Kavitacijos šilumos generatorius: įrenginys, tipai, pritaikymas. „Pasidaryk pats“ kavitacijos šilumos generatorius „Pasidaryk pats“ sūkurinis šilumos generatorius

Vis dar populiarūs įvairūs būdai taupyti energiją ar gauti nemokamos elektros. Dėl interneto plėtros vis labiau prieinama informacija apie visokius „stebuklingus išradimus“. Vienas dizainas, praradęs populiarumą, pakeičiamas kitu.

Šiandien mes apsvarstysime vadinamąjį sūkurinės kavitacijos generatorių - įrenginį, kurio išradėjai mums žada labai efektyvus patalpų šildymas kurioje jis sumontuotas. Kas tai yra? Šiame įrenginyje naudojamas skysčio kaitinimo efektas kavitacijos metu – specifinis garo mikroburbuliukų susidarymo poveikis skysčio vietinio slėgio mažinimo srityse, atsirandantis arba kai siurblio sparnuotė sukasi, arba skystį veikia garso vibracijos. Jei kada nors naudojote ultragarsinę vonią, galbūt pastebėjote, kaip jos turinys pastebimai įkaista.

Internete platinami straipsniai apie rotacinius sūkurius, kurių principas – skystyje besisukant konkrečios formos sparnuotės susidarymui kavitacijos zonų. Ar šis sprendimas perspektyvus?

Pradėkime nuo teorinių skaičiavimų. Šiuo atveju elektros energiją išleidžiame elektros variklio darbui (vidutinis naudingumo koeficientas 88%), o susidariusi mechaninė energija iš dalies išleidžiama trintis kavitacijos siurblio sandarikliuose, o dalis – skysčio šildymui dėl kavitacijos. Tai yra bet kuriuo atveju tik dalis sunaudotos elektros energijos bus paversta šiluma. Tačiau prisiminus, kad įprasto kaitinimo elemento efektyvumas siekia nuo 95 iki 97 procentų, tampa aišku, kad stebuklo nebus: daug brangesnis ir sudėtingesnis sūkurinis siurblys bus mažiau efektyvus nei paprasta nichromo spiralė.

Galima teigti, kad naudojant šildymo elementus būtina į šildymo sistemą įvesti papildomus cirkuliacinius siurblius, o sūkurinis siurblys galės pats siurbti aušinimo skystį. Tačiau, kaip bebūtų keista, siurblių kūrėjai kovoja su kavitacijos atsiradimu, kuri ne tik žymiai sumažina siurblio efektyvumą, bet ir sukelia jo eroziją. Todėl šilumos generatoriaus siurblys turi būti ne tik galingesnis už specializuotą perdavimo siurblį, bet ir reikalaujantis naudoti pažangesnes medžiagas bei technologijas, kad būtų užtikrintas palyginamasis išteklius.

Struktūriškai mūsų Laval antgalis atrodys kaip metalinis vamzdis su vamzdžio sriegis galuose, o tai leidžia prijungti jį prie dujotiekio naudojant sriegines movas. Norėdami pagaminti vamzdį, jums reikia tekinimo staklių.

• Pati antgalio forma, tiksliau, jo išėjimo dalis, gali skirtis. Variantas "a" yra lengviausias gaminti, o jo charakteristikas galima keisti keičiant išleidimo kūgio kampą 12-30 laipsnių. Tačiau tokio tipo antgaliai užtikrina minimalų pasipriešinimą skysčio tekėjimui, taigi ir mažiausią kavitaciją sraute.
• Variantas "b" yra sudėtingesnis gaminti, tačiau dėl didžiausio slėgio kritimo purkštuko išleidimo angoje jis taip pat sukurs didžiausią srauto turbulenciją. Kavitacijos atsiradimo sąlygos šiuo atveju yra optimalios.
• Variantas „c“ yra kompromisas dėl gamybos sudėtingumo ir efektyvumo, todėl verta ties juo sustoti.

Daugelis naudingų išradimų liko nepareikšti. Taip nutinka dėl žmogaus tingumo arba dėl to, kas nesuprantama, baimės. Vienas iš šių atradimų ilgą laiką buvo sūkurinis šilumos generatorius. Dabar, atsižvelgiant į visišką išteklių taupymą, norą naudoti aplinkai nekenksmingus energijos šaltinius, šilumos generatoriai praktiškai pritaikyti namų ar biuro šildymui. Kas tai? Prietaisas, kuris anksčiau buvo kuriamas tik laboratorijose, arba naujas žodis šiluminės energetikos inžinerijoje.

Šildymo sistema su sūkuriniu šilumos generatoriumi

Veikimo principas

Šilumos generatorių veikimo pagrindas yra transformacija mechaninė energijaį kinetinę, o vėliau į šiluminę.

Dar XX amžiaus pradžioje Josephas Rankas atrado sūkurinės oro srovės padalijimą į šaltą ir karštą frakcijas. Praėjusio amžiaus viduryje vokiečių išradėjas Hilsham modernizavo sūkurinio vamzdžio įrenginį. Po kurio laiko rusų mokslininkas A. Merkulovas į Rankės vamzdį vietoj oro paleido vandenį. Išleidimo angoje vandens temperatūra gerokai pakilo. Būtent šiuo principu veikia visi šilumos generatoriai.

Eidamas per vandens sūkurį, vanduo sudaro daug oro burbuliukų. Skysčio slėgio įtakoje burbuliukai sunaikinami. Dėl to dalis energijos išsiskiria. Vanduo šildomas. Šis procesas vadinamas kavitacija. Visų sūkurinių šilumos generatorių darbas skaičiuojamas kavitacijos principu. Šio tipo generatorius vadinamas „kavitaciniu“.

Šilumos generatorių tipai

Visi šilumos generatoriai skirstomi į du pagrindinius tipus:

1. Rotary. Šilumos generatorius, kuriame naudojant rotorių sukuriamas sūkurinis srautas.
2. Statinis. Tokiuose tipuose vandens sūkurys sukuriamas naudojant specialius kavitacijos vamzdelius. Vandens slėgį sukuria išcentrinis siurblys.

Kiekvienas tipas turi savo privalumų ir trūkumų, kuriuos reikėtų aptarti išsamiau.

Rotacinis šilumos generatorius

Šio įrenginio statorius yra išcentrinio siurblio korpusas.

Rotoriai gali būti skirtingi. Internete yra daugybė jų įgyvendinimo schemų ir instrukcijų. Šilumos generatoriai veikiau yra mokslinis eksperimentas, kuris nuolat tobulinamas.

Rotacinio generatoriaus dizainas

Korpusas yra tuščiaviduris cilindras. Atstumas tarp korpuso ir besisukančios dalies skaičiuojamas individualiai (1,5-2 mm).

Terpė įkaista dėl jos trinties su korpusu ir rotoriumi. Tam padeda burbuliukai, kurie susidaro dėl vandens kavitacijos rotoriaus ląstelėse. Tokių įrenginių našumas yra 30% didesnis nei statinių. Vienetai yra gana triukšmingi. Jie padidino dalių susidėvėjimą dėl nuolatinio agresyvios aplinkos poveikio. Reikalingas nuolatinis stebėjimas: tarpiklių, plombų ir tt būklė. Tai labai apsunkina ir padidina priežiūros išlaidas. Jų pagalba namuose šildymą įsirengia retai, rado kiek kitokį pritaikymą – šildymas didelis pramonines patalpas.

Pramoninis kavitatoriaus modelis

Statinis šilumos generatorius

Pagrindinis šių įrenginių privalumas yra tai, kad jose niekas nesisuka. Elektra naudojama tik siurbliui paleisti. Kavitacija atsiranda dėl natūralių fizinių procesų vandenyje.

Tokių įrenginių efektyvumas kartais viršija 100%. Aplinka generatoriams gali būti skysta, suslėgtos dujos, antifrizas, antifrizas.

Įleidimo ir išleidimo temperatūros skirtumas gali siekti 100⁰С. Kai dirbama suslėgtų dujų, jis tangentiškai įpučiamas į sūkurio kamerą. Jame jis pagreitėja. Kuriant sūkurį, karštas oras praeina pro kūginį piltuvą, o šaltas grįžta atgal. Temperatūra gali siekti 200⁰С.

