuden valmistus. Ja on selvää, että roottorin tasapainotus vaaditaan. Lisäksi on tarpeen ratkaista roottorin akselin tiivistysongelma. Luonnollisesti tiivistävät elementit vaativat säännöllistä vaihtoa.

Edellä olevasta seuraa, että tällaisten asennusten resurssit eivät ole niin suuret. Kaiken muun lisäksi pyörivien lämpögeneraattoreiden toimintaan liittyy lisääntynyt melu. Vaikka niillä on 20-30% parempi suorituskyky verrattuna lämpögeneraattoreihin staattinen tyyppi. Pyörivä tyyppiset lämmönkehittimet pystyvät jopa tuottamaan höyryä. Mutta onko tämä etu lyhyellä käyttöiällä (verrattuna staattisiin malleihin)?

Staattinen lämmönkehitin

Toista lämpögeneraattorityyppiä kutsutaan ehdollisesti staattiseksi. Tämä johtuu siitä, että kavitaattorin suunnittelussa ei ole pyöriviä osia. Kavitaatioprosessien luomiseen käytetään erilaisia suuttimet. Yleisimmin käytetty ns. Laval-suutin

Jotta kavitaatio tapahtuisi, on välttämätöntä varmistaa nesteen suuri nopeus kavitaattorissa. Tätä varten käytetään tavanomaista keskipakopumppua. Pumppu paineistaa nesteen suuttimen edessä, se syöksyy suuttimen aukkoon, jonka poikkileikkaus on paljon pienempi kuin syöttöputki, mikä varmistaa suuren nopeuden suuttimen ulostulossa. Nesteen jyrkän laajenemisen vuoksi suuttimen ulostulossa tapahtuu kavitaatiota. Tätä helpottaa myös nesteen kitka suutinkanavan pinnalla ja veden pyörteily, joka syntyy, kun suihku vedetään äkillisesti ulos suuttimesta. Eli vettä lämmitetään samoista syistä kuin pyörivässä lämpögeneraattorissa, mutta hieman pienemmällä hyötysuhteella.

Staattisen lämmönkehittimen suunnittelu ei vaadi suurta tarkkuutta osien valmistuksessa. Mekaaninen restaurointi näiden osien valmistuksessa on minimoitu verrattuna pyörivään suunnitteluun. Pyörivien osien puuttumisen vuoksi yhteenliittyvien komponenttien ja osien tiivistys on helposti ratkaistavissa. Tasapainotusta ei myöskään tarvita. Kavitaattorin käyttöikä on paljon pidempi.(Takuu 5 vuotta) Vaikka suuttimen resurssit loppuvat, sen valmistus ja vaihtaminen vaatii huomattavasti pienempiä materiaalikustannuksia (tässä tapauksessa pyörivä lämmönkehitin on olennaisesti valmistettu uutena).

Staattisen lämmönkehittimen ehkä tärkein haittapuoli on pumpun hinta. Tämän mallin lämpögeneraattorin valmistuskustannukset eivät kuitenkaan käytännössä eroa pyörivästä versiosta, ja jos muistamme molempien yksiköiden resurssit, tämä haitta muuttuu eduksi, koska jos kavitaattori vaihdetaan, pumppu ei ei tarvitse vaihtaa.

Valitsemme siis staattisen lämmönkehittimen, varsinkin kun meillä on jo pumppu, eikä meidän tarvitse kuluttaa rahaa sen hankintaan.

Lämmönkehittimen valmistus

Pumpun valinta

Aloitetaan valitsemalla pumppu lämmönkehittäjälle. Tätä varten määritämme sen toimintaparametrit. Sillä, kiertääkö tämä pumppu vai lisääkö painetta, ei ole perustavanlaatuista merkitystä. Kuvassa 6 kiertovesipumppu kuivalla Grundfos roottori. Käyttöpaine, pumpun suorituskyky ja pumpattavan nesteen suurin sallittu lämpötila ovat tärkeitä.

Kaikkia pumppuja ei voida käyttää korkean lämpötilan nesteiden pumppaamiseen. Ja jos et kiinnitä huomiota tähän parametriin pumppua valittaessa, sen käyttöikä on paljon lyhyempi kuin valmistajan ilmoittama.

Lämmönkehittimen hyötysuhde riippuu pumpun kehittämän paineen suuruudesta. Nuo. mitä suurempi paine, sitä suurempi on suuttimen painehäviö. Tämän seurauksena kavitaattorin läpi pumpattava neste lämmitetään tehokkaammin. Älä kuitenkaan tavoittele enimmäismääriä tekniset tiedot pumput. Jo suuttimen edessä olevan putkilinjan paineessa, joka on 4 atm, veden lämpötilan nousu on havaittavissa, vaikkakaan ei niin nopeasti kuin 12 atm:n paineessa.

