Vortex heat generator: detalyadong mga diagram at mga prinsipyo ng pagpapatakbo. Alamin natin ang lahat tungkol sa cavitation heat generators Torsion vortex cavitation hydrodynamic heat generator

Upang magbigay matipid na pag-init residential, utility o lugar ng produksyon, ginagamit ng mga may-ari iba't ibang mga scheme at mga pamamaraan para sa pagkuha ng thermal energy. Upang mag-ipon ng isang generator ng init ng cavitation gamit ang iyong sariling mga kamay, dapat mong maunawaan ang mga proseso na nagpapahintulot sa pagbuo ng init.

Ano ang batayan ng gawain

Ang cavitation ay tumutukoy sa proseso ng pagbuo mga bula ng singaw sa column ng tubig, na pinadali ng mabagal na pagbaba ng presyon ng tubig sa mataas na bilis ng daloy. Ang hitsura ng mga cavity o cavity na puno ng singaw ay maaari ding sanhi ng pagdaan ng acoustic wave o radiation ng laser pulse. Ang mga nakakulong na lugar ng hangin, o cavitation voids, ay inililipat ng tubig papunta sa lugar mataas na presyon, kung saan ang proseso ng kanilang pagbagsak ay nangyayari sa radiation ng isang shock force wave. Ang kababalaghan ng cavitation ay hindi maaaring mangyari sa kawalan ng mga kondisyong ito.

Ang pisikal na proseso ng kababalaghan ng cavitation ay katulad ng pagkulo ng isang likido, ngunit sa panahon ng pagkulo, ang presyon ng tubig at singaw sa mga bula ay karaniwan at pareho. Sa panahon ng cavitation, ang presyon sa likido ay higit sa average at higit sa presyon ng singaw. Ang pagbaba ng presyon ay lokal sa kalikasan.

Kapag lumilikha kinakailangang kondisyon ang mga molekula ng gas, na laging naroroon sa haligi ng tubig, ay nagsisimulang ilabas sa mga nagresultang bula. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nangyayari nang masinsinan, dahil ang temperatura ng gas sa loob ng lukab umabot ng hanggang 1200ºС dahil sa patuloy na paglawak at pagliit ng mga bula. Ang gas sa mga cavity ng cavitation ay naglalaman ng mas malaking bilang ng mga molecule ng oxygen at, kapag nakikipag-ugnayan sa mga inert na materyales ng pabahay at iba pang bahagi ng heat generator, ay humahantong sa kanilang mabilis na kaagnasan at pagkasira.

Ipinakikita ng pananaliksik na kahit na ang mga materyales na hindi gumagalaw sa gas na ito - ginto at pilak - ay napapailalim sa mga mapanirang epekto ng agresibong oxygen. Bilang karagdagan, ang kababalaghan ng pagbagsak ng mga cavity ng hangin ay nagdudulot ng napakaraming ingay, na isang hindi kanais-nais na problema.

Ginawa ng maraming mahilig ang proseso ng cavitation na kapaki-pakinabang para sa paglikha ng mga generator ng pag-init para sa mga pribadong bahay. Ang kakanyahan ng sistema ay nakapaloob sa isang saradong pabahay kung saan ang isang jet ng tubig ay gumagalaw sa isang aparato ng cavitation ay ginagamit upang makakuha ng presyon. Sa Russia para sa unang imbensyon pag-install ng pag-init ay patent na inisyu noong 2013. Ang proseso ng pagbuo ng bubble rupture ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng variable electric field. Sa kasong ito, ang mga steam cavity ay maliit sa laki at hindi nakikipag-ugnayan sa mga electrodes. Lumipat sila sa kapal ng likido, at mayroong isang pagbubukas na nangyayari sa pagpapalabas ng karagdagang enerhiya sa katawan ng daloy ng tubig.

Rotary heat generator

Ang device na ito ay isang binagong centrifugal pump. Sa gayong aparato, ang papel ng stator ay nilalaro ng pabahay ng bomba na naka-install sa loob nito. Ang pangunahing gumaganang katawan ay isang silid, sa loob kung saan mayroong isang movable rotor na gumagana tulad ng isang gulong.

Sa panahon ng paglikha ng mga cavitation pump, ang disenyo ng rotor ay sumailalim sa maraming pagbabago, ngunit Ang modelo ng Griggs ay itinuturing na pinaka-produktibo, na isa sa mga unang nakamit ang mga positibong resulta sa paglikha ng isang generator ng init ng cavitation. Sa ganoong aparato, ang rotor ay ginawa sa anyo ng isang disk, sa ibabaw kung saan maraming mga butas ang ibinigay. Ang mga ito ay bingi, na may isang tiyak na diameter at lalim. Ang bilang ng mga cell ay depende sa dalas agos ng kuryente at, dahil dito, pag-ikot ng rotor.

Ang stator sa isang heat generator ay isang silindro, na selyadong sa magkabilang dulo, kung saan umiikot ang rotor. Ang puwang sa pagitan ng rotor disk at ng mga pader ng stator ay mga 1.5 mm.

Ang mga rotor cell ay kinakailangan upang ang turbulence ay lumitaw sa kapal ng likidong stream, na patuloy na kuskusin laban sa ibabaw ng gumagalaw at static na silindro, upang bumuo ng mga cavitation cavity. Nasa puwang na ito na ang likido ay pinainit. Para sa mahusay na operasyon ng heat generator, ang transverse size ng rotor ay dapat na hindi bababa sa 30 cm, sa kasong ito ito ay tinutukoy. bilis ng pag-ikot 3000 rpm. Kung gagawin mo ang rotor na may mas maliit na diameter, dapat na tumaas ang bilang ng mga rebolusyon.

Sa kabila ng lahat ng maliwanag na pagiging simple, ang paggawa ng tumpak na operasyon ng lahat ng bahagi ng isang rotary heat generator ay nangangailangan ng lubos na tumpak na katumpakan, kabilang ang pagbabalanse ng gumagalaw na silindro. Kinakailangan na i-seal ang rotor shaft na may patuloy na pagpapalit ng mga nabigong materyales sa insulating.

Coefficient kapaki-pakinabang na aksyon Ang ganitong mga generator ay hindi kahanga-hanga; Ang kanilang buhay ng serbisyo ay maikli, bagama't gumagana ang mga ito ng 25% na mas mahusay kaysa sa mga static na heat generator na modelo.