Privalumai:

1. Jis gali užtikrinti didelį temperatūros skirtumą karštame ir šaltame galuose, veikti esant žemam slėgiui.
2. Efektyvumas ne mažesnis kaip 90%.
3. Niekada neperkaista.
4. Atsparus ugniai ir sprogimui. Galima naudoti sprogioje aplinkoje.
5. Užtikrina greitą ir efektyvų visos sistemos šildymą.
6. Galima naudoti tiek šildymui, tiek vėsinimui.

Šiuo metu jis nėra plačiai naudojamas. Kavitacijos šilumos generatorius naudojamas norint sumažinti namo ar gamybinių patalpų šildymo išlaidas esant suslėgtam orui. Trūkumas išlieka gana auksta kainaįranga.

Šilumos generatorius Potapovas

Populiarus ir labiau ištirtas yra Potapovo šilumos generatoriaus išradimas. Jis laikomas statiniu įrenginiu.

Slėgio jėgą sistemoje sukuria išcentrinis siurblys. Aukštu slėgiu į sraigę tiekiama vandens srove. Skystis pradeda šilti dėl sukimosi išilgai išlenkto kanalo. Ji patenka į sūkurinį vamzdelį. Vamzdžio filmuota medžiaga turi būti dešimt kartų didesnė už plotį.

Generatoriaus įrenginio schema

1. Vamzdžio šaka
2. Sraigė.
3. Sūkurinis vamzdelis.
4. Viršutinis stabdys.
5. Vandens tiesintuvas.
6. Sukabinimas.
7. Apatinis stabdžių žiedas.
8. Apeiti.
9. Išleidimo linija.

Vanduo eina palei spiralę, esančią palei sienas. Toliau buvo tiekiamas stabdžių įtaisas detalei išimti karštas vanduo. Purkštukas šiek tiek išlyginamas plokštelėmis, pritvirtintomis prie rankovės. Viduje yra tuščia erdvė, prijungta prie kito stabdymo įrenginio.

Aukštos temperatūros vanduo pakyla, o šaltas sūkurinis skysčio srautas leidžiasi žemyn vidinė erdvė. Šaltas srautas susiliečia su karštu srautu per plokštes ant rankovės ir įkaista.

Šiltas vanduo nusileidžia į apatinį stabdžių žiedą ir toliau kaitinamas dėl kavitacijos. Šildomas srautas iš apatinio stabdžių įrenginio praeina per aplinkkelį į išleidimo vamzdį.

Viršutiniame stabdžių žiede yra praėjimas, kurio skersmuo yra lygus sūkurinio vamzdžio skersmeniui. Jo dėka į vamzdį gali patekti karštas vanduo. Yra karšto ir šilto srauto maišymas. Be to, vanduo naudojamas pagal paskirtį. Paprastai patalpų šildymui ar namų reikmėms. Grąžinimas prijungtas prie siurblio. Vamzdžio atšaka - iki įėjimo į namo šildymo sistemą.

Norint sumontuoti Potapov šilumos generatorių, reikia įstrižinės laidų. Karštas aušinimo skystis turi būti tiekiamas į viršutinį akumuliatoriaus sluoksnį, o šaltas išeis iš apatinio.

Potapovo generatorius savarankiškai

Yra daug pramoninių generatorių modelių. Patyrusiam meistrui nebus sunku savo rankomis pasigaminti sūkurinį šilumos generatorių:

1. Visa sistema turi būti tvirtai pritvirtinta. Kampų pagalba daromas rėmas. Galite naudoti suvirinimą arba varžtinė jungtis. Svarbiausia, kad dizainas būtų tvirtas.
2. Ant rėmo pritvirtintas elektros variklis. Jis parenkamas pagal kambario plotą, išorinės sąlygos ir turima įtampa.
3. Prie rėmo pritvirtintas vandens siurblys. Renkantis jį, apsvarstykite:

• reikalingas išcentrinis siurblys;
• variklis turi pakankamai jėgos jį sukti;
• Siurblys turi atlaikyti bet kokios temperatūros skystį.

1. Siurblys prijungtas prie variklio.
2. 500–600 mm ilgio cilindras pagamintas iš storo 100 mm skersmens vamzdžio.
3. Iš storo plokščio metalo reikia pagaminti du dangčius:

• turi būti skylė vamzdžiui;
• antrasis po srove. Ant briaunos daromas nusklembimas. Pasirodo, antgalis.

1. Dangtelius prie cilindro geriau tvirtinti sriegine jungtimi.
2. Purkštukas yra viduje. Jo skersmuo turi būti du kartus mažesnis nei ¼ cilindro skersmens.

Dėl labai mažos angos siurblys perkais ir greitai susidėvės dalys.

1. Vamzdis iš antgalio pusės yra prijungtas prie siurblio tiekimo. Antrasis yra prijungtas prie viršutinio šildymo sistemos taško. Aušinamas vanduo iš sistemos prijungiamas prie siurblio įleidimo angos.
2. Vanduo su siurblio slėgiu tiekiamas į purkštuką. Šilumos generatoriaus kameroje jos temperatūra pakyla dėl sūkurinių srautų. Tada jis tiekiamas į šildymą.

Kavitacijos generatoriaus schema

1. Reaktyvinis.
2. Variklio velenas.
3. Sūkurinis vamzdelis.
4. įleidimo antgalis.
5. Išleidimo vamzdis.
6. Sūkurio slopintuvas.

Temperatūrai reguliuoti už purkštuko dedamas vožtuvas. Kuo mažiau jis atviras, tuo ilgiau vanduo kavitatoriuje ir tuo aukštesnė jo temperatūra.

Kai vanduo praeina pro čiurkšlę, susidaro stiprus slėgis. Jis atsitrenkia į priešingą sieną ir dėl to sukasi. Įdėję papildomą barjerą srauto viduryje, galite pasiekti didesnę grąžą.

Sūkurinė sklendė

Sūkurio slopintuvo veikimas grindžiamas tuo:

1. Pagaminti du žiedai, plotis 4-5 cm, skersmuo kiek mažesnis už cilindrą.
2. Iš storo metalo išpjautos 6 plokštės ¼ generatoriaus korpuso. Plotis priklauso nuo skersmens ir parenkamas individualiai.
3. Plokštės tvirtinamos žiedų viduje priešais vienas kitą.
4. Sklendė įkišama priešais antgalį.

Generatoriaus kūrimas tęsiasi. Galite eksperimentuoti su absorberiu, kad padidintumėte našumą.

Dėl darbo atsiranda šilumos nuostoliai į atmosferą. Norėdami juos pašalinti, galite padaryti šilumos izoliaciją. Pirma, jis pagamintas iš metalo, o iš viršaus aptrauktas bet kokia izoliacine medžiaga. Svarbiausia, kad jis atlaikytų virimo temperatūrą.

Norint palengvinti Potapov generatoriaus paleidimą ir priežiūrą, būtina:

• dažyti visus metalinius paviršius;
• visas dalis padarykite iš storo metalo, todėl šilumos generatorius tarnaus ilgiau;
• surinkimo metu prasminga padaryti kelis dangčius su skirtingo skersmens skylėmis. Empiriškai pasirenkamas geriausias šios sistemos variantas;
• prieš prijungiant vartotojus, sujungus generatorių, būtina patikrinti jo sandarumą ir veikimą.

Hidrodinaminis kontūras

Dėl teisingas montavimas sūkuriniam šilumos generatoriui reikalinga hidrodinaminė grandinė.

Kilpų sujungimo schema

Jo gamybai jums reikia:

• išėjimo slėgio matuoklis, skirtas matuoti slėgį kavitatoriaus išleidimo angoje;
• termometrai temperatūros matavimui prieš ir po šilumos generatoriaus;
• atlaisvinimo kranas oro kišenėms pašalinti;
• kranai prie įėjimo ir išėjimo;
• slėgio matuoklis prie įleidimo angos, skirtas siurblio slėgiui valdyti.

Hidrodinaminė grandinė supaprastins sistemos priežiūrą ir valdymą.

Jei yra vienfazis tinklas, galite naudoti dažnio keitiklis. Tai padidins siurblio sukimosi greitį, pasirinkite tinkamą.