Pumpun suorituskyky (sen pumppaaman nesteen määrä) ei itse asiassa vaikuta veden lämmityksen tehokkuuteen. Tämä johtuu siitä, että painehäviön varmistamiseksi suuttimessa teemme sen poikkileikkauksen paljon pienemmäksi kuin piiriputkiston ja pumpun suuttimien nimellishalkaisija. Kavitaattorin läpi pumpattavan nesteen virtausnopeus ei ylitä 3…5 m3/h, koska Kaikki pumput voivat tuottaa suurimman noston vain pienimmällä virtauksella.

Lämmönkehittimen toimivan pumpun teho määrää muuntokertoimen sähköenergiaa lämpöön. Lue alta lisää energian muuntokertoimesta ja sen laskemisesta.

Kun valitsimme pumppua lämpögeneraattorillemme, lähdettiin kokemuksesta työskentelystä Warmbotruff-asennuksien kanssa (tämä lämmönkehitin on kuvattu ekotaloa koskevassa artikkelissa). Tiesimme, että asentamassamme lämmönkehittimessä käytettiin WILO IL 40/170-5.5/2 pumppua (katso kuva 6). Tämä on Inline-tyyppinen kuivaroottorinen kiertovesipumppu, jonka teho on 5,5 kW, maksimikäyttöpaine 16 atm ja maksimikorkeus 41 m (eli 4 atm:n painehäviö). Samanlaisia ​​pumppuja valmistavat muutkin valmistajat. Esimerkiksi Grundfos tuottaa analogisen tällaisen pumpun - tämä on malli TP 40-470 / 2.

Kuva 6 - Lämpögeneraattorin "Warmbotruff 5.5A" toimiva pumppu

Ja kuitenkin, verrattuamme tämän pumpun suorituskykyä muihin saman valmistajan valmistamiin malleihin, valitsimme monivaiheisen keskipakopumpun. korkeapaine MVI 1608-06/PN 16. Tämä pumppu tuottaa yli kaksinkertaisen noston samalla moottoriteholla, vaikka se maksaa lähes 300€ enemmän.

Nyt on loistava mahdollisuus säästää rahaa käyttämällä kiinalaista vastinetta. Loppujen lopuksi kiinalaiset pumppuvalmistajat parantavat jatkuvasti maailmankuulujen tuotemerkkien väärennösten laatua ja laajentavat valikoimaa. Kiinalaisen "grundfosin" hinta on usein useita kertoja alhaisempi, kun taas laatu ei ole aina yhtä monta kertaa huonompi ja joskus ei paljon huonompi.

Kavitaattorin suunnittelu ja valmistus

Mikä on kavitaattori? Staattisia kavitaattoreita on valtava määrä malleja (voit varmistaa tämän Internetin avulla), mutta melkein kaikissa tapauksissa ne on valmistettu suuttimen muodossa. Yleensä Laval-suutin on otettu perustaksi ja suunnittelija muuttaa sitä. Klassinen Laval-suutin on esitetty kuvassa. 7.

Ensimmäinen asia, johon sinun tulee kiinnittää huomiota, on diffuusorin ja sekoittimen välinen kanavaosuus.

Älä kavenna sen poikkileikkausta liikaa yrittäen varmistaa suurimman painehäviön. Tietenkin, kun vesi jättää pienen poikkileikkauksen reiän ja tulee paisuntakammioon, saavutetaan suurin harventumisaste ja siten aktiivisempi kavitaatio. Nuo. Vesi lämpenee yhdellä suuttimen läpimenolla korkeaan lämpötilaan. Suuttimen läpi pumpattavan veden tilavuus on kuitenkin liian pieni, ja se sekoittuu siihen kylmä vesi, se siirtää siihen riittämättömän määrän lämpöä. Siten veden kokonaismäärä lämmitetään hitaasti. Lisäksi kanavan pieni osa edistää työpumpun tuloputkeen tulevan veden tuuletusta. Tämän seurauksena pumppu toimii meluisemmin ja itse pumpussa voi esiintyä kavitaatiota, jotka ovat jo ei-toivottuja ilmiöitä. Miksi näin tapahtuu, käy selväksi, kun tarkastellaan lämpögeneraattorin hydrodynaamisen piirin suunnittelua.

