Bộ tạo nhiệt Cavitation: thiết bị, chủng loại, ứng dụng. Máy tạo nhiệt xoáy tự do Do-it-yourself Máy tạo nhiệt xoáy tự làm

Nhiều cách khác nhau để tiết kiệm năng lượng hoặc sử dụng điện miễn phí vẫn còn phổ biến. Nhờ sự phát triển của Internet, thông tin về tất cả các loại “phát minh thần kỳ” ngày càng trở nên dễ tiếp cận hơn. Một thiết kế, đã mất đi tính phổ biến, được thay thế bằng một thiết kế khác.

Hôm nay chúng ta sẽ xem xét cái gọi là máy phát tạo cavitation xoáy - một thiết bị mà các nhà phát minh hứa với chúng ta sưởi ấm không gian hiệu quả cao trong đó nó được cài đặt. Nó là gì? Thiết bị này sử dụng hiệu ứng làm nóng chất lỏng trong quá trình xâm thực - một hiệu ứng cụ thể của việc hình thành các hạt nhỏ hơi nước trong các khu vực giảm áp suất cục bộ trong chất lỏng, xảy ra khi cánh bơm quay hoặc khi chất lỏng tiếp xúc với rung động âm thanh. Nếu bạn đã từng sử dụng bể siêu âm, thì bạn có thể nhận thấy cách bên trong nó nóng lên đáng kể.

Các bài báo về máy tạo xoáy quay được lan truyền trên Internet, nguyên tắc của nó là tạo ra các vùng tạo khe khi một cánh quạt có hình dạng cụ thể quay trong chất lỏng. Giải pháp này có khả thi không?

Hãy bắt đầu với các tính toán lý thuyết. Trong trường hợp này, chúng ta tiêu tốn điện năng cho hoạt động của động cơ điện (hiệu suất trung bình là 88%), trong khi năng lượng cơ học thu được một phần dành cho ma sát trong các phớt máy bơm cavitation, và một phần để làm nóng chất lỏng do sự xâm thực. Có nghĩa là, trong mọi trường hợp, chỉ một phần điện năng được sử dụng sẽ được chuyển hóa thành nhiệt. Nhưng nếu bạn nhớ rằng hiệu suất của một bộ phận làm nóng thông thường là từ 95 đến 97%, thì rõ ràng sẽ không có phép lạ: một máy bơm xoáy phức tạp và đắt tiền hơn sẽ kém hiệu quả hơn một máy bơm xoắn ốc nichrome đơn giản.

Có thể lập luận rằng khi sử dụng các bộ phận làm nóng, cần phải đưa thêm máy bơm tuần hoàn vào hệ thống sưởi, trong khi máy bơm xoáy sẽ có thể tự bơm chất làm mát. Nhưng, kỳ lạ thay, những người tạo ra máy bơm đang phải vật lộn với sự xuất hiện của hiện tượng xâm thực, điều này không chỉ làm giảm đáng kể hiệu suất của máy bơm mà còn gây xói mòn nó. Do đó, máy bơm tạo nhiệt không chỉ phải mạnh hơn máy bơm truyền nhiệt chuyên dụng mà còn phải sử dụng các vật liệu và công nghệ tiên tiến hơn để đảm bảo nguồn lực có thể so sánh được.

Về mặt cấu trúc, vòi phun Laval của chúng tôi sẽ trông giống như một ống kim loại với đường ốngở các đầu, cho phép sử dụng các khớp nối ren để kết nối nó với đường ống. Để làm một đường ống, bạn cần một máy tiện.

• Hình dạng của vòi phun, chính xác hơn là phần đầu ra của nó, có thể khác nhau khi thực hiện. Tùy chọn "a" là tùy chọn dễ sản xuất nhất và các đặc điểm của nó có thể thay đổi bằng cách thay đổi góc của hình nón đầu ra trong vòng 12-30 độ. Tuy nhiên, loại vòi phun này cung cấp lực cản tối thiểu đối với dòng chảy của chất lỏng, và do đó, ít xâm thực nhất trong dòng chảy.
• Phương án "b" chế tạo phức tạp hơn, nhưng do áp suất giảm tối đa ở đầu ra của vòi phun, nên nó cũng sẽ tạo ra sự hỗn loạn dòng chảy lớn nhất. Các điều kiện để xảy ra hiện tượng xâm thực trong trường hợp này là tối ưu.
• Lựa chọn "c" là một sự thỏa hiệp về độ phức tạp và hiệu quả sản xuất, vì vậy nó đáng để dừng lại ở nó.

Nhiều phát minh hữu ích vẫn chưa được thừa nhận. Điều này xảy ra do sự lười biếng của con người hoặc vì sự sợ hãi của những điều không thể hiểu được. Một trong những khám phá này trong một thời gian dài là máy phát nhiệt xoáy. Hiện nay, trong bối cảnh tiết kiệm hoàn toàn tài nguyên, mong muốn sử dụng các nguồn năng lượng thân thiện với môi trường, máy phát nhiệt đã được đưa vào thực hiện để sưởi ấm cho gia đình hoặc văn phòng. Nó là gì? Một thiết bị trước đây chỉ được phát triển trong các phòng thí nghiệm, hay một từ mới trong kỹ thuật nhiệt điện.

Hệ thống sưởi ấm với bộ tạo nhiệt xoáy

Nguyên tắc hoạt động

Cơ sở cho hoạt động của máy phát nhiệt là sự biến đổi năng lượng cơ học thành động học và sau đó là nhiệt.

Ngay từ đầu thế kỷ 20, Joseph Rank đã phát hiện ra sự phân tách của một tia khí xoáy thành các phần lạnh và nóng. Vào giữa thế kỷ trước, nhà phát minh người Đức Hilsham đã hiện đại hóa thiết bị ống xoáy. Sau một thời gian, nhà khoa học Nga A. Merkulov đã phóng nước vào đường ống Ranke thay vì không khí. Ở đầu ra, nhiệt độ của nước tăng lên đáng kể. Đó là nguyên tắc này làm nền tảng cho hoạt động của tất cả các máy phát nhiệt.

Khi đi qua dòng nước xoáy, nước tạo thành nhiều bọt khí. Dưới tác dụng của áp suất chất lỏng, các bong bóng bị phá hủy. Kết quả là, một phần năng lượng được giải phóng. Nước đang được làm nóng. Quá trình này được gọi là cavitation. Hoạt động của tất cả các máy phát nhiệt xoáy đều được tính toán trên nguyên lý tạo lỗ hổng. Loại máy phát điện này được gọi là "cavitational".

Các loại máy phát nhiệt

Tất cả các máy phát nhiệt được chia thành hai loại chính:

1. Quay. Máy phát nhiệt trong đó dòng xoáy được tạo ra bằng cách sử dụng rôto.
2. Tĩnh. Trong những loại như vậy, một xoáy nước được tạo ra bằng cách sử dụng các ống tạo khoang đặc biệt. Áp lực nước được tạo ra bởi một máy bơm ly tâm.

Mỗi loại có những ưu và nhược điểm riêng, cần được thảo luận chi tiết hơn.

Máy phát nhiệt quay

Stato trong thiết bị này là vỏ của máy bơm ly tâm.

Rotor có thể khác nhau. Có rất nhiều chương trình và hướng dẫn để thực hiện chúng trên Internet. Máy phát nhiệt đúng hơn là một thí nghiệm khoa học liên tục được phát triển.

Thiết kế máy phát điện quay

Cơ thể là một hình trụ rỗng. Khoảng cách giữa vỏ và bộ phận quay được tính riêng (1,5-2 mm).

Sự đốt nóng của môi chất xảy ra do ma sát của nó với vỏ và rôto. Điều này được hỗ trợ bởi các bong bóng, được hình thành do sự xâm thực của nước trong các tế bào của rôto. Hiệu suất của các thiết bị như vậy cao hơn 30% so với các thiết bị tĩnh. Các đơn vị là khá ồn ào. Chúng đã làm tăng độ mài mòn của các bộ phận do tiếp xúc thường xuyên với môi trường khắc nghiệt. Cần phải theo dõi liên tục: đối với tình trạng của phớt, phớt,… Điều này làm phức tạp và tăng chi phí bảo trì. Với sự giúp đỡ của họ, họ hiếm khi cài đặt hệ thống sưởi ở nhà, họ đã tìm thấy một ứng dụng hơi khác - sưởi ấm lớn cơ sở công nghiệp.

Mô hình cavitator công nghiệp

Máy phát nhiệt tĩnh

Ưu điểm chính của các cài đặt này là không có gì xoay trong chúng. Điện chỉ được sử dụng để chạy máy bơm. Sự tạo khoang xảy ra thông qua các quá trình vật lý tự nhiên trong nước.

Hiệu quả của việc cài đặt như vậy đôi khi vượt quá 100%. Môi trường cho máy phát điện có thể là chất lỏng, khí nén, chất chống đông, chất chống đông.

Sự chênh lệch giữa nhiệt độ đầu vào và đầu ra có thể lên tới 100⁰С. Khi làm việc trên khí nén, nó được thổi theo phương tiếp tuyến vào buồng xoáy. Nó tăng tốc trong đó. Khi tạo ra dòng xoáy, không khí nóng đi qua phễu hình nón, và không khí lạnh quay trở lại. Nhiệt độ có thể đạt 200⁰С.