Sūkurinis šilumos generatorius naudojamas namo šildymui ir karšto vandens tiekimui. Jis turi keletą privalumų, palyginti su kitais šildytuvais:

• šilumos generatoriaus montavimui nereikia leidimų;
• kavitatorius veikia neprisijungus ir nereikalauja nuolatinio stebėjimo;
• yra aplinkai nekenksmingas energijos šaltinis, neišskiria kenksmingų teršalų į atmosferą;
• visiška priešgaisrinė ir sprogimo sauga;
• mažesnės elektros sąnaudos. Neabejotinas efektyvumas, efektyvumas artėja prie 100%;
• vanduo sistemoje nesudaro apnašų, nereikia papildomo vandens valymo;
• gali būti naudojamas tiek šildymui, tiek karšto vandens tiekimui;
• užima mažai vietos ir yra lengvai montuojamas bet kuriame tinkle.

Atsižvelgiant į visa tai, kavitacijos generatorius tampa vis paklausesnis rinkoje. Tokia įranga sėkmingai naudojama gyvenamųjų ir biuro patalpų šildymui.

Vaizdo įrašas. „Pasidaryk pats“ sūkurinis šilumos generatorius.

Tokių generatorių gamyba steigiama. Šiuolaikinė pramonė siūlo rotacinius ir statinius generatorius. Juose yra valdymo įtaisai ir apsaugos jutikliai. Galite pasirinkti generatorių, skirtą montuoti šildymą bet kokio ploto patalpoms.

Mokslinės laboratorijos ir meistrai tęsia šilumos generatorių tobulinimo eksperimentus. Galbūt netrukus sūkurinis šilumos generatorius užims deramą vietą tarp šildymo prietaisų.

Šiuolaikinėmis sąlygomis nuosavo prietaiso, skirto šilumos gamybai ir tiekimui, pirkimas pirkėjams kainuoja pakankamai didelę sumą. Norint sutaupyti pinigų arba nesant galimybės įsigyti šilumos šaltinio parduotuvėje, yra pagrįstas pagrindas šilumos generatorių statyti savo rankomis. Yra keletas tokių projektų tipų. Pasirinkimas priklauso nuo savininko techninių galimybių arba užduočių, kurias reikia išspręsti šilumą generuojančios sistemos pagalba.

Naminės šilumos gamybos privalumai

Apskritai yra dviejų tipų įrenginiai: statiniai ir rotaciniai. Jei pirmojoje versijoje konstrukcijos centre yra antgalis, tada kitos mašinos sukuria kavitaciją naudodami rotorių. Šie sūkurinės struktūros galite palyginti ir pasirinkti tinkamas variantas surinkimui.

„Pasidaryk pats“ šilumos generatorius, sukurtas taip, kad būtų patogu temperatūros režimas Atostogų namai, kotedžas, atskiras kotedžas, butas - nesant centralizuoto šildymo, jo defektų, trikdžių ar avarijų.

Taip pat tokie įrenginiai padeda kompensuoti šilumos kainą, pasirinkti geriausią energijos tiekimo variantą. Jie yra paprasti dizaino požiūriu ir ekonomiški, ekologiški.

Kaip savo rankomis pasidaryti šilumos generatorių?

Surinkimui jums reikės šių medžiagų ir įrankių:

Pakankamas vamzdžių skaičius, atitinkantis kambario ilgį ir plotį;
- perforatorius (gręžtuvas) vamzdžiams gręžti;
- siurblys;
- bet kokio tipo kavitatorius;
- manometras;
- termometras šilumos lygiui matuoti ir jo rankovės;
- šildymo sistemų kranai;
- elektrinis variklis.

Gali prireikti skirtingų tipų sistemų papildomi priedai. Bet apskritai naminis šildymo prietaisai yra gana prieinami kiekvienam projektavimui ir pritaikymui.

kavitacijos dizainas

Kavitacijos šilumos generatorius gali būti pagamintas „pasidaryk pats“ kurio pagrindu dažnai randamas vonios, šulinio, kotedžo vandentiekio sistemoje. Mažas tokio siurblio efektyvumas gali būti paverstas kavitacijos šildytuvo energija. Vyks mechaninės energijos perėjimas į šiluminę energiją. Šis principas dažnai naudojamas pramonėje.

„Pasidaryk pats“ kavitacijos šilumos generatorius pagamintas siurblio, kuris sukuria slėgį virš purkštuko, pagrindu. Kavitacijos įrenginio trūkumas yra didelis triukšmo lygis, didelė galia, netinkama mažoms patalpoms, retos medžiagos, matmenys – net miniatiūrinis modelis užims 1,5 kvadratinio metro.

Medinis šildymas

„Pasidaryk pats“ malkomis kūrenamas šilumos generatorius užtikrins stabilų patalpų šildymą, jei nėra centralizuoto šildymo ir yra pakankamai medienos kuro. Kad ir kaip vystytųsi technologijos ir statybos metodai, malkomis kūrenama krosnis, židinys išgelbės kilus šilumos tiekimo sutrikimams.

Dėl malkų šildymas atliekamas arba tradicinė krosnis.

Tačiau tokioms sistemoms reikia atidžiai laikytis saugos standartų. Svarbu nuspręsti dėl krosnies įrengimo vietos - masyvius įrenginius ne visada galima įdėti į kaimo namus.

Pasigaminti „pasidaryk pats“ malkomis kūrenamą šilumos generatorių – geras sprendimas, jei reikia autonominio patalpų šildymo. Kartais tai tikrai yra vienintelis galimas šildymo variantas.

Potapovo prietaisas

„Pasidaryk pats“ Potapov šilumos generatorius gali būti pagamintas iš šių medžiagų:

Kampinis šlifuoklis;
- suvirinimo aparatas;
- gręžtuvas ir grąžtai;
- 12 ir 13 val.;
- įvairūs varžtai, veržlės, poveržlės;
- metaliniai kampai;
- dažai ir gruntai.

Potapovo „pasidaryk pats“ šilumos generatorius leidžia generuoti šilumą elektros varikliu naudojant siurblį. Tai labai ekonomiškas variantas, kurį gana paprasta pagaminti iš įprastų dalių.
Variklis parenkamas priklausomai nuo esamos įtampos – 220 arba 380 V.

Surinkimas prasideda nuo jo, pritvirtinant prie rėmo. Atlikta metalinis karkasas iš kvadrato, suvirinimas ir varžtai, veržlės padeda pritvirtinti visą konstrukciją. Padarytos skylės varžtams, į vidų įstatomas variklis, rėmas padengtas dažais. Tada pasirenkamas išcentrinis siurblys, kurį suksis variklis. Siurblys sumontuotas ant rėmo, tačiau šiuo atveju mova su tekinimo staklės kuriuos galima užsisakyti iš gamyklos. Svarbu izoliuoti generatorių specialiu korpusu, pagamintu iš skardos lakštų arba aliuminio.

Frenette generatorius

„Pasidaryk pats“ šilumos generatorių Frenette gamina daugelis techninių eksperimentų mėgėjų – šis įrenginys yra žinomas dėl savo neįtikėtinai didelio efektyvumo ir plačios modelių įvairovės. Tačiau daugelis šių šilumos siurblių yra gana brangūs.

„Pasidaryk pats“ Frenett šilumos generatorius gali būti pagamintas iš šių komponentų:
- rotorius;
- statorius;
- mentinis ventiliatorius;
- velenas ir kt.
Statorius ir rotorius veikia kaip cilindrai, vienas kito viduje. Į didįjį pilamas aliejus, mažasis cilindras dėl savo apsisukimų šildo visą sistemą. Ventiliatorius tiekia karštą orą. Šito pakaks paprastas modelisšilumos siurblys, kurį galima patobulinti. Ateityje vidinį cilindrą galėsite pakeisti plieniniais diskais arba išimti ventiliatorių.
Aukštas lygis Efektyvumą užtikrina šilumnešio (alyvos) cirkuliacija uždara sistema. Šilumokaičio nėra, bet šildymo galia gana didelė. Ši sistema leidžia sutaupyti išlaidų, kurias paprastai reikia skirti kitoms šildymo rūšims.