Paras suorituskyky saavutetaan 8-15 mm:n kanavan aukon halkaisijalla. Lisäksi lämmitystehokkuus riippuu myös suuttimen paisuntakammion kokoonpanosta. Joten siirrymme toiseen tärkeä pointti suuttimen suunnittelussa - paisuntakammio.

Mikä profiili valita? Lisäksi tässä ei vielä kaikki mahdollisia vaihtoehtoja suutinprofiilit. Siksi suuttimen suunnittelun määrittämiseksi päätimme turvautua niissä olevan nestevirtauksen matemaattiseen mallinnukseen. Annan joitain tuloksia kuvassa 2 esitettyjen suuttimien mallintamisesta. kahdeksan.

Kuviot osoittavat, että nämä suuttimien mallit mahdollistavat niiden läpi pumpattujen nesteiden kavitaatiokuumennuksen. Ne osoittavat, että kun neste virtaa, vyöhykkeet korkea ja alhainen paine, jotka aiheuttavat onteloiden muodostumista ja sen myöhempää romahtamista.

Kuten kuvasta 8 voidaan nähdä, suutinprofiili voi olla hyvinkin erilainen. Vaihtoehto a) on pohjimmiltaan klassinen Lavalin suutinprofiili. Tällaista profiilia käyttämällä voit muuttaa paisuntakammion avautumiskulmaa?, mikä muuttaa kavitaattorin ominaisuuksia. Yleensä arvo on välillä 12 ... 30 °. Kuten kuvion nopeuskaaviosta voidaan nähdä. Kuviossa 9 tällainen suutin tarjoaa suurimman nesteen nopeuden. Tällaisella profiililla varustettu suutin antaa kuitenkin pienimmän painehäviön (katso kuva 10). Suurin turbulenssi havaitaan jo suuttimen ulostulossa (katso kuva 11).

On selvää, että vaihtoehto b) luo tyhjiön tehokkaammin, kun nestettä virtaa ulos kanavasta, joka yhdistää paisuntakammion puristuskammioon (katso kuva 9). Tämän suuttimen läpi kulkevan nesteen virtausnopeus on pienin, kuten kuvassa 1 esitetty nopeuskaavio osoittaa. 10. Turbulenssi, joka johtuu nesteen kulkeutumisesta toisen vaihtoehdon suuttimen läpi, on mielestäni optimaalinen veden lämmittämiseen. Pyörteen ilmaantuminen virtaukseen alkaa jo välikanavan tuloaukossa ja suuttimen ulostulossa alkaa toinen pyörteen muodostumisaalto (ks. kuva 11). Tällaisen suuttimen valmistus on kuitenkin hieman vaikeampaa, koska. täytyy hioa puolipalloa.

Profiilisuutin c) on yksinkertaistettu versio edellisestä. Oli odotettavissa, että kahdella viimeisellä vaihtoehdolla olisi samanlaiset ominaisuudet. Mutta paineen muutoksen käyrä, joka näkyy kuvassa. 9 osoittaa, että ero on suurin kolmesta vaihtoehdosta. Nesteen virtausnopeus on suurempi kuin suuttimen toisessa versiossa ja pienempi kuin ensimmäisessä (ks. kuva 10). Turbulenssi, joka syntyy veden liikkuessa tämän suuttimen läpi, on oikeassa suhteessa toiseen vaihtoehtoon, mutta pyörteen muodostuminen tapahtuu eri tavalla (katso kuva 11).

Olen antanut esimerkkinä vain yksinkertaisimmat valmistettavat suutinprofiilit. Lämmönkehittimen suunnittelussa voidaan käyttää kaikkia kolmea vaihtoehtoa, eikä voida sanoa, että jotkut vaihtoehdoista ovat oikein ja toiset eivät. Voit kokeilla erilaisia ​​suutinprofiileja itse. Tätä varten ei ole tarpeen valmistaa niitä välittömästi metallista ja suorittaa todellista koetta. Tämä ei aina ole perusteltua. Ensinnäkin voit analysoida keksimäsi suuttimen missä tahansa nesteen liikettä simuloivassa ohjelmassa. Käytin COSMOSFloWorks-sovellusta yllä olevien suuttimien analysointiin. Yksinkertaistettu versio Tämä hakemus on osa SolidWorks-tietokoneavusteista suunnittelujärjestelmää.

Kokeessamme oman mallimme luomiseksi lämpögeneraattorista käytimme yksinkertaisten suuttimien yhdistelmää (katso kuva 12).

On olemassa monia hienostuneempia suunnitteluratkaisuja, mutta en näe mitään syytä luetella niitä kaikkia. Jos olet todella kiinnostunut tästä aiheesta, voit aina löytää Internetistä muita kavitaattoreita.