Static generator pump

Ang kagamitan ay nakatanggap ng pangalang static heat generator nang may kondisyon, na dahil sa kawalan ng mga rotational parts. Upang lumikha ng mga proseso ng cavitation sa isang likido, ginagamit ang isang disenyo ng nozzle.

Ang muling paglikha ng kababalaghan ng cavitation ay nangangailangan ng pagtiyak mataas na bilis ng paggalaw ng tubig, kung saan ginagamit ang isang malakas na centrifugal pump. Ang bomba ay naglalapat ng mas mataas na presyon sa daloy ng tubig, na dumadaloy sa bukana ng nozzle. Ang exit diameter ng nozzle ay mas makitid kaysa sa nauna at ang likido ay tumatanggap ng karagdagang enerhiya ng paggalaw, ang bilis nito ay tumataas. Sa exit mula sa nozzle, dahil sa mabilis na pagpapalawak ng tubig, ang mga epekto ng cavitation ay nakuha sa pagbuo ng mga gas cavity sa loob ng likidong katawan. Ang pag-init ng tubig ay nangyayari ayon sa parehong prinsipyo tulad ng sa rotary model, tanging ang kahusayan ay bahagyang nabawasan.

Mga static na generator ng init magkaroon ng isang bilang ng mga pakinabang bago ang mga rotary na modelo:

• ang disenyo ng stator device ay hindi nangangailangan ng panimula ng tumpak na pagbabalanse at pag-angkop ng mga bahagi;
• mekanikal operasyong paghahanda hindi nangangailangan ng tumpak na paggiling;
• dahil sa kawalan ng mga gumagalaw na bahagi, ang mga materyales sa sealing ay mas mababa ang pagkasira;
• mas mahaba ang operasyon ng kagamitan, hanggang 5 taon;
• kung ang nozzle ay hindi na magagamit, ang pagpapalit nito ay mangangailangan ng mas kaunting gastos kaysa sa rotary na bersyon ng heat generator, na kailangang muling likhain.

Heating heat generator operating teknolohiya

Ang bomba ay nagpapataas ng presyon ng tubig at nagbibigay nito sa working chamber, na ang tubo ay konektado dito gamit ang isang flange.

Sa nagtatrabaho gusali, ang tubig ay dapat makakuha ng mas mataas na bilis at presyon, na isinasagawa gamit ang mga tubo ng iba't ibang mga diameters, patulis sa daloy. Sa gitna ng working chamber, maraming mga daloy ng presyon ang naghahalo, na humahantong sa hindi pangkaraniwang bagay ng cavitation.

Upang makontrol ang mga katangian ng bilis ng daloy ng tubig, ang mga aparato ng preno ay naka-install sa labasan at pag-unlad ng gumaganang lukab.

Ang tubig ay gumagalaw sa nozzle sa kabilang dulo ng silid, mula sa kung saan ito dumadaloy sa direksyon ng pagbabalik para magamit muli gamit ang isang circulation pump. Ang pag-init at pagbuo ng init ay nangyayari dahil sa paggalaw at matalim na pagpapalawak ng likido sa labasan mula sa makitid na pagbubukas ng nozzle.

Positibo at negatibong katangian ng mga generator ng init

Ang mga cavitation pump ay inuri bilang mga simpleng device. Kino-convert nila ang mekanikal na enerhiya ng motor ng tubig sa thermal energy, na ginugol sa pagpainit ng silid. Bago bumuo ng isang cavitation unit gamit ang iyong sariling mga kamay, dapat mong tandaan ang mga kalamangan at kahinaan ng naturang pag-install. Kabilang sa mga positibong katangian ang:

• mahusay na henerasyon ng thermal energy;
• matipid sa operasyon dahil sa kawalan ng gasolina tulad nito;
• Isang abot-kayang opsyon para sa pagbili at paggawa nito sa iyong sarili.

Ang mga generator ng init ay may mga kawalan:

• maingay na operasyon ng bomba at cavitation phenomena;
• ang mga materyales para sa produksyon ay hindi laging madaling makuha;
• gumagamit ng disenteng kapangyarihan para sa isang silid na 60–80 m2;
• tumatagal ng maraming kapaki-pakinabang na espasyo sa silid.

Paggawa ng heat generator gamit ang iyong sariling mga kamay

Listahan ng mga bahagi at accessories para sa paglikha ng heat generator:

Pagpili ng isang circulation pump

Upang gawin ito, kailangan mong matukoy ang mga kinakailangang parameter ng device. Ang unang katangian ay ang kakayahan ng bomba na gumana sa mga likidong may mataas na temperatura. Kung ang kundisyong ito ay napapabayaan, ang bomba ay mabilis na mabibigo.

Para sa isang generator ng init, sapat na ang isang presyon ng 4 na mga atmospheres ay iniulat sa pasukan ng likido; hanggang 12 atmospheres, na magpapataas sa rate ng pag-init ng likido.

Ang pagganap ng bomba ay hindi magkakaroon ng makabuluhang epekto sa rate ng pag-init, dahil sa panahon ng operasyon ang likido ay dumadaan sa medyo makitid na diameter ng nozzle. Karaniwan hanggang 3-5 cubic meters ng tubig kada oras ang dinadala. Ang isang mas malaking impluwensya sa pagpapatakbo ng heat generator ay ang koepisyent ng conversion ng kuryente sa thermal energy.

Klasikong halimbawa ay gumawa ng isang aparato sa anyo ng isang Laval nozzle, na na-upgrade ng isang craftsman na gumagawa ng generator gamit ang kanyang sariling mga kamay. Ang partikular na atensyon ay dapat bayaran sa pagpili ng cross-sectional na laki ng channel ng daanan. Dapat itong magbigay ng pinakamataas na pagbaba ng presyon ng likido. Kung ayusin ang pinakamaliit na diameter, pagkatapos ay lilipad ang tubig mula sa nozzle sa ilalim ng mataas na presyon, at ang proseso ng cavitation ay magaganap nang mas aktibo.

Ngunit sa kasong ito, ang daloy ng tubig ay mababawasan, na hahantong sa paghahalo nito sa malamig na masa. Ang maliit na pagbubukas ng nozzle ay gumagana din upang madagdagan ang bilang ng mga bula ng hangin, na nagpapataas ng ingay na epekto ng operasyon at maaaring humantong sa mga bula na nagsisimula nang mabuo sa silid ng bomba. Bawasan nito ang buhay ng serbisyo nito. Tulad ng ipinakita ng kasanayan, ang pinaka-katanggap-tanggap na diameter ay 9-16 mm.