Magnetinis generatorius

Magnetinės šildymo sistemos yra sūkurinio tipo ir veikia elektromagnetinio lauko pagrindu, kurio energiją sugeria įkaitę objektai ir paverčia šiluma. Tokio bloko širdyje yra indukcinė ritė - kelių apsisukimų cilindrinė forma, per kurią elektros srovė sukuria kintamos būsenos magnetinį lauką.

Magnetinis šilumos generatorius „pasidaryk pats“ pagamintas iš elementų: antgalio ir manometro prie išėjimo, termometro su rankovėmis, čiaupų ir indukcinių elementų. Jei šalia tokio įrenginio padėtas šildomas objektas, generuojamas magnetinės indukcijos srautas prasiskverbs į šildomą objektą. linijos elektrinis laukas išsidėsčiusios statmenai magnetinių dalelių krypčiai ir eiti į užburtą ratą.

Sūkurinių elektros srautų divergencijos procese energija virsta šiluma – objektas šildomas.

„Pasidaryk pats“ magnetinis šilumos generatorius (su inverteriu) leidžia panaudoti magnetinių laukų galią siurbliui paleisti, greitai sušildyti patalpą ir bet kokias medžiagas iki aukšta temperatūra. Tokie šildytuvai gali ne tik pašildyti vandenį iki pageidaujama temperatūra bet ir metalams lydyti.

dyzelinis generatorius

Surinktas savo rankomis, padės efektyviai išspręsti šildymo problemą netiesioginiu būdu. Visas šildymo procesas tokiuose įrenginiuose yra visiškai automatizuotas, dyzelinis prietaisas gali būti naudojamas ir pramonės reikmėms.
Pagrindinė kuro rūšis šiuo atveju yra dyzelinas arba žibalas. Prietaisas yra patranka, kuri yra suformuota iš korpuso (korpuso), kuro bako ir pritvirtinto siurblio, taip pat valymo filtro ir degimo kameros. Kuro bakas yra įrenginio apačioje, kad būtų patogiau tiekti išteklius.

Dyzelinis šilumos generatorius „pasidaryk pats“ padės efektyviai ir greitai pakankamai ekonomiškai sušildyti patalpą.

Be to, agregatai gali būti naudojami kaip kuras, jie turi antgalį, kuris purškia degalus, kai jis sudega, tačiau kai kuriuose variantuose tiekimas gali būti atliekamas lašinimo būdu. Skaičiuojant nuolatinis darbas Per dieną reikia du kartus papildyti generatorių.

Dizaino testas

„Pasidaryk pats“ šilumos generatorius veiks kuo efektyviau, jei atliksite preliminarius visos sistemos bandymus ir ištaisysite galimus defektus:
- visi paviršiai turi būti apsaugoti dažais;
- korpusas turi būti iš storos medžiagos dėl labai agresyvių kavitacijos procesų;
- turi būti įėjimo angos skirtingo dydžio- taip bus galima reguliuoti atlikimą;
- Vibracijos slopintuvas turi būti reguliariai keičiamas.
Geriau turėti specialią laboratorijos zoną, kurioje bus tikrinami generatoriai.

Geriausias variantas – kai vanduo įšyla stipriau per tą patį laiką, šiam įrenginiui galima teikti pirmenybę ir jį toliau tobulinti.

Šiame straipsnyje aprašoma, kaip savarankiškai pasidaryti šilumos generatorių.

Išsamiai aprašomas statinio šilumos generatoriaus veikimo principas, jo tyrimų rezultatai, pateikiamos jo skaičiavimo ir komponentų pasirinkimo rekomendacijos.

Kūrimo idėja

Ką daryti, jei trūksta pinigų šilumos generatoriui įsigyti? Kaip pasigaminti patiems? Papasakosiu apie savo patirtį šiuo klausimu.

Idėja pasigaminti savo šilumos generatorių sugalvojome susipažinę su įvairių tipų šilumos generatoriais. Jų dizainas atrodė pakankamai paprastas, bet ne iki galo apgalvotas.

Yra žinomi du tokių įrenginių modeliai: rotacinis ir statinis. Pirmuoju atveju, kaip galima atspėti iš pavadinimo, rotorius sukuria kavitaciją, antruoju atveju pagrindinis prietaiso elementas yra antgalis. Norėdami pasirinkti vieną iš variantų, palyginame abu dizainus.

Rotacinis šilumos generatorius

Kas yra rotacinis šilumos generatorius? Tiesą sakant, jis yra šiek tiek pakeistas išcentrinis siurblys, Tai yra, yra siurblio korpusas (kuris šiuo atveju yra statorius) su įleidimo ir išleidimo vamzdžiais ir darbo kamera, kurios viduje yra rotorius, kuris veikia kaip sparnuotė. Pagrindinis skirtumas nuo įprasto siurblio yra būtent rotorius. Sūkurinių šilumos generatorių rotorių konstrukcijų yra labai daug, ir, žinoma, visko neaprašysime. Paprasčiausias iš jų – diskas, kurio cilindriniame paviršiuje išgręžta daug tam tikro gylio ir skersmens aklinų skylių. Šios skylės vadinamos Griggso ląstelėmis pagal amerikiečių išradėją, kuris pirmasis išbandė tokio dizaino rotacinį šilumos generatorių. Šių elementų skaičius ir dydis nustatomas pagal rotoriaus disko dydį ir jį varančio elektros variklio greitį. Statorius (dar žinomas kaip šilumos generatoriaus korpusas), kaip taisyklė, yra pagamintas iš tuščiavidurio cilindro, t.y. vamzdis, iš abiejų pusių užkimštas flanšais.Šiuo atveju tarpas tarp vidinės statoriaus sienelės ir rotoriaus yra labai mažas ir siekia 1...1,5 mm.

Tarpe tarp rotoriaus ir statoriaus vanduo pašildomas. Tai palengvina jo trintis ant statoriaus ir rotoriaus paviršiaus, pastarajam greitai sukantis. Ir, žinoma, kavitacijos procesai ir vandens turbulencijos rotoriaus ląstelėse vaidina svarbų vaidmenį šildant vandenį. Rotoriaus sukimosi greitis, kaip taisyklė, yra 3000 aps / min, o skersmuo 300 mm. Sumažėjus rotoriaus skersmeniui, reikia padidinti greitį.

Nesunku atspėti, kad dėl viso savo paprastumo toks dizainas reikalauja gana didelis tikslumas gamyba. Ir akivaizdu, kad reikės subalansuoti rotorių. Be to, būtina išspręsti rotoriaus veleno sandarinimo problemą. Natūraliai sandarius elementus reikia reguliariai keisti.

Iš to, kas išdėstyta pirmiau, išplaukia, kad tokių įrenginių ištekliai nėra tokie dideli. Be viso kito, rotacinių šilumos generatorių veikimą lydi padidėjęs triukšmas. Nors jie turi 20-30% didesnį našumą, palyginti su šilumos generatoriais statinis tipas. Rotacinio tipo šilumos generatoriai netgi gali gaminti garą. Bet ar tai pranašumas dėl trumpo tarnavimo laiko (palyginti su statiniais modeliais)?

Statinis šilumos generatorius

Antrojo tipo šilumos generatorius sąlygiškai vadinamas statiniu. Taip yra dėl to, kad kavitatoriaus konstrukcijoje nėra besisukančių dalių. Kavitacijos kūrimui naudojami procesai Skirtingos rūšys purkštukai. Dažniausiai naudojamas vadinamasis Laval antgalis

Kad įvyktų kavitacija, būtina užtikrinti didelį skysčio greitį kavitatoriuje. Tam naudojamas įprastas išcentrinis siurblys. Siurblys slėgia skystį prieš purkštuką, jis veržiasi į purkštuko angą, kurios skerspjūvis yra daug mažesnis nei tiekimo vamzdynas, o tai užtikrina didelį greitį purkštuko išleidimo angoje. Dėl staigaus skysčio išsiplėtimo purkštuko išleidimo angoje atsiranda kavitacija. Tai palengvina ir skysčio trintis ant purkštuko kanalo paviršiaus bei vandens sūkurys, atsirandantis staigiai ištraukiant čiurkšlę iš purkštuko. Tai yra, vanduo šildomas dėl tų pačių priežasčių, kaip ir sukamajame šilumos generatoriuje, tačiau kiek mažesniu efektyvumu.