Hydrodynaamisen piirin valmistus

Kun olemme päättäneet suuttimen suunnittelusta, siirrymme seuraavaan vaiheeseen: hydrodynaamisen piirin valmistukseen. Tätä varten sinun on ensin piirrettävä piirikaavio. Teimme sen hyvin yksinkertaiseksi piirtämällä kaavion lattialle liidulla (katso kuva 13)

1. Painemittari suuttimen ulostulossa (mittaa paineen suuttimen ulostulossa).
2. Lämpömittari (mittaa lämpötilan järjestelmän sisääntulossa).
3. Ilmanpoistoventtiili (poistaa ilmalukon järjestelmästä).
4. Poistoputki hanalla.
5. Hiha lämpömittarille.
6. Sisäänkäynti poika nosturilla.
7. Lämpömittarin holkki sisääntulossa.
8. Painemittari suuttimen sisääntulossa (mittaa paineen järjestelmän sisääntulossa).

Nyt kuvailen piirin laitetta. Se on putkisto, jonka sisääntulo on yhdistetty pumpun ulostuloon ja ulostulo sisääntuloon. Tähän putkilinjaan on hitsattu suutin 9, suuttimet painemittareiden 8 liittämiseen (ennen ja jälkeen suutinta), holkit lämpömittarin asennukseen 7.5 (emme hitsannut kierteitä holkkien alle, vaan yksinkertaisesti hitsaamme ne sisään), liitin ilmanpoistoventtiili 3 (käytimme tavallista scarraania, säätöventtiilin kahleita ja liittimiä lämmityspiirin liitäntään.

Piirtämässäni kaaviossa vesi liikkuu vastapäivään. Vesi syötetään piiriin alemman haaraputken kautta (sharkran punaisella vauhtipyörällä ja takaiskuventtiilillä), ja vesi poistetaan siitä vastaavasti ylemmän kautta (sharkran punaisella vauhtipyörällä). Painehäviötä ohjaa tulo- ja poistoputkien välissä oleva venttiili. Kuvan kuvassa 13, se näkyy vain kaaviossa eikä ole sen merkinnän vieressä, koska olemme jo käämittäneet sen kahleiden päälle, kun olemme aiemmin kiertäneet tiivisteen (katso kuva 14).

Piirin valmistukseen otimme putken DN 50, koska. pumpun liitäntäputkien halkaisija on sama. Samalla teimme sen piirin tulo- ja poistoputket, joihin lämmityspiiri on kytketty, putkesta DN 20. Näet mitä päädyimme kuvasta kuvasta. viisitoista.

Kuvassa pumppu, jossa on 1 kW moottori. Myöhemmin korvasimme sen yllä kuvatulla 5,5 kW:n pumpulla.

Näkymä ei tietenkään osoittautunut esteettisimmäksi, mutta emme asettaneet itsellemme sellaista tehtävää. Ehkä joku lukijoista kysyy, miksi tällaiset ääriviivan mitat, koska voit tehdä siitä pienemmän? Oletetaan, että suuttimen edessä olevan putken pituuden vuoksi vettä hajoaa jonkin verran. Jos kaivaat Internetissä, löydät varmasti kuvia ja kaavioita ensimmäisistä lämpögeneraattoreista. Lähes kaikki toimivat ilman suuttimia. Nesteen kuumennusvaikutus saavutettiin kiihdyttämällä sitä melko suuriin nopeuksiin. Tätä varten käytettiin pienikorkuisia sylintereitä tangentiaalinen sisääntulo ja koaksiaalilähtö.

Emme käyttäneet tätä menetelmää veden kiihdyttämiseen, mutta päätimme tehdä suunnittelustamme mahdollisimman yksinkertaisen. Vaikka meillä on ajatuksia nesteen nopeuttamisesta tällä piirisuunnittelulla, mutta siitä lisää myöhemmin.

Kuvassa suuttimen edessä olevaa painemittaria ja vesimittarin eteen asennettua adapteria lämpömittarin holkilla ei ole vielä ruuvattu kiinni (se ei ollut silloin vielä valmis). On vielä asennettava puuttuvat elementit ja siirryttävä seuraavaan vaiheeseen.

Lämpögeneraattorin käynnistäminen

Mielestäni ei ole järkevää puhua pumpun moottorin ja lämmityspatterin kytkemisestä. Vaikka lähestyimme sähkömoottorin kytkemistä ei aivan tavallisesti. Koska yksivaiheista verkkoa käytetään yleensä kotona, ja teollisuuspumput valmistetaan kolmivaihemoottorilla, päätimme soveltaa TAAJUUSMUUNNIN suunniteltu yksivaiheiseen verkkoon. Tämä mahdollisti lisäksi pumpun pyörimisnopeuden nostamisen yli 3000 rpm:n. ja etsi sitten pumpun pyörimisresonanssitaajuus.