Thuận lợi:

1. Nó có thể cung cấp sự chênh lệch nhiệt độ lớn ở đầu nóng và đầu lạnh, hoạt động ở áp suất thấp.
2. Hiệu quả không dưới 90%.
3. Không bao giờ quá nóng.
4. Chống cháy nổ. Sử dụng được trong môi trường dễ cháy nổ.
5. Cung cấp khả năng sưởi ấm nhanh chóng và hiệu quả cho toàn bộ hệ thống.
6. Có thể được sử dụng cho cả sưởi ấm và làm mát.

Nó hiện không được sử dụng rộng rãi. Máy phát nhiệt cavitation được sử dụng để giảm chi phí sưởi ấm một ngôi nhà hoặc cơ sở công nghiệp khi có khí nén. Nhược điểm vẫn còn khá giá cao Trang thiết bị.

Bộ tạo nhiệt Potapov

Phổ biến và được nghiên cứu nhiều hơn là phát minh ra máy phát nhiệt của Potapov. Nó được coi là một thiết bị tĩnh.

Lực ép trong hệ thống do bơm ly tâm tạo ra. Một tia nước được đưa vào ốc với áp suất cao. Chất lỏng bắt đầu nóng lên do chuyển động quay dọc theo kênh cong. Cô đi vào ống xoáy. Các đoạn ống phải lớn hơn mười lần chiều rộng.

Sơ đồ thiết bị máy phát điện

1. Nhánh ống
2. Ốc sên.
3. Ống xoáy.
4. Phanh đầu.
5. Máy ép tóc nước.
6. Khớp nối.
7. Vòng hãm dưới.
8. Đường vòng.
9. Đường ra.

Nước đi theo đường xoắn ốc nằm dọc theo các bức tường. Tiếp theo, một thiết bị phanh được cung cấp để tháo bộ phận nước nóng. Máy bay phản lực được san bằng một chút bằng các tấm gắn trên ống tay áo. Bên trong có một không gian trống được kết nối với một thiết bị phanh khác.

Nước có nhiệt độ cao tăng lên và dòng chất lỏng xoáy lạnh đi xuống không gian bên trong. Dòng lạnh tiếp xúc với dòng nóng qua các tấm trên ống bọc và nóng lên.

Nước ấm đi xuống vòng hãm dưới và tiếp tục được làm nóng bằng cách tạo bọt. Dòng chảy nóng từ thiết bị phanh dưới đi qua đường vòng tới đường ống thoát.

Vòng hãm trên có một đoạn có đường kính bằng đường kính của ống xoáy. Nhờ anh ta, nước nóng có thể đi vào đường ống. Có sự pha trộn giữa dòng chảy nóng và ấm. Hơn nữa, nước được sử dụng cho mục đích dự định của nó. Thường dành cho nhu cầu sưởi ấm không gian hoặc sinh hoạt. Trở lại được kết nối với máy bơm. Đường ống nhánh - lối vào hệ thống sưởi của ngôi nhà.

Để lắp đặt bộ tạo nhiệt Potapov, cần có hệ thống dây điện chéo. Chất làm mát nóng phải được cung cấp cho phía trên của pin, và chất lạnh sẽ đi ra từ phía dưới.

Máy phát điện Potapov của riêng nó

Có rất nhiều mẫu máy phát điện công nghiệp. Đối với một thợ thủ công có kinh nghiệm, sẽ không khó để tự tay bạn làm ra một bộ tạo nhiệt xoáy:

1. Toàn bộ hệ thống phải được gắn chặt an toàn. Với sự trợ giúp của các góc, một khung được tạo ra. Bạn có thể sử dụng hàn hoặc kết nối bắt vít. Điều chính là thiết kế mạnh mẽ.
2. Một động cơ điện được gắn cố định trên khung. Nó được chọn theo diện tích của phòng \ u200b \ u200bộ, điều kiện bên ngoài và điện áp khả dụng.
3. Một máy bơm nước được gắn vào khung. Khi chọn nó, hãy cân nhắc:

• cần có một máy bơm ly tâm;
• động cơ có đủ sức để quay nó;
• Máy bơm phải có khả năng chịu chất lỏng ở bất kỳ nhiệt độ nào.

1. Máy bơm được kết nối với động cơ.
2. Một hình trụ dài 500-600 mm được làm từ một ống dày có đường kính 100 mm.
3. Từ kim loại dẹt dày, cần phải làm hai vỏ:

• người ta phải có một lỗ cho đường ống;
• chiếc thứ hai dưới máy bay phản lực. Một mép vát được thực hiện. Nó bật ra vòi phun.

1. Tốt hơn là buộc chặt các nắp vào hình trụ bằng kết nối ren.
2. Máy bay phản lực ở bên trong. Đường kính của nó phải nhỏ hơn ¼ hai lần đường kính của hình trụ.

Một lỗ thoát nước rất nhỏ sẽ làm cho máy bơm bị quá nhiệt và làm mòn các bộ phận nhanh chóng.

1. Đường ống nhánh từ phía đầu vòi được kết nối với nguồn cung cấp cho máy bơm. Thứ hai được kết nối với điểm trên cùng của hệ thống sưởi ấm. Nước làm mát từ hệ thống được kết nối với đầu vào của máy bơm.
2. Nước dưới áp lực của máy bơm được cung cấp cho vòi phun. Trong buồng sinh nhiệt, nhiệt độ của nó tăng lên do các dòng xoáy. Sau đó, nó được đưa vào hệ thống sưởi.

Sơ đồ của máy tạo cavitation

1. Máy bay phản lực.
2. Trục động cơ.
3. Ống xoáy.
4. đầu vào vòi phun.
5. Đường ống đầu ra.
6. Van điều tiết lốc xoáy.

Để kiểm soát nhiệt độ, một van được đặt sau vòi phun. Nó càng ít mở, nước trong bể hút càng lâu và nhiệt độ của nó càng cao.

Khi nước đi qua vòi phun, một áp suất mạnh sẽ thu được. Anh ta va vào bức tường đối diện và quay do điều này. Bằng cách đặt thêm một rào cản ở giữa luồng, bạn có thể đạt được lợi nhuận lớn hơn.

Van điều tiết xoáy nước

Hoạt động của van điều tiết xoáy dựa trên:

1. Hai chiếc nhẫn được làm, chiều rộng 4-5 cm, đường kính nhỏ hơn một chút so với hình trụ.
2. 6 tấm ¼ của thân máy phát điện được cắt bằng kim loại dày. Chiều rộng phụ thuộc vào đường kính và được chọn riêng.
3. Các tấm được cố định bên trong các vòng đối diện nhau.
4. Van điều tiết được lắp đối diện với vòi phun.

Tiếp tục phát triển máy phát điện. Bạn có thể thử nghiệm với chất hấp thụ để tăng hiệu suất.

Kết quả của công việc, sự thất thoát nhiệt vào khí quyển xảy ra. Để loại bỏ chúng, bạn có thể làm vật liệu cách nhiệt. Đầu tiên, nó được làm bằng kim loại và được bao bọc bên trên bằng bất kỳ vật liệu cách nhiệt nào. Điều chính là nó có thể chịu được nhiệt độ sôi.

Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận hành và bảo trì máy phát điện Potapov, cần phải:

• sơn tất cả các bề mặt kim loại;
• làm tất cả các bộ phận từ kim loại dày, do đó máy phát nhiệt sẽ lâu hơn;
• trong quá trình lắp ráp, nên tạo ra một số nắp với đường kính lỗ khác nhau. Theo kinh nghiệm, tùy chọn tốt nhất cho hệ thống này được chọn;
• trước khi đấu nối các hộ tiêu thụ, đã nối vòng máy phát điện, cần phải kiểm tra độ kín và khả năng hoạt động của nó.

Mạch thủy động

Vì cài đặt chính xác bộ tạo nhiệt xoáy cần có mạch thủy động.

Sơ đồ kết nối vòng lặp

Để sản xuất nó, bạn cần:

• áp kế đầu ra để đo áp suất tại đầu ra của cavitator;
• nhiệt kế đo nhiệt độ trước và sau bộ sinh nhiệt;
• vòi cứu trợ để loại bỏ các túi khí;
• cần cẩu ở lối vào và lối ra;
• đồng hồ đo áp suất ở đầu vào, để kiểm soát áp suất của máy bơm.

Mạch thủy động sẽ đơn giản hóa việc bảo trì và điều khiển hệ thống.

Với sự hiện diện của mạng một pha, bạn có thể sử dụng bộ biến tần. Điều này sẽ nâng cao tốc độ quay của máy bơm, hãy chọn đúng.

Bộ tạo nhiệt xoáy được sử dụng để sưởi ấm ngôi nhà và cung cấp nước nóng. Nó có một số lợi thế so với các máy sưởi khác:

• lắp đặt máy phát nhiệt không cần giấy phép;
• cavitator hoạt động ngoại tuyến và không yêu cầu giám sát liên tục;
• là nguồn năng lượng thân thiện với môi trường, không có khí thải độc hại vào khí quyển;
• hoàn thành an toàn phòng chống cháy nổ;
• tiêu thụ ít điện hơn. Không thể phủ nhận hiệu quả, hiệu quả tiếp cận 100%;
• nước trong hệ thống không đóng cặn, không cần xử lý nước bổ sung;
• có thể được sử dụng cho cả sưởi ấm và cung cấp nước nóng;
• chiếm ít không gian và dễ dàng gắn kết trong bất kỳ mạng nào.