Statinio šilumos generatoriaus konstrukcija nereikalauja didelio tikslumo gaminant detales. Mechaninis restauravimas gaminant šias dalis yra sumažintas iki minimumo, palyginti su rotacine konstrukcija. Dėl to, kad nėra besisukančių dalių, lengvai išsprendžiamas sujungimo komponentų ir dalių sandarinimo klausimas. Balansuoti taip pat nereikia. Kavitatoriaus tarnavimo laikas yra daug ilgesnis.(Garantija 5 metai) Net jei antgalis baigsis ištekliais, jo gamyba ir keitimas pareikalaus žymiai mažesnių medžiagų sąnaudų (šiuo atveju rotacinis šilumos generatorius iš esmės turės būti pagamintas iš naujo).

Bene svarbiausias statinio šilumos generatoriaus trūkumas yra siurblio kaina. Tačiau šios konstrukcijos šilumos generatoriaus gamybos kaina praktiškai nesiskiria nuo rotacinės versijos, o jei prisiminsime abiejų blokų išteklius, tai šis trūkumas taps pranašumu, nes pakeitus kavitatorių, siurblys. keisti nereikia.

Taigi rinksimės statinės konstrukcijos šilumos generatorių, juolab kad jau turime siurblį ir nereikės leisti pinigų jo įsigijimui.

Šilumos generatoriaus gamyba

Siurblio pasirinkimas

Pradėkime nuo šilumos generatoriaus siurblio pasirinkimo. Norėdami tai padaryti, nustatysime jo veikimo parametrus. Nesvarbu, ar šis siurblys cirkuliuoja, ar padidina slėgį. 6 paveikslo nuotraukoje cirkuliacinis siurblys su sausu GRUNDFOS rotorius. Svarbus darbinis slėgis, siurblio našumas ir maksimali leistina siurbiamo skysčio temperatūra.

Ne visi siurbliai gali būti naudojami aukštos temperatūros skysčiams siurbti. Ir jei pasirinkdami siurblį šio parametro nesureikšminsite, jo tarnavimo laikas bus daug trumpesnis nei deklaruojamas gamintojo.

Šilumos generatoriaus efektyvumas priklausys nuo siurblio sukuriamo slėgio dydžio. Tie. kuo didesnis slėgis, tuo didesnį slėgio kritimą suteikia purkštukas. Dėl to skystis, pumpuojamas per kavitatorių, šildomas efektyviau. Tačiau nesiekite didžiausio skaičiaus Techninės specifikacijos siurbliai. Jau esant slėgiui vamzdyne prieš purkštuką, lygų 4 atm, bus pastebimas vandens temperatūros padidėjimas, nors ir ne taip greitai, kaip esant 12 atm slėgiui.

Siurblio našumas (siurbiamo skysčio tūris) iš tikrųjų neturi įtakos vandens šildymo efektyvumui. Taip yra dėl to, kad norėdami užtikrinti slėgio kritimą antgalyje, jo skerspjūvį darome daug mažesnį nei vardinis kontūro vamzdyno ir siurblio purkštukų skersmuo. Per kavitatorių pumpuojamo skysčio srautas neviršys 3…5 m3/h, nes Visi siurbliai gali užtikrinti didžiausią slėgį tik esant mažiausiam srautui.

Perskaičiavimo koeficientą lems šilumos generatoriaus veikiančio siurblio galia elektros energijaį terminį. Daugiau apie energijos perskaičiavimo koeficientą ir jo apskaičiavimą skaitykite žemiau.

Renkantis siurblį savo šilumos generatoriui, rėmėmės darbo su Warmbotruff instaliacijomis patirtimi (šis šilumos generatorius aprašytas straipsnyje apie ekologinį namą). Žinojome, kad mūsų sumontuotame šilumos generatoriuje buvo naudojamas siurblys WILO IL 40/170-5.5/2 (žr. 6 pav.). Tai Inline tipo sauso rotoriaus cirkuliacinis siurblys, kurio galia 5,5 kW, maksimalus darbinis slėgis 16 atm, užtikrinantis maksimalų 41 m aukštį (t.y. slėgio kritimą 4 atm). Panašius siurblius gamina ir kiti gamintojai. Pavyzdžiui, "Grundfos" gamina tokio siurblio analogą - tai yra TP 40-470 / 2 modelis.

6 pav. Šilumos generatoriaus "Warmbotruff 5.5A" darbinis siurblys

Ir visgi, palyginę šio siurblio veikimą su kitų to paties gamintojo modelių, pasirinkome išcentrinį daugiapakopį siurblį. aukštas spaudimas MVI 1608-06/PN 16. Šis siurblys tiekia daugiau nei dvigubai didesnę aukštį esant tokiai pačiai variklio galiai, nors kainuoja beveik 300€ daugiau.

Dabar yra puiki galimybė sutaupyti pinigų naudojant Kinijos kolegą. Juk Kinijos siurblių gamintojai nuolat tobulina visame pasaulyje žinomų prekių ženklų padirbinių kokybę ir plečia asortimentą. Kinijos „grundfos“ kaina dažnai yra kelis kartus mažesnė, o kokybė toli gražu ne visada yra daug kartų prastesnė, o kartais ir ne ką prastesnė.

Kavitatoriaus projektavimas ir gamyba

Kas yra kavitatorius? Yra daugybė statinių kavitatorių konstrukcijų (galite tai patikrinti internetu), tačiau beveik visais atvejais jie gaminami antgalio pavidalu. Paprastai Laval antgalį ima kaip pagrindą ir modifikuoja dizaineris. Klasikinis Laval antgalis parodytas pav. 7.

Pirmas dalykas, į kurį turėtumėte atkreipti dėmesį, yra kanalo dalis tarp difuzoriaus ir maišytuvo.

Per daug nesumažinkite jo skerspjūvio, stengdamiesi užtikrinti maksimalų slėgio kritimą. Žinoma, kai vanduo palieka mažo skerspjūvio skylę ir patenka į išsiplėtimo kamerą, bus pasiektas didžiausias retėjimo laipsnis, taigi ir aktyvesnė kavitacija. Tie. Vanduo vienu praėjimu per antgalį bus įkaitintas iki aukštos temperatūros. Tačiau vandens tūris, pumpuojamas per purkštuką, bus per mažas ir maišomas su saltas vanduo, jis perduos į jį nepakankamą šilumos kiekį. Taigi visas vandens tūris bus šildomas lėtai. Be to, maža kanalo dalis prisidės prie vandens, patenkančio į darbinio siurblio įleidimo vamzdį, vėdinimo. Dėl to siurblys dirbs triukšmingiau, o pačiame siurblyje gali atsirasti kavitacija, o tai jau yra nepageidaujami reiškiniai. Kodėl taip atsitinka, paaiškės, kai atsižvelgsime į šilumos generatoriaus hidrodinaminės grandinės konstrukciją.

Geriausias našumas pasiekiamas, kai kanalo angos skersmuo yra 8-15 mm. Be to, šildymo efektyvumas taip pat priklausys nuo purkštuko išsiplėtimo kameros konfigūracijos. Taigi, pereiname prie antrojo svarbus punktas antgalio konstrukcijoje - išsiplėtimo kamera.

Kokį profilį pasirinkti? Be to, tai dar ne viskas galimi variantai purkštukų profiliai. Todėl, norėdami nustatyti purkštukų konstrukciją, nusprendėme pasinaudoti matematiniu skysčio srauto juose modeliavimu. Pateiksiu keletą purkštukų modeliavimo rezultatų, parodytų pav. aštuoni.

Paveikslai rodo, kad šios konstrukcijos purkštukai leidžia kavitacijos būdu šildyti per juos pumpuojamus skysčius. Jie rodo, kad skysčiui tekant, zonos aukšto ir žemas spaudimas, kurios sukelia ertmių susidarymą ir vėlesnį jų griūtį.

Kaip matyti iš 8 paveikslo, purkštuko profilis gali būti labai skirtingas. Variantas a) iš esmės yra klasikinis Laval purkštuko profilis. Naudodami tokį profilį, galite keisti išsiplėtimo kameros atidarymo kampą?, taip pakeisdami kavitatoriaus charakteristikas. Paprastai vertė yra 12 ... 30 ° diapazone. Kaip matyti iš greičio diagramos fig. 9, toks antgalis užtikrina didžiausią skysčio greitį. Tačiau tokio profilio antgalis užtikrina mažiausią slėgio kritimą (žr. 10 pav.). Didžiausia turbulencija bus stebima jau ties purkštuko išėjimu (žr. 11 pav.).