Taajuusmuuttajan parametrointiin tarvitsemme kannettavan tietokoneen, jossa on COM-portti taajuusmuuttajan parametrointia ja ohjausta varten. Itse muuntaja asennetaan ohjauskaappiin, jossa lämmitys on järjestetty talviolosuhteet käyttö ja ilmanvaihto kesäkäyttöön. Käytimme kaapin tuuletukseen tavallista tuuletinta ja kaapin lämmittämiseen 20 W lämmitin.

Taajuusmuuttajan avulla voit säätää pumpun taajuutta laajalla alueella, sekä pää- että päävirran alapuolella. Voit nostaa moottorin taajuutta enintään 150 %.

Meidän tapauksessamme voit nostaa moottorin nopeuden 4500 rpm:iin.

Voit lyhyesti nostaa taajuutta ja yli jopa 200%, mutta tämä johtaa moottorin mekaaniseen ylikuormitukseen ja lisää sen vian todennäköisyyttä. Lisäksi taajuusmuuttajan avulla moottori on suojattu ylikuormitukselta ja oikosululta. Taajuusmuuttaja mahdollistaa myös moottorin käynnistämisen tietyllä kiihdytysajalla, mikä rajoittaa pumpun siipien kiihtyvyyttä käynnistettäessä ja rajoittaa moottorin käynnistysvirtoja. Taajuusmuuttaja asennetaan seinäkaappiin (katso kuva 16).

Kaikki säätimet ja merkkielementit näkyvät ohjauskaapin etupaneelissa. Etupaneeli (laitteessa MTM-RE-160) näyttää järjestelmän toiminnan parametrit.

Laite pystyy tallentamaan päivän aikana kuuden eri analogisen signaalin kanavan lukemat. Tässä tapauksessa tallennamme järjestelmän tulolämpötilalukemat, järjestelmän ulostulon lämpötilalukemat sekä järjestelmän tulo- ja ulostulopainelukemat.

Pääpumpun kierrosluvun arvon tehtävä suoritetaan MTM-103-laitteilla. Vihreillä ja keltaisilla painikkeilla käynnistetään ja sammutetaan lämpögeneraattorin työpumpun moottorit ja kiertovesipumppu. Suunnittelemme kiertovesipumpun käyttöä sähkönkulutuksen vähentämiseksi. Loppujen lopuksi, kun vesi lämpenee asetettuun lämpötilaan, kierto on edelleen tarpeen.

Kun käytät Micromaster 440 -taajuusmuuttajaa, voit käyttää erikoisohjelma Aloita asentamalla se kannettavaan tietokoneeseen (katso kuva 18).

Aluksi ohjelma syöttää moottorin alkutiedot, jotka on kirjoitettu tyyppikilpeen (moottorin staattoriin kiinnitetty kilpi, jossa on moottorin tehdasparametrit).

• Nimellisteho R kW,
• Nimellisvirta I nim.,
• Kosini,
• Moottorin tyyppi,
• Nimellisnopeus N nim.

Sen jälkeen moottorin automaattinen tunnistus käynnistyy ja taajuusmuuttaja itse määrittää moottorin tarvittavat parametrit. Tämän jälkeen pumppu on käyttövalmis.

Lämmönkehittimen testi

Kun asennus on yhdistetty, voit aloittaa testauksen. Käynnistämme pumpun moottorin ja tarkkailemme painemittareita, asetamme vaaditun painehäviön. Tätä varten piirissä on venttiili, joka sijaitsee tulo- ja poistoputkien välissä. Venttiilin kahvaa kääntämällä asetamme suuttimen jälkeisen putkilinjan paineen alueelle 1,2 ... 1,5 atm. Suuttimen sisääntulon ja pumpun ulostulon välisessä piirin osassa optimaalinen paine on välillä 8 ... 12 atm.

Pumppu pystyi tuottamaan meille 9,3 atm:n paineen suuttimen sisääntuloon. Asetettuaan paineen suuttimen ulostulossa 1,2 atm, he antoivat veden virrata ympyrää (sulkivat poistoventtiilin) ​​ja muistivat ajan. Kun vesi liikkuu piiriä pitkin, havaitsimme lämpötilan nousun noin 4 ° C minuutissa. Näin ollen 10 minuutin kuluttua olemme jo lämmittäneet veden 21 °C:sta 60 °C:seen. Contour volume kanssa asennettu pumppu oli lähes 15 litraa.Käytetty sähkö laskettiin virtaa mittaamalla. Näiden tietojen perusteella voimme laskea energian muuntokertoimen.