Ang hugis at profile ng mga nozzle ay cylindrical, conical at bilugan. Imposibleng sabihin nang sigurado kung aling pagpipilian ang magiging mas epektibo; Ang pangunahing bagay ay ang proseso ng vortex ay lumitaw na sa yugto ng paunang pagpasok ng likido sa nozzle.

Paggawa ng circuit ng tubig

Dapat kang mag-sketch muna haba ng tabas at ang mga tampok nito, ilipat ang lahat ng ito sa sahig na may tisa. Karaniwan, maaari nating sabihin ang tungkol sa circuit na ito ay isang curved pipe na konektado sa output ng kanilang cavitation chamber, at pagkatapos ay ang likido ay ibinibigay muli sa input. Dalawang pressure gauge at dalawang manggas kung saan naka-install ang thermometer ay konektado bilang mga karagdagang device. Mayroon ding balbula sa circuit upang mangolekta ng hangin.

Ang tubig sa circuit ay umaagos nang pakaliwa. Upang ayusin ang presyon, nag-i-install kami ng balbula sa pagitan ng pumapasok at labasan. Ginagamit ang isang tubo na may diameter na 50, na karaniwang tumutugma sa laki ng mga tubo.

Ang mga lumang modelo ng mga generator ng init ay nagtrabaho nang walang pag-install ng mga nozzle, ang pagtaas ng presyon ng tubig ay ibinigay sa pamamagitan ng pagpapabilis ng tubig sa isang pipeline na may sapat na haba. Ngunit sa aming kaso, hindi kami dapat gumamit ng masyadong mahabang haba ng tubo.

Pagsubok ng generator

Ang bomba ay konektado sa kuryente, at ang mga radiator ay konektado sa sistema ng pag-init. Kapag na-install na ang kagamitan, maaaring magsimula ang pagsubok. Ikinonekta namin ito sa network at nagsimulang gumana ang makina. Sa kasong ito, dapat mong bigyang pansin ang mga pagbabasa ng mga gauge ng presyon at itakda ang nais na pagkakaiba gamit ang isang balbula sa pagitan ng pumapasok at labasan ng tubig. Ang pagkakaiba sa mga atmospheres ay dapat nasa hanay mula 8 hanggang 12 atmospheres.

Pagkatapos nito, i-on namin ang tubig at obserbahan ang mga parameter ng temperatura. Magkakaroon ng sapat na pag-init sa system sa sampung minuto sa pamamagitan ng 3–5ºС sa isang minuto. Sa isang maikling panahon, ang pag-init ay umabot sa 60ºС. Ang aming system, kasama ang pump, ay pinapagana ng 15 litro ng tubig. Ito ay sapat na para sa epektibong trabaho.

Upang gumamit ng mga generator ng init sa pang-araw-araw na buhay, sapat na ang kaunting pagnanais at mga kasanayan sa pagpupulong, dahil ang lahat ng mga aparato ay ginagamit sa tapos na anyo. At ang kahusayan ay hindi maghihintay sa iyo.

Ang mataas na halaga ng kagamitan sa pag-init ay nagpapaisip sa maraming tao kung ito ay nagkakahalaga ng pagbili ng isang pang-industriya na modelo o kung ito ay mas mahusay na mag-ipon ito sa iyong sarili. Mahalaga, ang heat generator ay isang bahagyang binagong centrifugal pump. Ang sinumang may kaunting kaalaman sa industriyang ito ay maaaring mag-ipon ng naturang yunit nang nakapag-iisa. Kung wala kang sariling mga pag-unlad, kung gayon handa na mga diagram palaging makikita online. Ang pangunahing bagay ay ang pumili ng isa na gagawing madali upang tipunin ang generator ng init gamit ang iyong sariling mga kamay. Ngunit una, hindi masakit na matuto hangga't maaari tungkol sa device na ito.

Ano ang heat generator

Ang kagamitan ng klase na ito ay kinakatawan ng dalawang pangunahing uri ng mga device:

• Stator;
• Notorny (vortex).

Gayunpaman, ang mga modelo ng cavitation ay lumitaw din hindi pa matagal na ang nakalipas, na maaaring sa malapit na hinaharap ay maging isang karapat-dapat na kapalit para sa mga yunit na tumatakbo sa mga maginoo na uri ng gasolina.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng stator at rotor device ay na sa una, ang likido ay pinainit gamit ang mga nozzle na matatagpuan sa bukana ng pumapasok at labasan ng yunit. Sa pangalawang uri ng mga generator, ang init ay nabuo sa panahon ng mga rebolusyon ng bomba, na humahantong sa kaguluhan sa tubig.

Panoorin natin ang video, gumagana ang generator, mga sukat:

Sa mga tuntunin ng pagganap, ang isang vortex heat generator na binuo ng iyong sarili ay medyo nakahihigit sa isang stator. Mayroon itong 30% na mas maraming heat transfer. At kahit na ang naturang kagamitan ay ipinakita sa merkado ngayon sa iba't ibang mga pagbabago, naiiba sa mga rotor at nozzle, ang kakanyahan ng kanilang trabaho ay hindi nagbabago. Batay sa mga parameter na ito, mas mahusay pa rin na mag-ipon ng isang generator ng init sa iyong sarili ng uri ng vortex. Kung paano ito gagawin ay tatalakayin sa ibaba.

Kagamitan at prinsipyo ng pagpapatakbo

Ang pinakasimpleng disenyo ay isang aparato na binubuo ng mga sumusunod na elemento:

1. Rotor na gawa sa carbon steel;
2. Stator (welded o monolitik);
3. Pressure manggas na may panloob na diameter 28 mm;
4. bakal na singsing.

Isaalang-alang natin ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng generator gamit ang halimbawa ng isang modelo ng cavitation. Sa loob nito, ang tubig ay pumapasok sa cavitator, pagkatapos nito ay pinaikot ng makina. Sa panahon ng pagpapatakbo ng yunit, ang mga bula ng hangin sa coolant ay bumagsak. Sa kasong ito, ang likidong pumapasok sa cavitator ay umiinit.