Akivaizdu, kad b) variantas efektyviau sukurs vakuumą, kai skystis ištekės iš kanalo, jungiančio plėtimosi kamerą su suspaudimo kamera (žr. 9 pav.). Skysčio srauto per šį purkštuką greitis bus mažiausias, kaip rodo greičio diagrama, parodyta Fig. 10. Turbulencija, atsirandanti dėl skysčio pratekėjimo per antrojo varianto antgalį, mano nuomone, yra optimaliausia vandens šildymui. Sūkurio atsiradimas sraute prasideda jau prie įėjimo į tarpinį kanalą, o ties purkštuko išėjimu prasideda antroji sūkurio susidarymo banga (žr. 11 pav.). Tačiau gaminti tokį antgalį yra šiek tiek sunkiau, nes. turi šlifuoti pusrutulį.

Profilinis antgalis c) yra supaprastinta ankstesnio versija. Buvo galima tikėtis, kad paskutiniai du variantai turės panašias charakteristikas. Tačiau slėgio pokyčio diagrama parodyta Fig. 9 rodo, kad skirtumas bus didžiausias iš trijų variantų. Skysčio srauto greitis bus didesnis nei antroje antgalio versijoje ir mažesnis nei pirmajame (žr. 10 pav.). Turbulencija, kuri atsiranda vandeniui judant per šį antgalį, yra proporcinga antrajam variantui, tačiau sūkurio susidarymas vyksta kitaip (žr. 11 pav.).

Kaip pavyzdį pateikiau tik pačius paprasčiausius gaminamus purkštukų profilius. Projektuojant šilumos generatorių galima naudoti visus tris variantus ir negalima teigti, kad vieni variantai yra teisingi, o kiti ne. Galite patys eksperimentuoti su skirtingais purkštukų profiliais. Norėdami tai padaryti, nebūtina iš karto jų pagaminti iš metalo ir atlikti tikrą eksperimentą. Tai ne visada pateisinama. Pirma, galite išanalizuoti išrastą antgalį bet kurioje iš programų, kurios imituoja skysčio judėjimą. Aukščiau išvardytiems purkštukams analizuoti naudojau programą COSMOSFloWorks. Supaprastinta versija šią programą yra SolidWorks kompiuterinio projektavimo sistemos dalis.

Eksperimente, kurdami savo šilumos generatoriaus modelį, naudojome paprastų purkštukų derinį (žr. 12 pav.).

Yra daug įmantresnių dizaino sprendimų, bet nematau priežasties juos visus išvardyti. Jei jus tikrai domina ši tema, internete visada galite rasti kitų kavitatorių dizainų.

Hidrodinaminės grandinės gamyba

Nusprendę dėl purkštuko konstrukcijos, pereiname prie kito etapo: hidrodinaminės grandinės gamybos. Norėdami tai padaryti, pirmiausia turite nubrėžti grandinės schemą. Mes tai padarėme labai paprastai, kreida ant grindų nubraižydami schemą (žr. 13 pav.)

1. Manometras purkštuko išleidimo angoje (matuoja slėgį antgalio išleidimo angoje).
2. Termometras (matuoja temperatūrą prie įėjimo į sistemą).
3. Oro išleidimo vožtuvas (pašalina oro užraktą iš sistemos).
4. Išleidimo vamzdis su čiaupu.
5. Rankovė termometrui.
6. Įėjimo vaikinas su kranu.
7. Termometro įvorė prie įėjimo.
8. Manometras prie įėjimo į purkštuką (matuoja slėgį sistemos įleidimo angoje).

Dabar aprašysiu grandinės įrenginį. Tai vamzdynas, kurio įvadas yra prijungtas prie siurblio išleidimo angos, o išėjimas - su įvadu. Į šį vamzdyną yra suvirintas antgalis 9, antgaliai slėgio matuokliui 8 prijungti (prieš ir po antgalį), įvorės termometro montavimui 7,5 (sriegius po rankovėmis nesuvirinome, o tiesiog suvirinome), armatūra oro išleidimo vožtuvas 3 (naudojome paprastą scarraną, valdymo vožtuvo apkabas ir šildymo kontūro prijungimo jungiamąsias detales.

Mano nubraižytoje diagramoje vanduo juda prieš laikrodžio rodyklę. Vanduo į grandinę tiekiamas per apatinį atšakos vamzdį (šarkranas su raudonu smagračiu ir atbuliniu vožtuvu), o vanduo iš jo išleidžiamas atitinkamai per viršutinį (šarkranas su raudonu smagračiu). Slėgio kritimą kontroliuoja vožtuvas, esantis tarp įleidimo ir išleidimo vamzdžių. Nuotraukoje pav. 13, jis parodytas tik diagramoje ir nėra šalia jo žymėjimo, nes jau užvyniojome ant pančių, prieš tai suvynioję plombą (žr. 14 pav.).

Grandinės gamybai mes paėmėme vamzdį DN 50, nes. siurblio prijungimo vamzdžiai yra vienodo skersmens. Tuo pačiu metu kontūro, prie kurio prijungtas šildymo kontūras, įvado ir išleidimo vamzdžius padarėme iš vamzdžio DN 20. Kas mums baigėsi, matote pav. penkiolika.

Nuotraukoje parodytas siurblys su 1 kW varikliu. Vėliau jį pakeitėme aukščiau aprašytu 5,5 kW siurbliu.

Vaizdas, aišku, pasirodė ne pats estetiškiausias, bet tokios užduoties sau nekėlėme. Galbūt kas nors iš skaitytojų paklaus, kodėl tokie kontūro matmenys, juk galima jį sumažinti? Manome, kad dėl vamzdžio ilgio prieš purkštuką vanduo šiek tiek išsklaidys. Pasigilinus internete tikrai rasite pirmųjų šilumos generatorių modelių vaizdų ir diagramų. Beveik visi jie dirbo be purkštukų. Skysčio šildymo efektas buvo pasiektas jį pagreitinant iki gana didelių greičių. Tam buvo naudojami mažo aukščio cilindrai tangentinis įėjimas ir bendraašis išėjimas.

Mes nenaudojome šio metodo vandens pagreitinimui, bet nusprendėme, kad mūsų dizainas būtų kuo paprastesnis. Nors turime minčių, kaip pagreitinti skystį naudojant šią grandinės konstrukciją, bet apie tai vėliau.

Nuotraukoje dar neįsuktas manometras prieš purkštuką ir adapteris su termometro įvore, kuris sumontuotas prieš vandens skaitiklį (tuo metu jis dar nebuvo paruoštas). Belieka įdiegti trūkstamus elementus ir pereiti prie kito žingsnio.

Šilumos generatoriaus paleidimas

Manau, kad nėra prasmės kalbėti apie tai, kaip prijungti siurblio variklį ir šildymo radiatorių. Nors į elektros variklio prijungimo klausimą priėjome ne visai standartiškai. Kadangi vienfazis tinklas dažniausiai naudojamas namuose, ir pramoniniai siurbliai gaminami su trifaziu varikliu, nusprendėme kreiptis dažnio keitiklis skirtas vienfaziam tinklui. Be to, tai leido padidinti siurblio sukimosi greitį virš 3000 aps./min. ir tada suraskite siurblio sukimosi rezonansinį dažnį.

Norint nustatyti dažnio keitiklio parametrus, mums reikia nešiojamojo kompiuterio su COM prievadu dažnio keitiklio parametravimui ir valdymui. Pats keitiklis sumontuotas valdymo spintoje, kurioje tiekiamas šildymas žiemos sąlygomis eksploatacija ir vėdinimas vasaros eksploatavimo sąlygoms. Spintos vėdinimui naudojome standartinį ventiliatorių, o spintelei šildyti naudojamas 20W šildytuvas.

Dažnio keitiklis leidžia reguliuoti siurblio dažnį plačiame diapazone tiek žemiau pagrindinio, tiek virš pagrindinio. Galite padidinti variklio dažnį ne daugiau kaip 150%.