KPI \u003d (C * m * (Tk-Tn)) / (3600000 * (Qk-Qn));

• FROM - ominaislämpö vesi, 4200 J/(kg*K);
• m - lämmitetyn veden massa, kg;
• Tn - veden alkulämpötila, 294° K;
• Tk - veden lopullinen lämpötila, 333° K;
• Qn - sähkömittarin alkulukemat, 0 kWh;
• Qк - sähkömittarin loppulukemat, 0,5 kWh.

Korvaa tiedot kaavassa ja saat:

KPI = (4200*15*(333-294))/(3600000*(0.5-0)) = 1.365

Tämä tarkoittaa, että kuluttamalla 5 kWh sähköä lämmönkehittäjämme tuottaa 1,365 kertaa enemmän lämpöä, nimittäin 6,825 kWh. Näin ollen voimme turvallisesti vakuuttaa tämän idean toteuttamiskelpoisuuden. Tämä kaava ei ota huomioon moottorin hyötysuhdetta, mikä tarkoittaa, että todellinen muunnossuhde on vielä suurempi.

Laskettaessa talomme lämmittämiseen tarvittavaa lämpötehoa lähdemme yleisesti hyväksytystä yksinkertaistetusta kaavasta. Tämän kaavan mukaan normaalilla kattokorkeudella (enintään 3 m) alueemme tarvitsee 1 kW lämpötehoa jokaista 10 m2 kohden, joten talossamme, jonka pinta-ala on 10x10 = 100 m2, 10 kW lämpöä tuotos tarvitaan. Nuo. yksi lämmönkehitin, jonka teho on 5,5 kW, ei riitä tämän talon lämmittämiseen, mutta tämä on vain ensi silmäyksellä. Jos et ole unohtanut, käytämme tilojen lämmittämiseen "lämmin lattia" -järjestelmää, joka säästää jopa 30% kulutetusta energiasta. Tästä seuraa, että lämpögeneraattorin tuottaman 6,8 kW lämpöenergian pitäisi riittää juuri talon lämmittämiseen. Lisäksi lämpöpumpun ja aurinkokeräimen myöhempi liittäminen mahdollistaa energiakustannusten alentamisen entisestään.

Johtopäätös

Lopuksi haluaisin tarjota keskusteluksi yhden kiistanalaisen idean.

Olen jo maininnut, että ensimmäisissä lämmönkehittimissä vettä kiihdytettiin antamalla sille pyörivää liikettä erityisissä sylintereissä. Tiedät, ettemme menneet siihen suuntaan. Ja silti tehokkuuden lisäämiseksi on välttämätöntä, että vesi saa translaatioliikkeen lisäksi myös pyörivää liikettä. Samalla veden liikkumisnopeus kasvaa huomattavasti. Samanlaista tekniikkaa käytetään kilpailuissa olutpullon nopeasta juomisesta. Ennen juomista pullossa oleva olut sentrifugoidaan perusteellisesti. Ja neste valuu ulos kapean kaulan kautta paljon nopeammin. Ja meillä oli idea, kuinka voisimme yrittää tehdä tämän käytännössä muuttamatta nykyistä hydrodynaamisen piirin rakennetta.

Annamme veden pyörimisliikkeen, käytämme staattori induktiomoottori Kanssa oravahäkkiroottori staattorin läpi kulkeva vesi on ensin magnetisoitava. Voit tehdä tämän käyttämällä solenoidia tai kestorengasmagneetti. Kerron myöhemmin, mitä tästä hankkeesta tuli, koska nyt ei valitettavasti ole mahdollisuutta osallistua kokeiluihin.

Meillä on myös ideoita suuttimen parantamiseen, mutta siitä lisää kokeilun ja patentoinnin jälkeen, jos onnistumme.

Yksityistalojen omistajat yrittävät kaikin mahdollisin tavoin säästää lämmityksessä, mikä vaatii huomattavia kustannuksia vuodesta toiseen. Taloudellisten lämmitysjärjestelmien luomiseksi asuin-, teollisuus-, julkiset tilat kehitetty ja otettu käyttöön erilaisia ​​järjestelmiä tuottaa kannattavaa lämpöenergiaa. Näihin tarkoituksiin soveltuu kavitaatiolämpögeneraattori.