Với tất cả những điều này, máy tạo cavitation đang trở thành nhu cầu nhiều hơn trên thị trường. Thiết bị như vậy được sử dụng thành công để sưởi ấm các khu dân cư và văn phòng.

Video. Bộ tạo nhiệt xoáy tự làm.

Việc sản xuất các máy phát điện như vậy đang được thành lập. Ngành công nghiệp hiện đại cung cấp máy phát điện quay và máy phát điện tĩnh. Chúng được trang bị các thiết bị điều khiển và cảm biến bảo vệ. Bạn có thể chọn máy phát điện để lắp hệ thống sưởi cho các phòng có diện tích bất kỳ.

Các phòng thí nghiệm khoa học và thợ thủ công tiếp tục các thí nghiệm để cải tiến máy phát nhiệt. Có lẽ chẳng bao lâu nữa máy phát nhiệt xoáy sẽ chiếm vị trí xứng đáng trong số các thiết bị sưởi ấm.

Trong điều kiện hiện đại, việc mua một thiết bị riêng để sản xuất và cung cấp nhiệt cho người mua đã đủ chi phí một số tiền lớn. Để tiết kiệm tiền hoặc trong trường hợp không có cơ hội mua nguồn nhiệt trong cửa hàng, bạn có cơ sở hợp lý để tự chế tạo máy tạo nhiệt bằng tay của mình. Có một số loại dự án như vậy. Sự lựa chọn phụ thuộc vào khả năng kỹ thuật của chủ sở hữu hoặc các nhiệm vụ cần được giải quyết với sự trợ giúp của hệ thống tạo nhiệt.

Ưu điểm của sản xuất nhiệt tự chế

Nói chung, có hai loại thiết bị: tĩnh và quay. Nếu trong phiên bản đầu tiên có một vòi phun ở trung tâm của thiết kế, thì các máy khác tạo ra cavitation bằng cách sử dụng một cánh quạt. Này cấu trúc xoáy bạn có thể so sánh và lựa chọn lựa chọn phù hợpđể lắp ráp.

Máy phát nhiệt tự làm được thiết kế để giúp mang lại cảm giác thoải mái chế độ nhiệt độ Nhà nghỉ, ngôi nhà nhỏ, ngôi nhà riêng biệt, căn hộ - trong trường hợp không có hệ thống sưởi tập trung, các khiếm khuyết, gián đoạn hoặc tai nạn của nó.

Ngoài ra, các thiết bị như vậy giúp bù đắp chi phí nhiệt, để chọn phương án cung cấp năng lượng tốt nhất. Chúng đơn giản về mặt thiết kế và tiết kiệm, thân thiện với môi trường.

Làm thế nào để làm cho một máy phát nhiệt bằng tay của riêng bạn?

Để lắp ráp, bạn sẽ cần các vật liệu và công cụ sau:

Đủ số lượng đường ống tương ứng với phòng về chiều dài và chiều rộng;
- máy đục lỗ (máy khoan) để khoan ống;
- bơm;
- máy hút của bất kỳ loại nào;
- áp kế;
- một nhiệt kế để đo mức độ nóng và ống tay áo cho nó;
- vòi dùng cho hệ thống sưởi ấm;
- động cơ điện.

Các loại hệ thống khác nhau có thể yêu cầu phụ kiện bổ sung. Nhưng nói chung là tự chế thiết bị sưởi ấm khá dễ tiếp cận để thiết kế và tùy chỉnh bởi mọi người.

thiết kế cavitation

Bộ tạo nhiệt cavitation do-it-yourself có thể được thực hiện trên cơ sở thường được tìm thấy trong hệ thống cấp nước trong phòng tắm, giếng, nhà nhỏ. Hiệu suất thấp của một máy bơm như vậy có thể được chuyển đổi thành năng lượng của máy gia nhiệt tạo bọt. Sẽ có sự chuyển đổi cơ năng thành nhiệt năng. Nguyên tắc này thường được sử dụng trong công nghiệp.

Bộ tạo nhiệt cavitation do-it-yourself được tạo ra trên cơ sở một máy bơm tạo áp suất phía trên vòi phun. Nhược điểm của thiết bị tạo cavitation là độ ồn cao, công suất lớn, không thích hợp trong phòng nhỏ, vật liệu hiếm, kích thước - ngay cả một mô hình thu nhỏ cũng sẽ mất 1,5 mét vuông.

Sưởi ấm bằng gỗ

Máy phát nhiệt đốt củi tự làm sẽ cung cấp hệ thống sưởi không gian ổn định trong trường hợp không có hệ thống sưởi tập trung và có đủ lượng nhiên liệu củi. Cho dù công nghệ phát triển như thế nào và phương pháp xây dựng Bếp đốt củi, lò sưởi sẽ giúp bạn tiết kiệm trong trường hợp quá trình cung cấp nhiệt bị gián đoạn.

Đối với sưởi ấm bằng củi được thực hiện hoặc một bếp truyền thống.

Nhưng những hệ thống như vậy đòi hỏi phải tuân thủ cẩn thận các tiêu chuẩn an toàn. Điều quan trọng là phải quyết định vị trí lắp đặt lò - không phải lúc nào các đơn vị lớn cũng được đặt trong các ngôi nhà nông thôn.

Tự chế tạo máy phát nhiệt đốt bằng củi là một giải pháp tốt nếu bạn cần sưởi ấm tự động cho các phòng. Đôi khi đây thực sự là lựa chọn sưởi ấm duy nhất có thể.

Thiết bị của Potapov

Máy phát nhiệt Potapov tự làm có thể được chế tạo bằng các vật liệu sau:

Máy mài góc;
- thiết bị hàn;
- khoan và các mũi khoan;
- ở 12 và 13;
- các bu lông, đai ốc, vòng đệm khác nhau;
- góc kim loại;
- sơn và sơn lót.

Bộ tạo nhiệt tự làm của Potapov cho phép bạn tạo nhiệt dựa trên động cơ điện sử dụng máy bơm. Cái này rất lựa chọn kinh tế, khá đơn giản để làm từ các bộ phận thông thường.
Động cơ được chọn tùy thuộc vào điện áp hiện có - 220 hoặc 380 V.

Lắp ráp bắt đầu với nó, cố định nó trên khung. Thực hiện xác kim loại từ một hình vuông, hàn và bu lông, đai ốc giúp cố định toàn bộ kết cấu. Các lỗ bu lông được làm, động cơ được đặt bên trong, khung được phủ bằng sơn. Sau đó, một máy bơm ly tâm được chọn, sẽ được quay bởi động cơ. Máy bơm được lắp đặt trên một khung, tuy nhiên, trong trường hợp này, một khớp nối với máy tiện mà có thể được đặt hàng từ nhà máy. Điều quan trọng là phải cách nhiệt máy phát điện bằng vỏ bọc đặc biệt làm bằng tấm thiếc hoặc nhôm.

Máy phát điện Frenette

Máy phát nhiệt Frenette tự do được chế tạo bởi nhiều người yêu thích các thí nghiệm kỹ thuật - thiết bị này được biết đến với hiệu suất cực kỳ cao và nhiều mẫu mã đa dạng. Tuy nhiên, nhiều loại máy bơm nhiệt này có giá thành khá cao.

Máy phát nhiệt Frenett tự làm có thể được làm từ các thành phần sau:
- rôto;
- stato;
- quạt có cánh;
- trục, v.v.
Stato và rôto hoạt động như xi lanh, bên trong cái kia. Dầu được đổ vào xi lanh lớn, xi lanh nhỏ làm nóng toàn bộ hệ thống do các vòng quay của nó. Quạt cung cấp không khí nóng. Đủ rồi mô hình đơn giản máy bơm nhiệt, có thể được cải thiện. Trong tương lai, bạn có thể thay thế xi lanh bên trong bằng các đĩa thép hoặc loại bỏ quạt.
Cấp độ cao Hiệu quả được đảm bảo bởi sự lưu thông của chất mang nhiệt (dầu) trong hệ thống đóng. Không có bộ trao đổi nhiệt, nhưng công suất sưởi ấm khá cao. Hệ thống này tiết kiệm chi phí thường phải được phân bổ cho các loại sưởi ấm khác.

Máy phát điện từ

Hệ thống sưởi từ tính thuộc loại xoáy và hoạt động trên cơ sở trường điện từ, năng lượng của chúng được hấp thụ bởi các vật được nung nóng và chuyển thành nhiệt. Tại trung tâm của một đơn vị như vậy là một cuộn dây cảm ứng - một hình trụ nhiều vòng quay, khi đi qua đó một dòng điện sẽ tạo ra một từ trường có trạng thái xoay chiều.