Mūsų atveju variklio sūkius galite pakelti iki 4500 aps./min.

Galite trumpam padidinti dažnį ir daugiau iki 200%, tačiau tai sukelia mechaninę variklio perkrovą ir padidina jo gedimo tikimybę. Be to, dažnio keitiklio pagalba variklis apsaugotas nuo perkrovos ir trumpojo jungimo. Taip pat dažnio keitiklis leidžia užvesti variklį tam tikru įsibėgėjimo laiku, o tai riboja siurblio menčių įsibėgėjimą paleidžiant ir apriboja variklio užvedimo sroves. Dažnio keitiklis montuojamas sieninėje spintoje (žr. 16 pav.).

Visi valdikliai ir indikacijos elementai rodomi valdymo spintos priekiniame skydelyje. Priekiniame skydelyje (įrenginyje MTM-RE-160) rodomi sistemos veikimo parametrai.

Įrenginys turi galimybę per dieną įrašyti 6 skirtingų kanalų analoginių signalų rodmenis. Tokiu atveju registruojame sistemos įėjimo temperatūros rodmenis, sistemos išleidimo angos temperatūros rodmenis ir sistemos įleidimo ir išėjimo slėgio rodmenis.

Pagrindinio siurblio apsisukimų skaičiaus reikšmės užduotis atliekama naudojant prietaisus MTM-103. Žalias ir geltonas mygtukai naudojami šilumos generatoriaus darbinio siurblio varikliams paleisti ir sustabdyti bei cirkuliacinis siurblys. Elektros sąnaudoms sumažinti planuojame naudoti cirkuliacinį siurblį. Juk kai vanduo įšyla iki nustatytos temperatūros, cirkuliacija vis tiek būtina.

Kai naudojate Micromaster 440 dažnio keitiklį, galite naudoti speciali programa Pradėkite įdiegdami jį nešiojamajame kompiuteryje (žr. 18 pav.).

Iš pradžių programa įveda pradinius variklio duomenis, įrašytus vardinėje plokštelėje (lentelė su gamykliniais variklio parametrais, pritvirtinta prie variklio statoriaus).

• Nominali galia R kW,
• Nominali srovė I nom.,
• kosinusas,
• variklio tipas,
• Vardinis greitis N nom.

Po to prasideda automatinis variklio aptikimas, o dažnio keitiklis pats nustato reikiamus variklio parametrus. Po to siurblys yra paruoštas darbui.

Šilumos generatoriaus bandymas

Prijungę diegimą galite pradėti testavimą. Paleidžiame siurblio variklį ir, stebėdami manometrus, nustatome reikiamą slėgio kritimą. Tam grandinėje yra vožtuvas, esantis tarp įleidimo ir išleidimo vamzdžių. Sukdami vožtuvo rankenėlę, mes nustatome slėgį vamzdyne po purkštuko 1,2 ... 1,5 atm diapazone. Grandinės dalyje tarp purkštuko įleidimo angos ir siurblio išleidimo angos optimalus slėgis bus nuo 8 iki 12 atm.

Siurblys galėjo mums užtikrinti 9,3 atm slėgį purkštuko įleidimo angoje. Nustačius slėgį antgalio išleidimo angoje iki 1,2 atm, jie leido vandeniui tekėti ratu (uždarė išleidimo vožtuvą) ir pažymėjo laiką. Kai vanduo juda grandinėje, užfiksavome temperatūros padidėjimą maždaug 4 ° C per minutę. Taip po 10 minučių vandenį jau pakaitinome nuo 21°C iki 60°C. Kontūro tūris su sumontuotas siurblys siekė beveik 15 litrų.. Suvartota elektros energija apskaičiuota matuojant srovę. Remdamiesi šiais duomenimis galime apskaičiuoti energijos konversijos koeficientą.

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

• NUO – specifinė šiluma vanduo, 4200 J/(kg*K);
• m - pašildyto vandens masė, kg;
• Tn - pradinė vandens temperatūra, 294° K;
• Tk - galutinė vandens temperatūra, 333° K;
• Qn - elektros skaitiklio pradiniai rodmenys, 0 kWh;
• Qк - galutiniai elektros skaitiklio rodmenys, 0,5 kWh.

Pakeiskite duomenis formulėje ir gaukite:

KPI = (4200*15*(333-294))/(3600000*(0,5-0)) = 1,365

Tai reiškia, kad sunaudodamas 5 kWh elektros, mūsų šilumos generatorius pagamina 1,365 karto daugiau šilumos, ty 6,825 kWh. Taigi galime drąsiai teigti, kad ši idėja yra gyvybinga. Šioje formulėje neatsižvelgiama į variklio efektyvumą, o tai reiškia, kad realus transformacijos koeficientas bus dar didesnis.

Skaičiuodami šiluminę galią, reikalingą mūsų namui šildyti, vadovaujamės visuotinai priimta supaprastinta formule. Pagal šią formulę, esant standartiniam lubų aukščiui (iki 3 m), mūsų regionui reikia 1 kW šilumos galios kiekvienam 10 m2. Taigi mūsų namui, kurio plotas 10x10 = 100 m2, 10 kW šilumos. reikės išvesties. Tie. Šiam namui apšildyti neužtenka vieno 5,5 kW galios šilumos generatoriaus, bet tai tik iš pirmo žvilgsnio. Jei nepamiršote, patalpoms šildyti ketiname naudoti „šiltų grindų“ sistemą, kuri sutaupo iki 30% sunaudojamos energijos. Iš to išplaukia, kad 6,8 ​​kW šilumos generatoriaus pagamintos šiluminės energijos turėtų pakakti namui apšildyti. Be to, vėlesnis šilumos siurblio ir saulės kolektoriaus pajungimas leis dar labiau sumažinti energijos sąnaudas.

Išvada

Baigdamas norėčiau pasiūlyti vieną prieštaringą idėją diskusijai.

Jau minėjau, kad pirmuosiuose šilumos generatoriuose vanduo buvo greitinamas suteikiant jam sukimosi judesį specialiuose cilindruose. Jūs žinote, kad mes ėjome ne tuo keliu. Ir vis dėlto, norint padidinti efektyvumą, būtina, kad, be transliacinio judėjimo, vanduo įgytų ir sukamąjį judesį. Tuo pačiu metu vandens judėjimo greitis žymiai padidėja. Panaši technika naudojama ir alaus butelio greito išgėrimo varžybose. Prieš geriant alus butelyje kruopščiai išsukamas. O skystis pro siaurą kaklelį išsilieja daug greičiau. Ir mes turėjome idėją, kaip galėtume tai padaryti, praktiškai nekeičiant esamos hidrodinaminės grandinės konstrukcijos.

Norėdami suteikti vandens sukimosi judesį, naudosime statorius indukcinis variklis Su voverės narvelio rotorius vanduo, einantis per statorių, pirmiausia turi būti įmagnetintas. Norėdami tai padaryti, galite naudoti solenoidą arba nuolatinis žiedinis magnetas. Apie tai, kas išėjo iš šios įmonės, papasakosiu vėliau, nes dabar, deja, nėra galimybės užsiimti eksperimentais.

Taip pat turime idėjų, kaip patobulinti savo antgalį, bet daugiau apie tai po eksperimentų ir patentavimo, jei pavyks.

Privačių namų savininkai visais įmanomais būdais stengiasi sutaupyti šildymui, kuris kasmet pareikalauja nemažų išlaidų. Siekiant sukurti ekonomiškas šildymo sistemas gyvenamuosiuose, pramoniniuose, viešosiose erdvėse sukurtas ir pritaikytas praktiškai įvairios schemos pelningai gaminti šiluminę energiją. Šiems tikslams tinka kavitacijos šilumos generatorius.

Sutaupyti šiluminės energijos – šis šilumos generatorius jums tai padės

Sūkurinis įrenginys: bendra koncepcija

Toks įrengimas struktūriškai gana paprastas. Jis naudojamas efektyviam ir pelningas šildymas pastatus už mažiausią kainą. Pelningumą lemia specialus vandens šildymas per kavitaciją. Šis metodas susideda iš mažų burbuliukų susidarymo iš garų sumažinto darbinio skysčio slėgio zonoje, kurią užtikrina specialios garso vibracijos, siurblio veikimas.