Säästä lämpöenergiaa - tämä lämpögeneraattori auttaa sinua tässä

Vortex-laite: yleinen käsite

Tällainen asennus on rakenteellisesti melko yksinkertainen. Sitä käytetään tehokkaaseen ja kannattava lämmitys rakennuksia alhaisin kustannuksin. Kannattavuus johtuu veden erityisestä lämmittämisestä kavitaatiolla. Tämä menetelmä koostuu pienten kuplien luomisesta höyrystä työnesteen alennetun paineen vyöhykkeelle, jonka aikaansaavat erityiset äänivärähtelyt, pumpun toiminta.

Kavitaatiolämmitin selviytyy mekaanisen energian prosessoinnista lämpövirraksi, mikä on tärkeää teollisuuslaitoksille. Heissä lämmityselementit ajoittain epäonnistuvat, koska ne toimivat nesteiden kanssa, joiden lämpötilaero on suuri.

Juuri nämä kavitaattorit ovat luotettava korvike laitteille, joiden toiminta riippuu kiinteistä polttoaineista.

Tässä videossa opit kuinka lämpögeneraattori toimii:

Kavitaatiogeneraattorit: edut

Tällaisia ​​asennuksia käytetään laajalti louhosolosuhteissa ja tuotannossa. Syynä tähän ovat seuraavat heille ominaiset tekijät:

• kohtuuhintaisuus;
• taloutta lämmitysjärjestelmä;
• mahdollisuus luoda rakenne omin käsin;
• korkea lämmitysteho.

Käyttösäännöissä todetaan, että pyörretuotteiden asentaminen asuintiloihin on mahdotonta korkean melun aiheuttaman melun vuoksi. Paras vaihtoehto olisi erillisen ulkorakennuksen, kattilahuoneen, järjestäminen.

Haitat ovat melkoiset isot koot lämmitin käyttövalmis. Huomioi myös liiallinen teho omakotitalolle, mökille, mahdolliset vaikeudet hankkia materiaaleja, joita tarvitaan siinä tapauksessa itse valmistava kavitaattori.

Tässä lämmittimessä yksi eduista on korkea hyötysuhde

Lämmittimen rakenne ja toimintaperiaate

Kavitaatiokuumennukselle on ominaista kuplien muodostuminen höyrystä työnesteessä. Tämän toimenpiteen seurauksena paine laskee asteittain suuren virtausnopeuden vuoksi. On huomattava, että tarvittava höyrystyminen asetetaan erityisellä laserpulssien säteilyllä tai tiettyjen äänien asettamalla akustiikalla. Suljetut ilma-alueet sekoittuvat vesimassaan, minkä jälkeen ne siirtyvät korkeapainevyöhykkeelle, jossa ne avautuvat ja lähettävät odotetun iskuaallon.

Kavitaatiotyyppiset laitteet eroavat toimintatavoistaan. Kaavamaisesti se näyttää tältä:

1. Vesivirtaus liikkuu kavitaattorin läpi, jossa kiertopumpun avulla työpaine syötetään työsäiliöön.
2. Lisäksi tällaisissa säiliöissä nopeus kasvaa vastaavasti ja nesteen paine piirustusten mukaisesti asennettujen putkien läpi.
3. Kammion keskiosaan saavuttavat virtaukset sekoittuvat, minkä seurauksena muodostuu kavitaatio.
4. Kuvatun prosessin seurauksena höyrykuplat eivät kasva kooltaan, eikä niiden ja elektrodien välillä ole vuorovaikutusta.
5. Sen jälkeen vesi siirtyy säiliön vastakkaiseen osaan ja palaa täydentämään uutta ympyrää.
6. Lämmitys saadaan aikaan nesteen liikkeellä ja laajenemalla suuttimesta poistumiskohdassa.

Vortex-asennuksen työstä näkyy, että sen suunnittelu on mutkaton ja yksinkertainen, mutta samalla se tarjoaa nopean ja kannattavan tilan lämmityksen.

Lämmittimen tyypit

Kavitaatiolämmityskattila on yksi yleisimmistä lämmittimistä. Niistä kysytyin:

1. Pyörivät asennukset, joista Griggs-laite ansaitsee erityistä huomiota. Sen toiminnan ydin perustuu pyörivään keskipakopumppuun. Ulospäin kuvattu malli muistuttaa levyä, jossa on useita reikiä. Jokaista tällaista markkinarakoa kutsutaan Griggs-soluksi, niiden lukumäärä ja toiminnalliset parametrit riippuvat toisistaan ​​​​taajuusmuuttajan nopeudesta ja tyypistä. generaattorisarja. Työneste kuumenee roottorin ja staattorin välisessä tilassa johtuen nopeasta liikkeestä levyn pintaa pitkin.
2. Staattiset lämmittimet. Kattiloissa ei ole liikkuvia osia, kavitaatio niissä tapahtuu erityisillä Laval-elementeillä. Lämmitysjärjestelmäsarjaan asennettu pumppu vaadittava paine vettä, joka alkaa liikkua nopeasti ja lämmetä. Suuttimissa olevien kapeiden reikien vuoksi neste liikkuu kiihdytetyssä tilassa. Sen nopean laajenemisen ansiosta saavutetaan lämmitykseen tarvittava kavitaatio.