Upang magtrabaho, na binuo gamit ang iyong sariling mga kamay, gamit ang mga guhit ng isang aparato na matatagpuan sa Internet, dapat mong tandaan na nangangailangan ito ng enerhiya, na ginugol sa pagtagumpayan ng puwersa ng friction sa aparato, pagbuo ng mga vibrations ng tunog, at pag-init ng likido. Bilang karagdagan, ang aparato ay may halos 100% na kahusayan.

Mga tool na kinakailangan upang tipunin ang yunit

Imposibleng tipunin ang naturang yunit mula sa simula sa iyong sarili, dahil ang paggawa nito ay mangangailangan ng paggamit ng kagamitan sa teknolohiya, sinong meron handyman sa bahay wala lang. Samakatuwid, kadalasan ay nagtitipon lamang sila ng isang pinagsama-samang gamit ang kanilang sariling mga kamay, na sa ilang paraan ay umuulit. Ito ay tinatawag na Potapov device.

Gayunpaman, kahit na upang i-assemble ang device na ito kailangan mo ang mga sumusunod na kagamitan:

1. Mag-drill at isang hanay ng mga drills para dito;
2. Welding machine;
3. Nakakagiling na makina;
4. Mga susi;
5. Mga fastener;
6. Primer at brush ng pintura.

Bilang karagdagan, kakailanganin mong bumili ng motor na tumatakbo mula sa isang 220 V network at isang nakapirming base para sa pag-install ng device mismo dito.

Mga yugto ng paggawa ng generator

Ang pagpupulong ng aparato ay nagsisimula sa pagkonekta ng isang paghahalo ng tubo sa bomba, ang nais na uri ng presyon. Ito ay konektado gamit ang isang espesyal na flange. May butas sa gitna ng ilalim ng tubo kung saan ilalabas ang mainit na tubig. Upang kontrolin ang daloy nito, ginagamit ang isang braking device. Ito ay matatagpuan sa harap ng ibaba.

Ngunit dahil umiikot din ang malamig na tubig sa sistema, dapat ding i-regulate ang daloy nito. Para sa layuning ito, ginagamit ang isang disk rectifier. Kapag ang likido ay lumalamig, ito ay nakadirekta sa mainit na dulo, kung saan ito ay halo-halong may pinainit na coolant sa isang espesyal na panghalo.

Susunod, nagpapatuloy sila sa pag-assemble ng istraktura ng vortex heat generator gamit ang kanilang sariling mga kamay. Upang gawin ito, gumagamit ako ng isang nakakagiling na makina upang i-cut ang mga anggulo kung saan ang pangunahing istraktura ay binuo. Kung paano ito gagawin ay makikita sa pagguhit sa ibaba.

Mayroong dalawang mga paraan upang tipunin ang istraktura:

• Paggamit ng bolts at nuts;
• Gamit ang welding machine.

Sa unang kaso, maghanda para sa katotohanan na kakailanganin mong gumawa ng mga butas para sa mga fastener. Para dito kailangan mo ng drill. Sa panahon ng proseso ng pagpupulong, kinakailangang isaalang-alang ang lahat ng mga sukat - makakatulong ito upang makakuha ng isang yunit na may tinukoy na mga parameter.

Ang pinakaunang yugto ay ang paglikha ng isang frame kung saan naka-install ang makina. Ito ay binuo mula sa bakal na sulok. Ang mga sukat ng istraktura ay nakasalalay sa laki ng makina. Maaaring magkaiba ang mga ito at pinili para sa isang partikular na device.

Upang ma-secure ang makina sa naka-assemble na frame, kakailanganin mo ng isa pang parisukat. Ito ay magsisilbing cross member sa istraktura. Kapag pumipili ng isang makina, inirerekomenda ng mga eksperto na bigyang pansin ang kapangyarihan nito. Ang halaga ng coolant na iinit ay depende sa parameter na ito.

Panoorin natin ang video, ang mga yugto ng pag-assemble ng heat generator:

Ang huling yugto ng pagpupulong ay pagpipinta ng frame at paghahanda ng mga butas para sa pag-install ng yunit. Ngunit bago mo simulan ang pag-install ng bomba, dapat mong kalkulahin ang kapangyarihan nito. Kung hindi, maaaring hindi ma-start ng makina ang unit.

Matapos maihanda ang lahat ng mga sangkap, ang bomba ay konektado sa butas kung saan ang tubig ay dumadaloy sa ilalim ng presyon at ang yunit ay handa na para sa operasyon. Ngayon, gamit ang pangalawang tubo, ito ay konektado sa sistema ng pag-init.

Ang modelong ito ay isa sa pinakasimpleng. Ngunit kung may pagnanais na ayusin ang temperatura ng coolant, pagkatapos ay mag-install ng locking device. Pwede ring gamitin mga kagamitang elektroniko kontrol, ngunit dapat itong isipin na ang mga ito ay medyo mahal.

Ang aparato ay konektado sa system tulad ng sumusunod. Una, ito ay konektado sa butas kung saan dumadaloy ang tubig. Napi-pressure siya. Ang pangalawang tubo ay ginagamit para sa direktang koneksyon sa sistema ng pag-init. Upang baguhin ang temperatura ng coolant, mayroong isang locking device sa likod ng pipe. Kapag ito ay sarado, ang temperatura sa system ay unti-unting tumataas.

Maaari ding gumamit ng mga karagdagang node. Gayunpaman, ang halaga ng naturang kagamitan ay medyo mataas.

Panoorin ang video, ang disenyo pagkatapos ng pagmamanupaktura:

Ang pabahay ng hinaharap na generator ay maaaring welded. At ang anumang turner ay paikutin ang mga bahagi para dito ayon sa iyong mga guhit. Karaniwan itong hugis ng isang silindro, sarado sa magkabilang panig. May mga butas sa gilid ng katawan. Kinakailangan ang mga ito upang ikonekta ang yunit sa sistema ng pag-init. Ang isang jet ay inilalagay sa loob ng pabahay.

Ang panlabas na takip ng generator ay karaniwang gawa sa bakal. Pagkatapos ay ang mga butas ay ginawa sa loob nito para sa bolts at isang gitnang isa, kung saan ang isang angkop para sa pagbibigay ng likido ay kasunod na hinangin.