Máy phát nhiệt từ tính tự làm được làm từ các yếu tố: vòi phun và đồng hồ đo áp suất ở đầu ra, nhiệt kế có tay áo, vòi và các bộ phận cảm ứng. Nếu một vật bị nung nóng được đặt gần một đơn vị như vậy, thì từ thông sinh ra sẽ xuyên qua vật bị nung nóng. dòng điện trường nằm vuông góc với phương của các hạt từ tính và đi theo vòng tròn luẩn quẩn.

Trong quá trình phân kỳ của dòng điện xoáy, cơ năng được chuyển hóa thành nhiệt năng - vật bị đốt nóng.

Máy phát nhiệt từ tính tự làm (với bộ biến tần) cho phép bạn sử dụng sức mạnh của từ trường để khởi động máy bơm, nhanh chóng làm ấm phòng và bất kỳ chất nào lên đến nhiệt độ cao. Những máy sưởi như vậy không chỉ có thể làm nóng nước lên đến nhiệt độ mong muốn mà còn để nấu chảy kim loại.

máy phát điện diesel

Được lắp ráp bằng tay của chính bạn, sẽ giúp giải quyết hiệu quả vấn đề sưởi ấm theo cách gián tiếp. Toàn bộ quá trình sưởi ấm trong các thiết bị như vậy là hoàn toàn tự động, thiết bị diesel cũng có thể được sử dụng trong các nhu cầu công nghiệp.
Loại nhiên liệu chính trong trường hợp này là dầu diesel hoặc dầu hỏa. Thiết bị này là một khẩu pháo, được hình thành từ một vỏ (vỏ), một thùng nhiên liệu và một máy bơm đi kèm, cũng như một bộ lọc làm sạch và một buồng đốt. Thùng nhiên liệu được đặt ở dưới cùng của thiết bị để thuận tiện cho việc cung cấp tài nguyên.

Máy phát nhiệt diesel tự làm sẽ giúp bạn sưởi ấm căn phòng một cách hiệu quả và nhanh chóng một cách khá tiết kiệm.

Ngoài ra, các đơn vị có thể dùng làm nhiên liệu, chúng có một vòi phun để phun nhiên liệu khi nó cháy hết, nhưng theo một số phương án, việc cung cấp có thể được thực hiện bằng phương pháp nhỏ giọt. Khi tin tưởng vào làm việc liên tục Cần tiếp nhiên liệu cho máy phát điện hai lần trong ngày.

Kiểm tra thiết kế

Máy phát nhiệt tự làm sẽ hoạt động hiệu quả nhất có thể nếu bạn tiến hành kiểm tra sơ bộ toàn bộ hệ thống và sửa chữa các lỗi có thể xảy ra:
- tất cả các bề mặt phải được bảo vệ bằng sơn;
- thân phải được làm bằng vật liệu dày do quá trình xâm thực rất mạnh;
- lối vào phải được mở kích thước khác nhau- vì vậy sẽ có thể điều chỉnh hiệu suất;
- Bộ giảm rung phải được thay thường xuyên.
Tốt hơn là có một khu vực phòng thí nghiệm đặc biệt, nơi các máy phát điện sẽ được thử nghiệm.

Lựa chọn tốt nhất - trong đó nước nóng lên mạnh hơn trong cùng một khoảng thời gian, thiết bị này có thể được ưu tiên và cải tiến hơn nữa.

Bài viết này mô tả cách tự tạo máy phát nhiệt.

Nguyên lý hoạt động của máy phát nhiệt tĩnh, kết quả nghiên cứu của nó được mô tả chi tiết.

Ý tưởng sáng tạo

Làm gì nếu không có đủ tiền để mua một máy phát nhiệt? Làm thế nào để làm cho nó cho mình? Tôi sẽ nói về kinh nghiệm của riêng tôi trong vấn đề này.

Chúng tôi nảy ra ý tưởng tự chế tạo máy phát nhiệt sau khi làm quen với các loại máy phát nhiệt. Thiết kế của họ dường như đủ đơn giản, nhưng không được nghĩ ra đầy đủ.

Hai thiết kế của các thiết bị như vậy được biết đến: quay và tĩnh. Trong trường hợp đầu tiên, như bạn có thể đoán từ tên, rôto đóng vai trò tạo ra lỗ hổng, trong trường hợp thứ hai, yếu tố chính của thiết bị là vòi phun. Để đưa ra lựa chọn có lợi cho một trong các tùy chọn, chúng tôi so sánh cả hai thiết kế.

Máy phát nhiệt quay

Máy phát nhiệt quay là gì? Trên thực tế, nó có phần sửa đổi máy bơm ly tâm Nghĩa là, có một vỏ máy bơm (trong trường hợp này là một stato) với các đường ống vào và ra, và một buồng làm việc, bên trong có một rôto đóng vai trò như một cánh quạt. Sự khác biệt chính so với một máy bơm thông thường nằm chính xác ở cánh quạt. Có rất nhiều thiết kế về cánh quạt của máy phát nhiệt xoáy, và tất nhiên chúng tôi sẽ không mô tả tất cả mọi thứ. Đơn giản nhất trong số chúng là một cái đĩa, trên bề mặt hình trụ có khoan nhiều lỗ mù có độ sâu và đường kính nhất định. Những lỗ này được gọi là tế bào Griggs, theo tên nhà phát minh người Mỹ, người đầu tiên thử nghiệm máy phát nhiệt quay theo thiết kế này. Số lượng và kích thước của các ô này được xác định dựa trên kích thước của đĩa rôto và tốc độ của động cơ điện dẫn động nó. Stato (hay còn gọi là thân của bộ tạo nhiệt), theo quy luật, được làm ở dạng hình trụ rỗng, tức là Một đường ống được cắm ở cả hai phía có mặt bích. Trong trường hợp này, khe hở giữa thành trong của stato và rôto là rất nhỏ và khoảng 1 ... 1,5 mm.

Trong khe hở giữa rôto và stato, nước được đốt nóng. Điều này được tạo điều kiện thuận lợi bởi ma sát của nó trên bề mặt của stato và rôto, với chuyển động quay nhanh của rôto. Và tất nhiên, các quá trình xâm thực và các dòng nước trong các tế bào rôto đóng một vai trò quan trọng trong việc làm nóng nước. Tốc độ quay của rôto, theo quy luật, là 3000 vòng / phút với đường kính 300 mm. Với sự giảm đường kính của rôto, cần phải tăng tốc độ.

Không khó để đoán rằng đối với tất cả sự đơn giản của nó, một thiết kế như vậy yêu cầu khá độ chính xác cao chế tạo. Và hiển nhiên là cần phải có sự cân bằng của rôto. Ngoài ra, cần giải quyết vấn đề làm kín trục rôto. Các yếu tố làm kín tự nhiên yêu cầu thay thế thường xuyên.

Từ những điều trên, tài nguyên của các cài đặt như vậy không quá lớn. Ngoài mọi thứ khác, hoạt động của máy phát nhiệt quay được đi kèm với tiếng ồn tăng lên. Mặc dù chúng có hiệu suất lớn hơn 20-30% so với máy phát nhiệt loại tĩnh. Máy phát nhiệt kiểu quay thậm chí còn có khả năng tạo ra hơi nước. Nhưng liệu đây có phải là một lợi thế với thời gian sử dụng ngắn (so với các mô hình tĩnh)?

Máy phát nhiệt tĩnh

Loại máy phát nhiệt thứ hai có điều kiện được gọi là tĩnh. Điều này là do không có các bộ phận quay trong thiết kế của cavitator. Để tạo ra các quá trình xâm thực được sử dụng các loại khác nhau vòi phun. Cái gọi là vòi Laval được sử dụng phổ biến nhất

Để xảy ra hiện tượng xâm thực, cần phải đảm bảo vận tốc lớn của chất lỏng trong hố hút. Đối với điều này, một máy bơm ly tâm thông thường được sử dụng. Máy bơm tạo áp lực cho chất lỏng phía trước vòi phun, nó lao vào miệng vòi có tiết diện nhỏ hơn nhiều so với đường ống cung cấp, điều này đảm bảo tốc độ cao ở đầu ra của vòi phun. Do sự giãn nở mạnh của chất lỏng ở đầu ra của vòi phun, hiện tượng xâm thực xảy ra. Điều này cũng được tạo điều kiện thuận lợi do ma sát của chất lỏng trên bề mặt của kênh vòi phun và dòng nước xoáy xảy ra khi tia phun đột ngột được kéo ra khỏi vòi phun. Đó là, nước được làm nóng vì những lý do tương tự như trong máy phát nhiệt quay, nhưng với hiệu suất thấp hơn một chút.

Thiết kế của máy phát nhiệt tĩnh không yêu cầu độ chính xác cao trong chế tạo các bộ phận. Phục hồi cơ học trong sản xuất các bộ phận này được giảm thiểu so với thiết kế quay. Do không có các bộ phận quay, vấn đề làm kín các bộ phận và bộ phận giao phối dễ dàng được giải quyết. Cân bằng cũng không cần thiết. Tuổi thọ sử dụng của vòi phun dài hơn nhiều. (Bảo hành trong 5 năm) Ngay cả khi vòi phun cạn kiệt nguồn lực, việc sản xuất và thay thế nó sẽ yêu cầu chi phí vật liệu thấp hơn đáng kể (trong trường hợp này, bộ tạo nhiệt quay về cơ bản sẽ phải sản xuất mới).