Yhden tai toisen lämmittimen valinta riippuu henkilön tarpeista. On pidettävä mielessä, että pyörivä kavitaattori on tuottavampi, lisäksi se on pienempi.

Staattisen yksikön erikoisuus on pyörivien osien puuttuminen, mikä määrää sen pitkän käyttöiän. Työn kesto ilman huoltoa saavuttaa 5 vuotta. Jos suutin rikkoutuu, se voidaan helposti vaihtaa, mikä on paljon halvempaa kuin uuden työelementin hankkiminen pyörivässä asennuksessa.

Itsenäinen laitteiden tuotanto

On täysin mahdollista luoda kavitaattori omin käsin, mutta ensin sinun tulee tutustua kaaviollisiin ominaisuuksiin, yksikön tarkkoihin piirustuksiin, ymmärtää ja tutkia yksityiskohtaisesti sen toimintaperiaate. Yksinkertaisin malli on Potapov VTG, jonka hyötysuhde on 93%. Kaavamaisesti lämpögeneraattori on melko yksinkertainen., sopii jokapäiväiseen elämään ja teolliseen käyttöön.

Laitteen kokoonpanoa aloitettaessa on valittava järjestelmään pumppu, jonka on täytettävä täysin lämpöenergian vaatimat tehovaatimukset. Suurimmaksi osaksi kuvatut generaattorit muistuttavat muodoltaan suutinta, tällaiset mallit ovat kätevimpiä ja yksinkertaisimpia kotikäyttöön.

Kavitaattorin luominen on mahdotonta ilman esikoulutus tietyt työkalut ja laitteet. Nämä sisältävät:

• tulo- ja poistotyyppiset haaraputket, jotka on varustettu hanoilla;
• painemittarit;
• lämpömittari, jota ilman lämpötilaa on mahdotonta mitata;
• hihat, joilla lämpömittareita on täydennetty;
• venttiilit, joiden avulla ilmatulpat poistetaan koko lämmitysjärjestelmästä.

Kavitaatiolämpögeneraattorin suunnittelusarja omin käsin esitetään seuraavilla vaiheilla:

1. Pumpun valinta, joka on suunniteltu toimimaan korkean lämpötilan nesteillä. Muuten se epäonnistuu nopeasti. Tällainen elementti esitetään pakollinen vaatimus: paineen luominen 4 ilmakehästä.
2. Suorituskyky kavitaatiolle. Pääehto on poikkileikkaukselle välttämättömän kulkukanavan valinta.
3. Suuttimen valinta ottaen huomioon kokoonpanon ominaisuudet. Tällainen osa voi olla sylinterimäinen, kartion muotoinen, pyöristetty. On tärkeää, että pyörreprosessi kehittyy veden sisääntulossa säiliöön.
4. Ulkomuodon valmistelu on tärkeä toimenpide. Se on kaareva putki, joka ulottuu kavitaatiokammiosta. Lisäksi se on kytketty kahteen lämpömittarin holkkiin ja kahteen painemittariin sekä ilmaventtiiliin, joka on sijoitettu poistoaukon ja sisääntulon väliseen tilaan.

Kun työ kotelon kanssa on valmis, kannattaa kokeilla lämmitintä. Menettely on tuoda pumppausyksikkö sähköverkkoon, kun patterit on kytketty lämmitysjärjestelmään. Seuraava vaihe on kytkeä verkko päälle.

Painemittareita on seurattava tarkasti. Tulon ja lähdön numeroiden välisen eron tulisi vaihdella 8-12 ilmakehän sisällä.

Jos rakenne toimii kunnolla, siihen syötetään tarvittava määrä vettä. Hyvä indikaattori- nesteen kuumennus 3-5 astetta 10-15 minuutissa.

Kavitaatiotyyppinen lämmitin on kannattava asennus, lämmittää rakennuksen lyhyessä ajassa ja on lisäksi mahdollisimman taloudellinen. Haluttaessa se on helppo rakentaa kotona, mikä vaatii edullisia ja edullisia kalusteita.