Sa unang sulyap, tila walang mahirap tungkol sa pag-assemble ng isang generator ng init gamit ang iyong sariling mga kamay gamit ang kahoy. Ngunit sa katotohanan ang gawaing ito ay hindi napakadali. Siyempre, kung hindi ka magmadali at pag-aralan nang mabuti ang isyu, kakayanin mo. Ngunit ang dimensional na katumpakan ng mga machined na bahagi ay napakahalaga. AT espesyal na atensyon nangangailangan ng paggawa ng isang rotor. Sa katunayan, kung mali ang pagkakagawa nito, magsisimulang gumana ang unit mataas na antas panginginig ng boses, na negatibong makakaapekto sa lahat ng bahagi. Ngunit ang mga bearings ang pinakamahirap sa ganoong sitwasyon. Napakabilis nilang masisira.

Tanging isang maayos na binuo na generator ng init ang gagana nang mahusay. Bukod dito, ang kahusayan nito ay maaaring umabot sa 93%. Kaya naman nagpapayo ang mga eksperto.

Ang vortex heat generator ng Potapov, o VTP para sa maikli, ay partikular na idinisenyo upang makabuo ng thermal energy gamit lamang ang isang de-koryenteng motor at isang bomba. Ang aparatong ito ay pangunahing ginagamit bilang isang matipid na pinagmumulan ng init.

Ngayon ay titingnan natin ang mga tampok ng disenyo ng device na ito, pati na rin kung paano gumawa ng vortex heat generator gamit ang iyong sariling mga kamay.

Prinsipyo ng pagpapatakbo

Ang generator ay gumagana tulad ng sumusunod. Ang tubig (o anumang iba pang coolant na ginamit) ay pumapasok sa cavitator. Ang de-koryenteng motor pagkatapos ay umiikot sa cavitator, kung saan ang mga bula ay bumagsak - ito ay cavitation, kaya ang pangalan ng elemento. Kaya lahat ng likidong pumapasok dito ay nagsisimulang uminit.

Ang kuryenteng kailangan para magpatakbo ng generator ay ginagastos sa tatlong bagay:

• Para sa pagbuo ng mga sound vibrations.
• Para malampasan ang friction force sa device.
• Para mapainit ang likido.

Bukod dito, bilang mga tagalikha ng aparato, lalo na ang Moldovan Potapov mismo, ay nag-aangkin, ang nababagong enerhiya ay ginagamit para sa operasyon, bagaman hindi ito lubos na malinaw kung saan ito nanggaling. Maging na ito ay maaaring, walang karagdagang radiation na sinusunod, samakatuwid, maaari nating pag-usapan ang halos isang daang porsyento na kahusayan, dahil halos lahat ng enerhiya ay ginugol sa pagpainit ng coolant. Ngunit ito ay nasa teorya.

Ano ang gamit nito?

Magbigay tayo ng isang maliit na halimbawa. Mayroong maraming mga negosyo sa bansa na, sa isang kadahilanan o iba pa, ay hindi kayang bayaran pag-init ng gas: alinman sa walang malapit na highway, o iba pa. Kung gayon ano ang natitira? Init gamit ang kuryente, ngunit ang mga taripa para sa ganitong uri ng pag-init ay maaaring nakakatakot. Ito ay kung saan ang aparato ng himala ni Potapov ay dumating upang iligtas. Kapag ginagamit ito, ang mga gastos sa enerhiya ay mananatiling pareho, ang kahusayan, siyempre, din, dahil hindi pa rin ito hihigit sa isang daan, ngunit ang kahusayan sa mga tuntunin sa pananalapi ay mula 200% hanggang 300%.

Ito ay lumalabas na ang kahusayan ng generator ng vortex ay 1.2-1.5.

Mga Kinakailangang Tool

Well, oras na para magsimula sariling produksyon generator Tingnan natin kung ano ang kailangan natin:

• Angle grinder o turbine;
• bakal na sulok;
• Hinang;
• Bolts, mani;
• Electric drill;
• Susi 12-13;
• Drill bits para sa isang drill;
• Kulayan, brush at primer.

Teknolohiya sa paggawa. makina

pansinin mo! Dahil sa ang katunayan na walang impormasyon tungkol sa mga katangian ng aparato sa mga tuntunin ng kapangyarihan ng bomba, ang lahat ng mga parameter na ibinigay sa ibaba ay magiging tantiya.

Basahin din ang tungkol sa pag-install ng water pump para sa pagpainit -

Ang pinakamadaling opsyon upang gumawa ng vortex heat generator gamit ang iyong sariling mga kamay ay ang paggamit ng mga karaniwang bahagi. Halos anumang makina ay maaaring umangkop sa amin, kung mas maraming lakas ang mayroon ito, mas maraming coolant ang maaari nitong init. Kapag pumipili ng de-koryenteng motor, dapat mo munang isaalang-alang ang boltahe sa iyong tahanan. Ang susunod na yugto ay ang paglikha ng isang frame para sa engine. Ang kama ay isang regular na frame ng bakal, kung saan mas mahusay na gumamit ng mga sulok na bakal. Hindi namin sasabihin ang anumang mga sukat, dahil sila ay nakasalalay sa mga sukat ng makina at tinutukoy sa lugar.

1. Gamit ang isang turbine, pinutol namin ang mga parisukat sa kinakailangang haba. Hinangin namin ang mga ito sa isang parisukat na istraktura ng gayong mga sukat na ang lahat ng mga elemento ay magkasya doon.
2. Pinutol namin ang isang karagdagang sulok at hinangin ito sa buong frame upang ang de-koryenteng motor ay maaaring ikabit dito.
3. Pinintura namin ang frame at hintayin itong matuyo.
4. Nag-drill kami ng mga butas para sa mga fastener at sini-secure ang electric motor.

Pag-install ng bomba

Susunod, dapat nating piliin ang "tama" na bomba ng tubig. Ang hanay ng mga tool na ito ngayon ay napakalawak na makakahanap ka ng isang modelo ng anumang lakas at laki. Kailangan lang nating bigyang pansin ang dalawang bagay:

• Mapapaikot ba ng makina ang pump na ito;
• Ito ba ay (ang bomba) sentripugal?