Có lẽ nhược điểm quan trọng nhất của máy tạo nhiệt tĩnh là chi phí của máy bơm. Tuy nhiên, chi phí sản xuất một bộ tạo nhiệt của thiết kế này thực tế không khác so với phiên bản quay, và nếu chúng ta thu hồi tài nguyên của cả hai thiết bị, thì nhược điểm này sẽ trở thành một lợi thế, bởi vì nếu bộ hút được thay thế, máy bơm sẽ không. không cần phải thay đổi.

Do đó, chúng tôi sẽ chọn máy phát nhiệt có thiết kế tĩnh, đặc biệt là vì chúng tôi đã có máy bơm và chúng tôi sẽ không phải chi tiền khi mua nó.

Sản xuất máy phát nhiệt

Lựa chọn máy bơm

Hãy bắt đầu bằng cách chọn một máy bơm cho bộ tạo nhiệt. Để làm điều này, chúng tôi sẽ xác định các thông số hoạt động của nó. Việc bơm này có hoạt động tuần hoàn hay tăng áp hay không không có tầm quan trọng cơ bản. Trong ảnh của Hình 6, một máy bơm tuần hoàn với khô Rôto Grundfos. Áp suất vận hành, hiệu suất của máy bơm và nhiệt độ tối đa cho phép của chất lỏng được bơm là rất quan trọng.

Không phải tất cả các máy bơm đều có thể được sử dụng để bơm chất lỏng có nhiệt độ cao. Và nếu bạn không coi trọng thông số này khi lựa chọn máy bơm thì tuổi thọ sử dụng của nó sẽ kém hơn nhiều so với thông số mà nhà sản xuất công bố.

Hiệu suất của bộ tạo nhiệt sẽ phụ thuộc vào độ lớn của áp suất do máy bơm tạo ra. Những thứ kia. áp suất càng lớn thì độ sụt áp do vòi phun cung cấp càng lớn. Kết quả là, chất lỏng được bơm qua cavitator được làm nóng càng hiệu quả. Tuy nhiên, đừng đuổi theo những con số tối đa trong Thông số kỹ thuật máy bơm. Đã có áp suất trong đường ống phía trước vòi phun bằng 4 atm, nhiệt độ nước sẽ tăng lên đáng kể, mặc dù không nhanh như ở áp suất 12 atm.

Hiệu suất của máy bơm (khối lượng chất lỏng mà nó bơm) thực tế không ảnh hưởng đến hiệu quả của việc đun nước. Điều này là do thực tế là để đảm bảo giảm áp suất trong vòi phun, chúng tôi làm cho tiết diện của nó nhỏ hơn nhiều so với đường kính danh nghĩa của đường ống mạch và vòi bơm. Tốc độ dòng chảy của chất lỏng được bơm qua cavitator sẽ không vượt quá 3… 5 m3 / h, bởi vì Tất cả các máy bơm chỉ có thể cung cấp đầu cao nhất ở lưu lượng thấp nhất.

Công suất của máy bơm hoạt động của bộ tạo nhiệt sẽ xác định hệ số chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt. Đọc thêm về hệ số chuyển đổi năng lượng và cách tính của nó bên dưới.

Khi chọn máy bơm cho bộ tạo nhiệt, chúng tôi đã dựa trên kinh nghiệm làm việc với các cơ sở lắp đặt Warmbotruff (bộ tạo nhiệt này được mô tả trong bài viết về ngôi nhà sinh thái). Chúng tôi biết rằng một máy bơm WILO IL 40 / 170-5.5 / 2 đã được sử dụng trong bộ tạo nhiệt mà chúng tôi đã lắp đặt (xem Hình 6). Đây là máy bơm tuần hoàn rôto khô loại Inline có công suất 5,5 kW, áp suất hoạt động tối đa 16 atm, cung cấp cột áp tối đa 41 m (tức là giảm áp suất 4 atm). Máy bơm tương tự được sản xuất bởi các nhà sản xuất khác. Ví dụ, Grundfos sản xuất một sản phẩm tương tự của một máy bơm như vậy - đây là kiểu TP 40-470 / 2.

Hình 6 - Bơm làm việc của bộ tạo nhiệt "Warmbotruff 5.5A"

Chưa hết, sau khi so sánh hiệu suất của máy bơm này với các mô hình khác được sản xuất bởi cùng một nhà sản xuất, chúng tôi đã lựa chọn máy bơm ly tâm nhiều tầng. áp suất cao MVI 1608-06 / PN 16. Máy bơm này cung cấp nhiều hơn hai lần đầu cho cùng một công suất động cơ, mặc dù nó đắt hơn gần 300 €.

Bây giờ có một cơ hội tuyệt vời để tiết kiệm tiền bằng cách sử dụng đối tác Trung Quốc. Rốt cuộc, các nhà sản xuất máy bơm Trung Quốc không ngừng nâng cao chất lượng hàng giả của các thương hiệu nổi tiếng thế giới và mở rộng phạm vi hoạt động. Giá thành của những chiếc "grundfos" của Trung Quốc thường rẻ hơn vài lần, trong khi chất lượng lại kém xa bao giờ cũng kém hơn gấp nhiều lần, và đôi khi không thua kém nhiều.

Thiết kế và sản xuất cavitator

Một cavitator là gì? Có một số lượng lớn thiết kế của các thiết bị hút tĩnh điện (bạn có thể xác minh điều này bằng cách sử dụng Internet), nhưng trong hầu hết các trường hợp, chúng được tạo ra dưới dạng một vòi phun. Theo quy định, vòi phun Laval được nhà thiết kế lấy làm cơ sở và sửa đổi. Vòi phun Laval cổ điển được thể hiện trong hình. 7.

Điều đầu tiên bạn nên chú ý là phần của kênh giữa bộ khuếch tán và bộ khuếch tán.

Không thu hẹp tiết diện của nó quá nhiều, cố gắng đảm bảo giảm áp suất tối đa. Tất nhiên, khi nước rời khỏi một lỗ có tiết diện nhỏ và đi vào buồng giãn nở, mức độ hiếm nhất sẽ đạt được, và do đó, sự xâm thực tích cực hơn. Những thứ kia. Nước trong một lần đi qua vòi sẽ được đun nóng đến nhiệt độ cao. Tuy nhiên, thể tích nước được bơm qua vòi sẽ quá nhỏ và trộn với nước lạnh, nó sẽ truyền một lượng nhiệt không đủ cho nó. Như vậy, tổng khối lượng nước sẽ được đun nóng từ từ. Ngoài ra, tiết diện kênh nhỏ sẽ góp phần làm thoáng nước đi vào đường ống đầu vào của máy bơm làm việc. Do đó, máy bơm sẽ hoạt động ồn ào hơn và hiện tượng xâm thực có thể xảy ra trong chính máy bơm, và đây đã là những hiện tượng không mong muốn. Tại sao điều này xảy ra sẽ trở nên rõ ràng khi chúng ta xem xét thiết kế của mạch thủy động lực của máy phát nhiệt.

Hiệu suất tốt nhất đạt được với đường kính mở kênh từ 8-15 mm. Ngoài ra, hiệu quả gia nhiệt cũng sẽ phụ thuộc vào cấu hình của buồng giãn nở vòi phun. Do đó, chúng tôi chuyển sang phần thứ hai tâm điểm trong thiết kế của vòi phun - buồng giãn nở.

Chọn hồ sơ nào? Hơn nữa, đây không phải là tất cả các lựa chọn khả thi các cấu hình vòi phun. Do đó, để xác định thiết kế vòi phun, chúng tôi quyết định sử dụng mô hình toán học của dòng chất lỏng trong chúng. Tôi sẽ đưa ra một số kết quả của việc mô hình hóa các vòi phun được hiển thị trong hình. tám.

Các số liệu cho thấy rằng những thiết kế của vòi phun này cho phép tạo ra sự gia nhiệt thông qua các chất lỏng được bơm qua chúng. Họ chỉ ra rằng khi một chất lỏng chảy, các khu vực cao và áp lực thấp, gây ra sự hình thành các lỗ sâu răng và sự sụp đổ sau đó của nó.

Như có thể thấy từ Hình 8, biên dạng vòi phun có thể rất khác nhau. Tùy chọn a) về cơ bản là một cấu hình vòi phun Laval cổ điển. Sử dụng cấu hình như vậy, bạn có thể thay đổi góc mở của buồng giãn nở ?, do đó thay đổi các đặc tính của buồng hút. Thông thường giá trị nằm trong khoảng 12 ... 30 °. Như có thể thấy từ biểu đồ vận tốc trong Hình. 9, một vòi phun như vậy cung cấp tốc độ chất lỏng cao nhất. Tuy nhiên, vòi phun có cấu tạo như vậy cung cấp độ sụt áp nhỏ nhất (xem Hình 10). Sự nhiễu loạn lớn nhất sẽ được quan sát thấy ở đầu ra của vòi phun (xem Hình 11).