Kavitacinis šildytuvas susidoroja su mechaninės energijos perdirbimu į šilumos srautą, kuris yra svarbus pramoniniams objektams. Juose šildymo elementai periodiškai sugenda, nes veikia su didelio temperatūros skirtumo skysčiais.

Būtent šie kavitatoriai yra patikimas prietaisų, kurių veikimas priklauso nuo kietojo kuro, pakaitalas.

Šiame vaizdo įraše sužinosite, kaip veikia šilumos generatorius:

Kavitacijos generatoriai: privalumai

Tokie įrenginiai plačiai naudojami karjerų sąlygomis ir gamyboje. To priežastis yra šie joms būdingi veiksniai:

• įperkamumas;
• ekonomika šildymo sistema;
• galimybė sukurti struktūrą savo rankomis;
• didelis šildymo efektyvumas.

Eksploatavimo taisyklėse nurodyta, kad sūkurinių gaminių negalima įrengti gyvenamosiose patalpose dėl didelio triukšmo kūrimo. Geriausias variantas būtų atskiro ūkinio pastato, katilinės įrengimas.

Trūkumai gana dideli dydžiaišildytuvas paruoštas naudojimui. Taip pat pažymima per didelė galia privačiam namui, kotedžui, galimi sunkumai įsigyjant medžiagas, kurių prireiks tuo atveju savarankiškai gaminti kavitatorius.

Vienas iš šio šildytuvo privalumų yra didelis efektyvumas

Šildytuvo struktūra ir veikimo principas

Kavitacijos šildymui būdingas burbuliukų susidarymas iš garų darbiniame skystyje. Dėl šio veiksmo slėgis palaipsniui mažėja dėl didelio srauto greičio. Pažymėtina, kad reikiamą garinimą nustato speciali lazerio impulsų spinduliuotė arba tam tikrų garsų nustatyta akustika. Uždaro tipo oro zonos susimaišo su vandens mase, po to patenka į aukšto slėgio zoną, kur atsiveria ir skleidžia laukiamą smūginę bangą.

Kavitacijos tipo įranga skiriasi savo veikimo būdu. Schematiškai tai atrodo taip:

1. Vandens srautas juda per kavitatorių, kuriame cirkuliacinio siurblio pagalba darbinis slėgis tiekiamas į darbinį baką.
2. Be to, tokiuose konteineriuose atitinkamai padidėja greitis ir skysčio slėgis per vamzdžius, sumontuotus pagal brėžinius.
3. Srautai, pasiekiantys centrinę kameros dalį, susimaišo, dėl to susidaro kavitacija.
4. Dėl aprašyto proceso garų burbuliukai nepadidėja, tarp jų ir elektrodų nėra jokios sąveikos.
5. Po to vanduo juda į priešingą rezervuaro dalį ir grįžta, kad užbaigtų naują ratą.
6. Šildymą užtikrina skysčio judėjimas ir išsiplėtimas išėjimo iš purkštuko vietoje.

Iš sūkurinės instaliacijos darbų matyti, kad jos konstrukcija nesudėtinga ir paprasta, tačiau tuo pačiu užtikrina greitą ir pelningą patalpų šildymą.

Šildytuvų tipai

Kavitacijos šildymo katilas yra vienas iš labiausiai paplitusių šildytuvų tipų. Patys paklausiausi iš jų:

1. Sukamieji įrenginiai, tarp kurių Griggs įrenginys nusipelno ypatingo dėmesio. Jo veikimo esmė pagrįsta išcentriniu sukamuoju siurbliu. Išoriškai aprašytas dizainas primena diską su keliomis skylėmis. Kiekviena tokia niša vadinama Griggso ląstele, jų skaičius ir funkciniai parametrai priklauso nuo pavaros greičio ir tipo. generatoriaus komplektas. Darbinis skystis įkaista tarp rotoriaus ir statoriaus dėl greito judėjimo išilgai disko paviršiaus.
2. Statiniai šildytuvai. Katiluose nėra jokių judančių dalių, kavitaciją juose užtikrina specialūs Laval elementai. Šildymo sistemoje sumontuotas siurblys komplektuoja reikalingas slėgis vandens, kuris pradeda greitai judėti ir sušilti. Dėl siaurų angų purkštukuose skystis juda pagreitintu režimu. Dėl greito plėtimosi pasiekiama šildymui reikalinga kavitacija.

Vieno ar kito šildytuvo pasirinkimas priklauso nuo žmogaus poreikių. Reikėtų nepamiršti, kad rotacinis kavitatorius yra našesnis, be to, mažesnis.

Statinio bloko ypatumas yra besisukančių dalių nebuvimas, o tai lemia ilgą jo tarnavimo laiką. Darbo trukmė be priežiūros siekia 5 metus. Jei purkštukas sugenda, jį galima nesunkiai pakeisti, o tai yra daug pigiau, palyginti su naujo darbinio elemento įsigijimu rotaciniame įrenginyje.

Nepriklausoma įrangos gamyba

Visiškai įmanoma sukurti kavitatorių savo rankomis, tačiau pirmiausia turėtumėte susipažinti su schemomis, tiksliais įrenginio brėžiniais, suprasti ir išsamiai išstudijuoti jo veikimo principą. Paprasčiausias modelis laikomas Potapov VTG, kurio efektyvumas yra 93%. Schematiškai šilumos generatorius yra gana paprastas., tiks kasdieniame gyvenime ir pramoniniam naudojimui.

Pradedant montuoti įrenginį, sistemoje reikia parinkti siurblį, kuris turi visiškai atitikti šiluminės energijos reikalaujamos galios reikalavimus. Daugeliu atvejų aprašyti generatoriai savo forma primena antgalį, tokie modeliai yra patogiausi ir paprasčiausi naudoti namuose.

Sukurti kavitatorių neįmanoma be jo išankstinis mokymas tam tikri įrankiai ir prietaisai. Jie apima:

• įvado ir išleidimo tipo atšakos vamzdžiai su maišytuvais;
• slėgio matuokliai;
• termometras, be kurio neįmanoma išmatuoti temperatūros;
• rankovės, kuriomis papildomi termometrai;
• vožtuvai, kurių pagalba iš visos šildymo sistemos pašalinami oro kamščiai.

Kavitacijos šilumos generatoriaus projektavimo savo rankomis seka yra tokia:

1. Siurblio, skirto dirbti su aukštos temperatūros skysčiais, pasirinkimas. Priešingu atveju jis greitai žlugs. Toks elementas pateikiamas privalomas reikalavimas: slėgio sukūrimas iš 4 atmosferų.
2. Kavitacijos vykdymo pajėgumas. Pagrindinė sąlyga yra skerspjūviui būtino praėjimo kanalo pasirinkimas.
3. Purkštuko pasirinkimas atsižvelgiant į konfigūracijos ypatybes. Tokia dalis gali būti cilindro formos, kūgio formos, suapvalinta. Svarbu, kad vandens įleidimo angoje į rezervuarą išsivystytų sūkurinis procesas.
4. Išorinio kontūro paruošimas yra svarbi procedūra. Tai išlenktas vamzdis, besitęsiantis iš kavitacijos kameros. Be to, jis yra prijungtas prie dviejų termometro rankovių ir dviejų manometrų, taip pat su oro vožtuvu, esančiu tarp išleidimo ir įleidimo angos.

Baigę darbą su korpusu, turėtumėte eksperimentuoti su šildytuvu. Procedūra yra atnešti siurbimo agregatas prie elektros tinklo, o radiatoriai prijungti prie šildymo sistemos. Kitas žingsnis – įjungti tinklą.

Slėgio matuokliai turi būti atidžiai stebimi. Skirtumas tarp įvesties ir išvesties skaičių turėtų svyruoti 8-12 atmosferų ribose.

Jei konstrukcija veikia tinkamai, į ją tiekiamas reikiamas vandens kiekis. Geras rodiklis- skysčio pašildymas 3-5 laipsniais per 10-15 minučių.

Kavitacijos tipo šildytuvas yra pelningas įrengimas, per trumpą laiką apšildo pastatą, be to, yra maksimaliai ekonomiškas. Jei pageidaujama, jį nesunku sukonstruoti namuose, tam reikės įperkamos ir nebrangios įrangos.