Ang katawan ng isang vortex generator ay isang silindro, sarado sa magkabilang panig. Dapat mayroong mga butas sa mga gilid kung saan ang aparato ay konektado sa sistema ng pag-init. Pero pangunahing tampok disenyo - sa loob ng katawan: ang isang nozzle ay matatagpuan kaagad malapit sa pumapasok. Ang butas ng nozzle ay dapat piliin nang paisa-isa.

pansinin mo! Ito ay kanais-nais na ang nozzle hole ay kalahating kasing laki ng 1/4 ng kabuuang diameter ng silindro. Kung ang butas ay mas maliit, kung gayon ang tubig ay hindi makakadaan dito kinakailangang dami at magsisimulang uminit ang bomba. Bukod dito, ang mga panloob na elemento ay magsisimulang sirain ng cavitation.

Upang gawin ang kaso, kakailanganin namin ang mga sumusunod na tool:

1. Tubong bakal na may makapal na dingding na may diameter na mga 10 cm;
2. Couplings para sa koneksyon;
3. Hinang;
4. Maraming mga electrodes;
5. Turbinka;
6. Isang pares ng mga tubo na may mga sinulid;
7. Electric drill;
8. Mga drills;
9. Adjustable wrench.

Ngayon - direkta sa proseso ng pagmamanupaktura.

1. Upang magsimula, pinutol namin ang isang piraso ng tubo na mga 50-60 cm ang haba at gumawa ng isang panlabas na uka sa ibabaw nito tungkol sa kalahati ng kapal, 2-2.5 cm Pinutol namin ang thread.
2. Kumuha kami ng dalawa pang piraso ng parehong tubo, bawat isa ay 5 cm ang haba, at gumawa ng ilang singsing mula sa kanila.
3. Pagkatapos ay kumuha kami ng isang metal sheet na may parehong kapal ng pipe, gupitin ang mga orihinal na takip mula dito, at hinangin ang mga ito kung saan hindi ginawa ang thread.
4. Gumagawa kami ng dalawang butas sa gitna ng mga takip - isa sa mga ito sa paligid ng circumference ng pipe, ang pangalawa sa paligid ng circumference ng nozzle. Sa loob ng takip sa tabi ng jet nag-drill kami ng chamfer upang makakuha kami ng nozzle.
5. Ikinonekta namin ang generator sa sistema ng pag-init. Ikinonekta namin ang tubo malapit sa nozzle sa bomba, ngunit sa butas lamang kung saan dumadaloy ang tubig sa ilalim ng presyon. Ikinonekta namin ang pangalawang tubo sa pasukan sa sistema ng pag-init, ang output ay dapat na konektado sa pump input.

Ang bomba ay lilikha ng presyon, na, na kumikilos sa tubig, ay pipilitin itong dumaan sa nozzle ng aming disenyo. Sa isang espesyal na silid, ang tubig ay magiging sobrang init dahil sa aktibong paghahalo, pagkatapos nito ay direktang ibibigay sa heating circuit. Upang ma-regulate ang temperatura, ang vortex heat generator ay dapat na nilagyan ng isang espesyal na locking device na matatagpuan sa tabi ng nozzle. Kung bahagyang tinakpan mo ang paninigas ng dumi, ang istraktura ay magtatagal upang ilipat ang tubig sa silid, samakatuwid, ang temperatura ay tataas dahil dito. Ganito gumagana ang ganitong uri ng pampainit.

Tungkol sa iba pang mga paraan ng alternatibong pag-init

Pagtaas ng produktibidad

Ang bomba ay nawawalan ng thermal energy, na siyang pangunahing kawalan ng vortex generator (hindi bababa sa inilarawan na bersyon nito). Samakatuwid, mas mahusay na isawsaw ang bomba sa isang espesyal na dyaket ng tubig, upang ang init na nagmumula dito ay kapaki-pakinabang din.

Ang diameter ng jacket na ito ay dapat na bahagyang mas malaki kaysa sa pump. Maaari kaming gumamit ng isang piraso ng tubo para dito, ayon sa tradisyon, o maaari kaming gumawa ng parallelepiped mula sa sheet na bakal. Ang mga sukat nito ay dapat na tulad na ang lahat ng mga elemento ng generator ay malayang magkasya dito, at ang kapal nito ay dapat na tulad na maaari itong makatiis sa operating pressure ng system.

Bilang karagdagan, ang pagkawala ng init ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng pag-install ng isang espesyal na pambalot ng lata sa paligid ng aparato. Ang isang insulator ay maaaring maging anumang uri ng materyal na makatiis sa temperatura ng pagpapatakbo.

1. Binubuo namin ang sumusunod na istraktura: heat generator, pump at connecting pipe.
2. Sinusukat namin ang kanilang mga sukat at pumili ng isang tubo ng kinakailangang diameter - upang ang lahat ng mga bahagi ay madaling magkasya dito.
3. Gumagawa kami ng mga takip para sa magkabilang panig.
4. Susunod, tinitiyak namin na ang mga bahagi sa loob ng tubo ay mahigpit na naayos, at gayundin na ang bomba ay makakapag-bomba ng coolant sa sarili nito.
5. Nag-drill kami ng isang outlet hole at nag-attach ng pipe dito.

pansinin mo! Kinakailangan na ilagay ang bomba nang mas malapit hangga't maaari sa butas na ito!

Sa pangalawang dulo ng tubo ay hinangin namin ang isang flange, kung saan ang takip ay mai-secure sa gasket-seal. Maaari kang magbigay ng isang frame sa loob ng case para mas madaling i-install ang lahat ng elemento. Binubuo namin ang aparato, suriin kung gaano kalakas ang mga fastenings, suriin ang higpit, ipasok ito sa kaso at isara ito.

Pagkatapos ay ikinonekta namin ang vortex heat generator sa lahat ng mga mamimili at suriin itong muli para sa mga tagas. Kung walang dumadaloy, maaari mong i-activate ang pump. Kapag binubuksan/sinasara ang gripo sa pasukan, inaayos namin ang temperatura.

Maaari ka ring maging interesado sa isang artikulo kung paano gumawa ng solar collector

Ini-insulate namin ang VTP

Una sa lahat, inilalagay namin ang pambalot. Upang gawin ito, kumuha ng isang sheet ng aluminyo o hindi kinakalawang na asero at gupitin ang isang pares ng mga parihaba. Mas mainam na ibaluktot ang mga ito sa isang tubo na may mas malaking diameter, upang ang isang silindro ay mabuo sa kalaunan. Susunod na sundin namin ang mga tagubilin.