Rõ ràng là phương án b) sẽ tạo ra chân không hiệu quả hơn khi chất lỏng chảy ra khỏi kênh nối buồng giãn nở với buồng nén (xem Hình 9). Vận tốc của dòng chất lỏng qua vòi phun này sẽ là nhỏ nhất, được chứng minh bằng biểu đồ vận tốc như trong Hình. 10. Sự chảy nước do chất lỏng đi qua vòi phun của phương án thứ hai, theo tôi, là phương án tối ưu nhất để làm nóng nước. Sự xuất hiện của xoáy trong dòng chảy đã bắt đầu từ đầu vào đến kênh trung gian, và tại đầu ra của vòi phun, làn sóng hình thành xoáy thứ hai bắt đầu (xem Hình 11). Tuy nhiên, trong việc sản xuất một vòi phun như vậy là một chút khó khăn hơn, bởi vì. phải mài một bán cầu.

Đầu phun hồ sơ c) là một phiên bản đơn giản của cái trước. Dự kiến ​​rằng hai lựa chọn cuối cùng sẽ có các đặc điểm tương tự. Nhưng biểu đồ của sự thay đổi áp suất được thể hiện trong Hình. 9 chỉ ra rằng sự khác biệt sẽ là lớn nhất trong ba lựa chọn. Tốc độ dòng chất lỏng sẽ cao hơn trong phiên bản thứ hai của vòi phun và thấp hơn trong phiên bản đầu tiên (xem Hình 10). Sự hỗn loạn xảy ra khi nước di chuyển qua vòi phun này tương xứng với phương án thứ hai, nhưng sự hình thành xoáy xảy ra theo một cách khác (xem Hình 11).

Tôi chỉ đưa ra làm ví dụ về các cấu hình vòi phun đơn giản nhất để sản xuất. Cả ba phương án đều có thể được sử dụng khi thiết kế một máy phát nhiệt và không thể nói rằng một số phương án là đúng và một số phương án khác thì không. Bạn có thể tự mình thử nghiệm với các cấu hình vòi phun khác nhau. Để làm được điều này, không nhất thiết phải chế tạo ngay chúng từ kim loại mà phải tiến hành một thí nghiệm thực tế. Điều này không phải lúc nào cũng hợp lý. Đầu tiên, bạn có thể phân tích vòi phun mà bạn đã phát minh ra trong bất kỳ chương trình nào mô phỏng chuyển động của chất lỏng. Tôi đã sử dụng ứng dụng COSMOSFloWorks để phân tích các vòi phun ở trên. Phiên bản đơn giản hóa ứng dụng này là một phần của hệ thống thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính SolidWorks.

Trong một thí nghiệm để tạo ra mô hình máy phát nhiệt của riêng mình, chúng tôi đã sử dụng kết hợp các vòi phun đơn giản (xem Hình 12).

Có rất nhiều giải pháp thiết kế phức tạp hơn, nhưng tôi thấy không có lý do gì để liệt kê tất cả. Nếu bạn thực sự quan tâm đến chủ đề này, bạn luôn có thể tìm thấy các thiết kế khác của cavitators trên Internet.

Sản xuất mạch thủy động lực học

Sau khi đã quyết định thiết kế vòi phun, chúng tôi tiến hành giai đoạn tiếp theo: chế tạo mạch thủy động lực học. Để làm được điều này, trước tiên bạn phải phác thảo sơ đồ mạch. Chúng tôi đã làm cho nó rất đơn giản bằng cách vẽ một sơ đồ trên sàn nhà bằng phấn (xem hình 13)

1. Áp kế ở đầu ra của vòi phun (đo áp suất ở đầu ra của vòi).
2. Nhiệt kế (đo nhiệt độ ở đầu vào hệ thống).
3. Van xả khí (Tháo khóa khí khỏi hệ thống).
4. Ống xả có vòi.
5. Tay áo cho nhiệt kế.
6. Chàng trai lối vào với một chiếc cần cẩu.
7. Tay áo nhiệt kế ở đầu vào.
8. Áp kế ở đầu vào vòi phun (đo áp suất ở đầu vào hệ thống).

Bây giờ tôi sẽ mô tả thiết bị của mạch. Nó là một đường ống, đầu vào được kết nối với đầu ra của máy bơm và đầu ra với đầu vào. Một đầu phun 9 được hàn vào đường ống này, đầu phun để kết nối đồng hồ đo áp suất 8 (trước và sau đầu phun), ống bọc để lắp nhiệt kế 7,5 (chúng tôi không hàn ren dưới ống bọc mà chỉ hàn chúng vào), một ống nối cho van thông khí 3 (chúng tôi đã sử dụng một loại van thông thường, cùm cho van điều khiển và các phụ kiện để kết nối mạch sưởi.

Trong sơ đồ tôi đã vẽ, nước chuyển động ngược chiều kim đồng hồ. Nước được cung cấp cho mạch thông qua ống nhánh dưới (sharkran với bánh đà màu đỏ và van một chiều), và nước được thải ra từ ống này tương ứng qua ống nhánh phía trên (sharkran có bánh đà màu đỏ). Việc giảm áp suất được điều khiển bởi một van nằm giữa đường ống đầu vào và đầu ra. Trong ảnh của vả. 13, nó chỉ được hiển thị trong sơ đồ và không nằm bên cạnh ký hiệu của nó, bởi vì chúng tôi đã quấn nó vào cùm, trước đó đã quấn con dấu (xem Hình 14).

Để sản xuất mạch, chúng tôi lấy ống DN 50, bởi vì. các ống nối máy bơm có cùng đường kính. Đồng thời, chúng tôi đã làm các đường ống đầu vào và đầu ra của mạch, nơi kết nối mạch sưởi ấm, từ một ống DN 20. Bạn có thể xem chúng tôi đã kết thúc với những gì trong hình. mười lăm.

Ảnh chụp một máy bơm có động cơ 1 kW. Sau đó, chúng tôi thay thế nó bằng máy bơm 5,5 kW được mô tả ở trên.

Tất nhiên, khung cảnh không phải là thẩm mỹ nhất, nhưng chúng tôi đã không đặt cho mình một nhiệm vụ như vậy. Có lẽ một trong những độc giả sẽ hỏi tại sao kích thước đường viền như vậy, bởi vì bạn có thể làm cho nó nhỏ hơn? Chúng tôi cho rằng do chiều dài của đường ống phía trước vòi phun để phân tán nước phần nào. Nếu bạn tìm hiểu trên Internet, bạn chắc chắn sẽ tìm thấy hình ảnh và sơ đồ của các mô hình đầu tiên của máy phát nhiệt. Hầu như tất cả chúng đều hoạt động mà không cần vòi phun. Hiệu quả của việc làm nóng chất lỏng đạt được bằng cách tăng tốc nó đến tốc độ khá cao. Đối với điều này, các hình trụ có chiều cao nhỏ được sử dụng với mục nhập tiếp tuyến và đầu ra đồng trục.

Chúng tôi đã không sử dụng phương pháp này để tăng tốc nước, nhưng quyết định làm cho thiết kế của chúng tôi càng đơn giản càng tốt. Mặc dù chúng tôi có suy nghĩ về cách tăng tốc chất lỏng với thiết kế mạch này, nhưng sau này sẽ nói thêm về điều đó.

Trong ảnh, đồng hồ đo áp suất phía trước vòi phun và bộ chuyển đổi với ống bọc nhiệt kế, được gắn phía trước đồng hồ nước, vẫn chưa được vặn vào (lúc đó nó chưa sẵn sàng). Nó vẫn còn để cài đặt các phần tử bị thiếu và tiến hành bước tiếp theo.

Khởi động bộ tạo nhiệt

Tôi nghĩ không có ý nghĩa gì khi nói về cách kết nối động cơ máy bơm và bộ tản nhiệt sưởi ấm. Mặc dù chúng tôi đã tiếp cận vấn đề kết nối động cơ điện chưa hoàn toàn chuẩn. Vì mạng một pha thường được sử dụng tại nhà, và máy bơm công nghiệpđược sản xuất với động cơ ba pha, chúng tôi quyết định áp dụng bộ biến tầnđược thiết kế cho mạng một pha. Hơn nữa, điều này làm cho nó có thể nâng cao tốc độ quay của máy bơm trên 3000 vòng / phút. và sau đó tìm tần số quay cộng hưởng của máy bơm.

Để tham số hóa bộ biến tần, chúng ta cần một máy tính xách tay có cổng COM để tham số hóa và điều khiển bộ biến tần. Bản thân bộ chuyển đổi được lắp đặt trong tủ điều khiển, nơi cung cấp hệ thống sưởi điều kiện mùa đông vận hành và thông gió cho các điều kiện hoạt động mùa hè. Chúng tôi đã sử dụng một quạt tiêu chuẩn để thông gió cho tủ và một máy sưởi 20W được sử dụng để làm nóng tủ.

Bộ chuyển đổi tần số cho phép bạn điều chỉnh tần số của máy bơm trên một phạm vi rộng, cả bên dưới chính và trên chính. Bạn có thể tăng tần số động cơ không cao hơn 150%.

Trong trường hợp của chúng tôi, bạn có thể nâng tốc độ động cơ lên ​​4500 vòng / phút.

Bạn có thể tăng tần suất trong thời gian ngắn và cao hơn lên đến 200%, nhưng điều này dẫn đến quá tải cơ học của động cơ và tăng khả năng hỏng hóc. Ngoài ra, với sự trợ giúp của bộ biến tần, động cơ được bảo vệ khỏi quá tải và ngắn mạch. Ngoài ra, bộ biến tần cho phép bạn khởi động động cơ với thời gian tăng tốc nhất định, giới hạn gia tốc của cánh bơm khi khởi động và hạn chế dòng khởi động của động cơ. Bộ biến tần được gắn trong tủ âm tường (xem Hình 16).

Tất cả các yếu tố điều khiển và chỉ báo được hiển thị trên bảng điều khiển phía trước của tủ điều khiển. Bảng điều khiển phía trước (trên thiết bị MTM-RE-160) hiển thị các thông số hoạt động của hệ thống.

Thiết bị có khả năng ghi lại kết quả đọc trong ngày của 6 kênh tín hiệu analog khác nhau. Trong trường hợp này, chúng tôi ghi lại các số đọc nhiệt độ đầu vào của hệ thống, các số đọc nhiệt độ đầu ra của hệ thống và các số đọc áp suất đầu vào và đầu ra của hệ thống.

Nhiệm vụ cho giá trị số vòng quay của máy bơm chính được thực hiện bằng cách sử dụng thiết bị MTM-103. Các nút màu xanh lá cây và màu vàng được sử dụng để khởi động và dừng động cơ của máy bơm làm việc của bộ tạo nhiệt và bơm tuần hoàn. Chúng tôi dự định sử dụng máy bơm tuần hoàn để giảm lượng điện tiêu thụ. Rốt cuộc, khi nước nóng lên đến nhiệt độ cài đặt, sự tuần hoàn vẫn cần thiết.

Khi sử dụng bộ chuyển đổi tần số Micromaster 440, bạn có thể sử dụng chương trình đặc biệt Bắt đầu bằng cách cài đặt nó trên máy tính xách tay (xem Hình 18).

Ban đầu, chương trình nhập dữ liệu ban đầu của động cơ, được ghi trên bảng tên (một tấm có ghi các thông số xuất xưởng của động cơ, gắn vào stato động cơ).

• Công suất định mức R kW,
• Xếp hạng hiện tại tôi đề nghị.,
• Cô sin,
• Loại động cơ,
• Tốc độ định mức N nom.

Sau đó, tự động phát hiện động cơ khởi động và bộ biến tần tự xác định các thông số cần thiết của động cơ. Sau đó, máy bơm đã sẵn sàng hoạt động.

Kiểm tra máy phát nhiệt

Sau khi cài đặt được kết nối, bạn có thể bắt đầu thử nghiệm. Chúng tôi khởi động động cơ máy bơm và quan sát đồng hồ đo áp suất, đặt mức giảm áp suất cần thiết. Đối với điều này, một van được cung cấp trong mạch, nằm giữa đường ống đầu vào và đầu ra. Bằng cách xoay tay van, chúng tôi đặt áp suất trong đường ống sau vòi phun trong khoảng 1,2 ... 1,5 atm. Trong phần của mạch giữa đầu vào vòi phun và đầu ra máy bơm, áp suất tối ưu sẽ nằm trong khoảng 8 ... 12 atm.

Máy bơm có thể cung cấp cho chúng tôi áp suất ở đầu vào vòi phun là 9,3 atm. Sau khi đặt áp suất ở đầu ra của vòi là 1,2 atm, họ cho nước chảy theo hình tròn (đóng van đầu ra) và ghi lại thời gian. Khi nước di chuyển dọc theo mạch, chúng tôi ghi nhận được sự gia tăng nhiệt độ khoảng 4 ° C mỗi phút. Như vậy, sau 10 phút, chúng ta đã làm nóng nước từ 21 ° C đến 60 ° C. Khối lượng đường viền với máy bơm đã lắp đặt lên tới gần 15 lít. Lượng điện tiêu thụ được tính bằng cách đo dòng điện. Dựa trên dữ liệu này, chúng ta có thể tính toán hệ số chuyển đổi năng lượng.

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

• TỪ - nhiệt dung riêng nước, 4200 J / (kg * K);
• m - khối lượng nước đun nóng, kg;
• Tn - nhiệt độ nước ban đầu, 294 ° K;
• Tk - nhiệt độ nước cuối cùng, 333 ° K;
• Qn - số đọc ban đầu của công tơ điện, 0 kWh;
• Qк - số đọc cuối cùng của đồng hồ điện, 0,5 kWh.

Thay thế dữ liệu trong công thức và nhận được:

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

Điều này có nghĩa là tiêu thụ 5 kWh điện, máy phát nhiệt của chúng tôi tạo ra nhiệt lượng gấp 1,365 lần, cụ thể là 6,825 kWh. Vì vậy, chúng ta có thể khẳng định một cách an toàn về khả năng tồn tại của ý tưởng này. Công thức này không tính đến hiệu suất của động cơ, có nghĩa là tỷ số biến đổi thực sẽ còn cao hơn.

Khi tính toán nhiệt điện cần thiết để sưởi ấm ngôi nhà của chúng tôi, chúng tôi tiến hành từ công thức đơn giản được chấp nhận chung. Theo công thức này, với chiều cao trần tiêu chuẩn (lên đến 3 m), cứ 10 m2 khu vực của chúng ta cần 1 kW tỏa nhiệt, như vậy, đối với ngôi nhà có diện tích 10x10 = 100 m2, 10 kW nhiệt đầu ra sẽ được yêu cầu. Những thứ kia. một máy phát nhiệt công suất 5,5 kW không đủ để sưởi ấm ngôi nhà này, nhưng đây chỉ là cái nhìn sơ bộ. Nếu bạn chưa quên, chúng tôi sẽ sử dụng hệ thống "sàn ấm" để sưởi ấm cơ sở, giúp tiết kiệm đến 30% năng lượng tiêu thụ. Do đó, năng lượng nhiệt 6,8 kW do máy phát nhiệt tạo ra chỉ đủ để sưởi ấm ngôi nhà. Ngoài ra, việc kết nối máy bơm nhiệt và bộ thu năng lượng mặt trời sau này sẽ cho phép chúng tôi giảm chi phí năng lượng hơn nữa.

Sự kết luận

Tóm lại, tôi muốn đưa ra một ý kiến ​​gây tranh cãi để thảo luận.

Tôi đã đề cập rằng trong các máy phát nhiệt đầu tiên, nước được tăng tốc bằng cách cho nó chuyển động quay trong các xi lanh đặc biệt. Bạn biết rằng chúng tôi đã không đi theo cách đó. Chưa hết, để tăng hiệu suất, ngoài chuyển động tịnh tiến, nước còn có chuyển động quay. Đồng thời, tốc độ chuyển động của nước tăng lên rõ rệt. Một kỹ thuật tương tự được sử dụng trong các cuộc thi uống một chai bia tốc độ cao. Trước khi bạn uống nó, bia trong chai được quay kỹ. Và chất lỏng chảy ra qua cổ hẹp nhanh hơn nhiều. Và chúng tôi đã có ý tưởng về cách có thể cố gắng làm điều này, một cách thực tế mà không cần thay đổi thiết kế hiện có của mạch thủy động lực học.

Để tạo ra chuyển động quay của nước, chúng ta sẽ sử dụng stato động cơ cảm ứng Với rôto lồng sóc nước đi qua stato trước hết phải được nhiễm từ. Để làm điều này, bạn có thể sử dụng điện từ hoặc nam châm vòng vĩnh cửu. Tôi sẽ nói với bạn sau về những gì tạo ra từ liên doanh này, bởi vì bây giờ, thật không may, không có cơ hội để tham gia vào các thí nghiệm.

Chúng tôi cũng có những ý tưởng về cách cải thiện vòi phun của mình, nhưng nhiều hơn thế nữa sau khi thử nghiệm và được cấp bằng sáng chế nếu thành công.

Chủ sở hữu của các ngôi nhà tư nhân đang cố gắng bằng mọi cách có thể để tiết kiệm tiền sưởi ấm, vốn đòi hỏi chi phí đáng kể từ năm này qua năm khác. Để tạo ra các hệ thống sưởi ấm kinh tế trong khu dân cư, công nghiệp, không gian công cộng phát triển và đưa vào thực tế các kế hoạch khác nhauđể tạo ra năng lượng nhiệt có lợi. Đối với những mục đích này, một máy phát nhiệt cavitation là phù hợp.

Để tiết kiệm năng lượng nhiệt - máy tạo nhiệt này sẽ giúp bạn điều này

Thiết bị xoáy: khái niệm chung

Việc cài đặt như vậy về cấu trúc khá đơn giản. Nó được sử dụng cho hiệu quả và sưởi ấm có lợi các tòa nhà với chi phí thấp nhất. Khả năng sinh lời được tạo ra bởi sự gia nhiệt đặc biệt của nước thông qua sự xâm thực. Phương pháp này bao gồm việc tạo ra các bong bóng nhỏ từ hơi nước trong vùng giảm áp suất của chất lỏng làm việc, được cung cấp bởi các rung động âm thanh đặc biệt, hoạt động của máy bơm.