1. Pinagsasama namin ang mga halves gamit ang isang espesyal na lock na ginagamit upang ikonekta ang mga tubo ng tubig.
2. Gumagawa kami ng ilang mga takip para sa pambalot, ngunit huwag kalimutan na dapat mayroong mga butas sa kanila para sa koneksyon.
3. Binalot namin ang aparato na may thermal insulating material.
4. Ilagay ang generator sa housing at isara nang mahigpit ang magkabilang takip.

May isa pang paraan upang madagdagan ang pagiging produktibo, ngunit para dito kailangan mong malaman kung paano eksaktong gumagana ang aparato ng himala ng Popov, ang kahusayan nito ay maaaring lumampas (hindi napatunayan at hindi ipinaliwanag) 100%. Alam mo na at ko kung paano ito gumagana, kaya maaari tayong magpatuloy nang direkta sa pagpapabuti ng generator.

Vortex damper

Oo, gagawa kami ng isang device na may ganitong misteryosong pangalan - isang vortex damper. Ito ay binubuo ng mga plato na nakaayos nang pahaba, na inilagay sa loob ng magkabilang singsing.

Tingnan natin kung ano ang kailangan natin para sa trabaho.

• Hinang.
• Turbinka.
• Pinong bakal.
• Pipe na may makapal na dingding.

Ang tubo ay dapat na mas maliit kaysa sa generator ng init. Gumagawa kami ng dalawang singsing mula dito, mga 5 cm bawat isa. Pinutol namin ang ilang mga piraso ng parehong laki mula sa sheet. Ang kanilang haba ay dapat na 1/4 ng haba ng katawan ng aparato, at ang kanilang lapad ay dapat na tulad na pagkatapos ng pagpupulong ay may libreng espasyo sa loob.

1. Ipinasok namin ang plato sa vice, nag-hang ng mga singsing na metal sa isang dulo nito at hinangin ang mga ito sa plato.
2. Inalis namin ang plato mula sa clamp at i-on ito sa kabilang paraan. Kinukuha namin ang pangalawang plato at inilalagay ito sa mga singsing upang ang parehong mga plato ay inilagay parallel. Ikinakabit namin ang lahat ng natitirang mga plato sa parehong paraan.
3. Binubuo namin ang generator ng vortex gamit ang aming sariling mga kamay, at i-install ang nagresultang istraktura sa tapat ng nozzle.

Tandaan na ang saklaw para sa pagpapabuti ng device ay halos walang limitasyon. Halimbawa, sa halip na ang mga plato sa itaas, maaari naming gamitin ang bakal na kawad, unang i-twist ito sa isang bola. Bilang karagdagan, maaari tayong gumawa ng mga butas sa mga plato iba't ibang laki. Siyempre, wala sa mga ito ang nabanggit kahit saan, ngunit sino ang nagsabing hindi mo magagamit ang mga pagpapahusay na ito?

Sa konklusyon

At bilang konklusyon - iilan praktikal na payo. Una, ipinapayong protektahan ang lahat ng mga ibabaw sa pamamagitan ng pagpipinta. Pangalawa, ang lahat ng mga panloob na bahagi ay dapat gawin ng mga makapal na materyales, dahil ito (ang mga bahagi) ay patuloy na nasa isang medyo agresibong kapaligiran. At pangatlo, alagaan ang ilang ekstrang takip na mayroon iba't ibang laki mga butas. Sa hinaharap, pipiliin mo ang kinakailangang diameter upang makamit ang maximum na pagganap ng device.

Para sa mga silid ng pag-init o mga likido sa pag-init, ang mga klasikong aparato ay kadalasang ginagamit - mga elemento ng pag-init, mga silid ng pagkasunog, mga filament, atbp. Ngunit kasama ng mga ito, ang mga aparato na may panimulang iba't ibang uri ng epekto sa coolant ay ginagamit. Ang ganitong mga aparato ay kinabibilangan ng isang cavitation heat generator, ang gawain nito ay upang bumuo ng mga bula ng gas, dahil sa kung saan ang init ay inilabas.

Disenyo at prinsipyo ng operasyon

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang cavitation heat generator ay ang epekto ng pag-init dahil sa conversion ng mekanikal na enerhiya sa thermal energy. Ngayon tingnan natin ang cavitation phenomenon mismo. Kapag ang labis na presyon ay nilikha sa isang likido, ang kaguluhan ay nangyayari, dahil sa ang katunayan na ang presyon ng likido ay mas malaki kaysa sa gas na nakapaloob dito, ang mga molekula ng gas ay inilabas sa magkakahiwalay na mga pagsasama - ang pagbagsak ng mga bula. Dahil sa pagkakaiba ng presyon, ang tubig ay may posibilidad na i-compress ang gas bubble, na naipon sa ibabaw nito malaking bilang enerhiya, at ang temperatura sa loob ay umabot sa mga 1000 - 1200ºС.

Kapag ang mga cavitation cavity ay lumipat sa normal na pressure zone, ang mga bula ay nawasak, at ang enerhiya mula sa kanilang pagkasira ay inilabas sa nakapalibot na espasyo. Dahil dito, ang thermal energy ay inilabas, at ang likido ay pinainit ng daloy ng vortex. Ang pagpapatakbo ng mga generator ng init ay batay sa prinsipyong ito, pagkatapos ay isaalang-alang ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng pinakasimpleng bersyon ng isang pampainit ng cavitation.

Ang pinakasimpleng modelo

kanin. 1: Operating prinsipyo ng cavitation heat generator

Tingnan ang Figure 1, narito ang isang aparato ng pinakasimpleng generator ng init ng cavitation, na binubuo ng pumping ng tubig sa punto kung saan ang pipeline ay makitid. Kapag ang daloy ng tubig ay umabot sa nozzle, ang presyon ng likido ay tumataas nang malaki at nagsisimula ang pagbuo ng mga bula ng cavitation. Kapag umaalis sa nozzle, ang mga bula ay naglalabas ng thermal power, at ang presyon pagkatapos na maipasa ang nozzle ay makabuluhang nabawasan. Sa pagsasagawa, maraming mga nozzle o tubo ang maaaring i-install upang mapataas ang kahusayan.