Bộ gia nhiệt cavitation đối phó với việc xử lý năng lượng cơ học thành dòng nhiệt, điều này rất quan trọng đối với các cơ sở công nghiệp. Trong chúng các yếu tố sưởi ấm hỏng hóc định kỳ, bởi vì chúng hoạt động với chất lỏng có nhiệt độ chênh lệch lớn.

Chính những thiết bị bay này là sự thay thế đáng tin cậy cho các thiết bị có hoạt động phụ thuộc vào nhiên liệu rắn.

Trong video này, bạn sẽ tìm hiểu cách hoạt động của bộ tạo nhiệt:

Máy tạo hốc: ưu điểm

Việc lắp đặt như vậy được sử dụng rộng rãi trong điều kiện khai thác đá và trong sản xuất. Lý do cho điều này là các yếu tố sau đây đặc trưng cho chúng:

• khả năng chi trả;
• nền kinh tế hệ thống nhiệt;
• khả năng tạo ra một cấu trúc bằng tay của chính bạn;
• hiệu suất sưởi ấm cao.

Các quy tắc vận hành nêu rõ rằng không thể lắp đặt các sản phẩm xoáy bên trong không gian sống do tạo ra tiếng ồn ở mức độ cao. Lựa chọn tốt nhất sẽ là bố trí một nhà phụ riêng biệt, một phòng lò hơi.

Nhược điểm là khá kích thước lớn lò sưởi đã sẵn sàng để sử dụng. Cũng cần lưu ý là nguồn điện quá lớn đối với một ngôi nhà riêng, ngôi nhà nhỏ, khó khăn có thể có trong việc mua vật liệu sẽ cần thiết trong trường hợp tự sản xuất cavitator.

Ở máy sưởi này, một trong những ưu điểm là hiệu suất cao

Cấu tạo của bình nóng lạnh và nguyên lý hoạt động

Sự gia nhiệt kiểu khoang được đặc trưng bởi sự hình thành các bong bóng từ hơi nước trong chất lỏng làm việc. Kết quả của hành động này là áp suất giảm dần do tốc độ dòng chảy cao. Cần lưu ý rằng quá trình hóa hơi cần thiết được thiết lập bởi bức xạ đặc biệt của xung laze hoặc bởi âm học được thiết lập bởi một số âm thanh nhất định. Các khu vực không khí kiểu kín trộn lẫn với khối nước, sau đó chúng đi vào vùng áp suất cao, nơi chúng mở ra và phát ra sóng xung kích dự kiến.

Thiết bị kiểu khoang khác nhau về cách thức hoạt động của nó. Về mặt sơ đồ, nó trông như thế này:

1. Dòng nước di chuyển qua bể hút, trong đó, với sự hỗ trợ của bơm tuần hoàn, áp suất làm việc được cung cấp cho bể làm việc.
2. Hơn nữa, trong các bình chứa như vậy, tốc độ tăng tương ứng và áp suất của chất lỏng qua các ống được lắp đặt theo hình vẽ.
3. Các dòng chảy, đến phần trung tâm của buồng, được trộn lẫn, kết quả là sự xâm thực được hình thành.
4. Kết quả của quá trình được mô tả, các bong bóng hơi không tăng kích thước và không có sự tương tác giữa chúng và các điện cực.
5. Sau đó, nước chuyển sang phần đối diện của bể và quay trở lại để hoàn thành một vòng tròn mới.
6. Sự gia nhiệt được cung cấp bởi sự chuyển động và giãn nở của chất lỏng tại điểm thoát ra khỏi vòi phun.

Có thể thấy từ công việc lắp đặt xoáy rằng thiết kế của nó không phức tạp và đơn giản, nhưng đồng thời nó cung cấp khả năng sưởi ấm không gian nhanh chóng và có lợi.

Các loại máy sưởi

Lò hơi gia nhiệt cavitation là một trong những loại lò sưởi phổ biến nhất. Yêu cầu nhiều nhất trong số họ:

1. Các cài đặt quay, trong đó có thiết bị Griggs đáng được quan tâm đặc biệt. Bản chất của hoạt động của nó là dựa trên một máy bơm quay ly tâm. Bề ngoài, thiết kế được mô tả giống như một chiếc đĩa có nhiều lỗ. Mỗi ngách như vậy được gọi là ô Griggs, số lượng và các thông số chức năng của chúng phụ thuộc lẫn nhau với tốc độ của ổ đĩa, loại máy phát điện. Chất lỏng làm việc được đốt nóng trong không gian giữa rôto và stato do chuyển động nhanh dọc theo bề mặt đĩa.
2. Lò sưởi tĩnh. Các nồi hơi không có bất kỳ bộ phận chuyển động nào, sự xâm thực trong chúng được cung cấp bởi các phần tử Laval đặc biệt. Máy bơm được lắp đặt trong bộ hệ thống sưởi áp lực cần thiết nước, bắt đầu di chuyển nhanh chóng và ấm lên. Do các lỗ nhỏ hẹp trong các vòi phun, chất lỏng chuyển động theo chế độ có gia tốc. Do sự giãn nở nhanh chóng của nó, tạo ra lỗ hổng cần thiết cho quá trình sưởi ấm.

Việc lựa chọn loại máy sưởi này hay loại máy sưởi khác tùy thuộc vào nhu cầu của người sử dụng. Cần lưu ý rằng máy hút quay có năng suất cao hơn, bên cạnh đó, nó nhỏ hơn.

Đặc thù của thiết bị tĩnh là không có các bộ phận quay, điều này quyết định tuổi thọ lâu dài của nó. Thời gian làm việc không cần bảo trì lên tới 5 năm. Nếu vòi phun bị hỏng, nó có thể được thay thế dễ dàng, chi phí này rẻ hơn nhiều so với việc mua một bộ phận làm việc mới trong một hệ thống lắp đặt quay.

Sản xuất độc lập thiết bị

Hoàn toàn có thể tạo ra một cavitator bằng chính tay của bạn, nhưng trước tiên bạn nên làm quen với các tính năng sơ đồ, bản vẽ chính xác của thiết bị, hiểu và nghiên cứu chi tiết nguyên lý hoạt động của nó. Mô hình đơn giản nhất được coi là Potapov VTG với hiệu suất 93%. Về mặt sơ đồ, bộ tạo nhiệt khá đơn giản., sẽ thích hợp trong cuộc sống hàng ngày và sử dụng trong công nghiệp.

Bắt đầu lắp ráp tổ máy, cần chọn một máy bơm trong hệ thống phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về công suất do nhiệt năng yêu cầu. Đối với hầu hết các phần, các máy phát điện được mô tả có hình dạng giống một vòi phun; những mô hình như vậy là thuận tiện và đơn giản nhất để sử dụng tại nhà.

Tạo một cavitator là không thể nếu không có tập huấn trước một số công cụ và thiết bị. Bao gồm các:

• ống nhánh loại đầu vào và đầu ra, có trang bị vòi nước;
• đồng hồ đo áp suất;
• nhiệt kế, không thể đo nhiệt độ;
• tay áo với nhiệt kế được bổ sung;
• van, với sự trợ giúp của phích cắm không khí được loại bỏ khỏi toàn bộ hệ thống sưởi.

Trình tự thiết kế bộ tạo nhiệt cavitation bằng tay của chính bạn được trình bày theo các bước sau:

1. Lựa chọn máy bơm được thiết kế để hoạt động với chất lỏng có nhiệt độ cao. Nếu không, nó sẽ nhanh chóng bị hỏng. Một phần tử như vậy được trình bày yêu cầu bắt buộc: tạo áp suất từ ​​4 atm.
2. Năng lực thi công cavitation. Điều kiện chính là lựa chọn kênh đi qua cần thiết cho mặt cắt ngang.
3. Lựa chọn vòi phun có tính đến các đặc điểm của cấu hình. Một bộ phận như vậy có thể là hình trụ, hình nón, tròn. Điều quan trọng là quá trình xoáy xảy ra ở đầu vào của nước vào bể.
4. Việc chuẩn bị đường viền bên ngoài là một thủ tục quan trọng. Nó là một ống cong kéo dài từ buồng tạo khoang. Hơn nữa, nó được kết nối với hai ống bọc nhiệt kế và hai đồng hồ áp suất, cũng như với một van không khí được đặt trong không gian giữa đầu ra và đầu vào.

Khi công việc với vỏ máy kết thúc, bạn nên thử nghiệm với lò sưởi. Thủ tục là mang đơn vị bơm với nguồn điện lưới, trong khi các bộ tản nhiệt được kết nối với hệ thống sưởi ấm. Bước tiếp theo là bật mạng.

Đồng hồ đo áp suất phải được giám sát chặt chẽ. Sự khác biệt giữa các con số ở đầu vào và đầu ra sẽ dao động trong khoảng 8-12 atm.

Nếu cấu trúc hoạt động tốt, lượng nước cần thiết sẽ được cung cấp cho nó. Chỉ số tốt- làm nóng chất lỏng thêm 3-5 độ trong 10-15 phút.

Lò sưởi kiểu cavitation là cài đặt có lợi nhuận, trong thời gian ngắn làm nóng tòa nhà, hơn nữa, nó tiết kiệm nhất có thể. Nếu muốn, nó có thể dễ dàng thi công tại nhà, điều này sẽ yêu cầu các đồ đạc giá cả phải chăng và rẻ tiền.