Ang perpektong generator ng init ni Potapov

Ang perpektong opsyon sa pag-install ay ang Potapov heat generator, na may umiikot na disk (1) na naka-install sa tapat ng nakatigil (6). Ang malamig na tubig ay ibinibigay mula sa tubo na matatagpuan sa ibaba (4) ng cavitation chamber (3), at ang naiinit na tubig ay idinidischarge mula sa tuktok na punto (5) ng parehong silid. Ang isang halimbawa ng naturang device ay ipinapakita sa Figure 2 sa ibaba:

kanin. 2: Potapov cavitation heat generator

Ngunit ang aparato ay hindi malawakang ginagamit dahil sa kakulangan ng praktikal na katwiran para sa operasyon nito.

Mga species

Ang pangunahing gawain ng isang generator ng init ng cavitation ay ang pagbuo ng mga pagsasama ng gas, at ang kalidad ng pag-init ay depende sa kanilang dami at intensity. Sa modernong industriya, mayroong ilang mga uri ng naturang mga generator ng init, na naiiba sa prinsipyo ng paggawa ng mga bula sa likido. Ang pinakakaraniwan ay tatlong uri:

• Rotary heat generators– ang gumaganang elemento ay umiikot dahil sa isang electric drive at gumagawa ng tuluy-tuloy na turbulence;
• Pantubo– baguhin ang presyon dahil sa sistema ng mga tubo kung saan gumagalaw ang tubig;
• Ultrasonic– ang heterogeneity ng likido sa naturang mga heat generator ay nalilikha dahil sa low-frequency sound vibrations.

Bilang karagdagan sa mga uri sa itaas, mayroong laser cavitation, ngunit ang pamamaraang ito ay hindi pa nakakahanap ng pang-industriyang pagpapatupad. Ngayon tingnan natin ang bawat uri nang mas detalyado.

Rotary heat generator

Binubuo ito ng isang de-koryenteng motor, ang baras nito ay konektado sa isang rotor na mekanismo na idinisenyo upang lumikha ng kaguluhan sa likido. Tampok disenyo ng rotor ay isang selyadong stator kung saan nangyayari ang pag-init. Ang stator mismo ay may cylindrical cavity sa loob - isang vortex chamber kung saan umiikot ang rotor. Ang rotor ng isang cavitation heat generator ay isang silindro na may isang hanay ng mga depression sa ibabaw kapag ang silindro ay umiikot sa loob ng stator, ang mga depression na ito ay lumilikha ng heterogeneity sa tubig at nagiging sanhi ng mga proseso ng cavitation.

kanin. 3: Rotary type na disenyo ng generator

Ang bilang ng mga recesses at ang kanilang mga geometric na parameter ay tinutukoy depende sa modelo. Para sa pinakamainam na mga parameter ng pag-init, ang distansya sa pagitan ng rotor at stator ay mga 1.5 mm. Itong disenyo ay hindi lamang isa sa uri nito sa mahabang kasaysayan ng mga modernisasyon at pagpapabuti, ang rotor-type na gumaganang elemento ay sumailalim sa maraming pagbabago.

Ang isa sa mga unang epektibong modelo ng mga cavitation converter ay ang Griggs generator, na gumamit ng disk rotor na may butas na butas sa ibabaw. Ang isa sa mga modernong analogue ng mga generator ng init ng disk cavitation ay ipinapakita sa Figure 4 sa ibaba:

kanin. 4: generator ng init ng disk

Sa kabila ng pagiging simple ng disenyo, ang mga rotary-type na unit ay medyo kumplikadong gamitin, dahil nangangailangan sila ng tumpak na pagkakalibrate, maaasahang mga seal at pagsunod. geometric na mga parameter sa panahon ng operasyon, na nagiging sanhi ng mga paghihirap sa kanilang operasyon. Ang ganitong mga generator ng init ng cavitation ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang medyo mababang buhay ng serbisyo - 2 - 4 na taon dahil sa pagguho ng cavitation ng pabahay at mga bahagi. Bilang karagdagan, lumikha sila ng isang medyo malaking pag-load ng ingay sa panahon ng pagpapatakbo ng umiikot na elemento. Ang mga bentahe ng modelong ito ay kinabibilangan ng mataas na produktibo - 25% na mas mataas kaysa sa mga klasikong heater.

Pantubo

Ang isang static na generator ng init ay walang mga umiikot na elemento. Ang proseso ng pag-init sa kanila ay nangyayari dahil sa paggalaw ng tubig sa pamamagitan ng mga tubo na taper ang haba o dahil sa pag-install ng Laval nozzles. Ang tubig ay ibinibigay sa gumaganang elemento ng isang hydrodynamic pump, na lumilikha ng mekanikal na puwersa ng likido sa isang makitid na espasyo, at kapag ito ay pumasa sa isang mas malawak na lukab, nangyayari ang mga cavitation vortices.

Hindi tulad ng nakaraang modelo, ang tubular na kagamitan sa pag-init ay hindi gumagawa ng maraming ingay at hindi napupunta nang mabilis. Sa panahon ng pag-install at pagpapatakbo ay hindi na kailangang mag-alala tungkol sa tumpak na pagbabalanse, at sa kaganapan ng pagkasira mga elemento ng pag-init ang kanilang pagpapalit at pagkukumpuni ay mas mura kaysa sa mga rotary na modelo. Ang mga disadvantages ng tubular heat generators ay kinabibilangan ng makabuluhang mas mababang produktibidad at malalaking sukat.

Ultrasonic

Ang ganitong uri ng device ay may resonator chamber na nakatutok sa isang tiyak na dalas ng sound vibrations. Ang isang quartz plate ay naka-install sa input nito, na gumagawa ng mga oscillations kapag ang mga electrical signal ay inilapat. Ang vibration ng plate ay lumilikha ng wave effect sa loob ng likido, na umaabot sa mga dingding ng resonator chamber at makikita. Sa panahon ng paggalaw ng pagbabalik, ang mga alon ay nakatagpo ng mga direktang panginginig ng boses at lumikha ng hydrodynamic cavitation.

kanin. 5: operating prinsipyo ng ultrasonic init generator

Susunod, ang mga bula ay dinadala ng daloy ng tubig sa pamamagitan ng makitid na mga tubo ng inlet ng thermal installation. Kapag lumilipat sa isang malawak na lugar, ang mga bula ay bumagsak, na naglalabas ng thermal energy. Ang mga generator ng ultrasonic cavitation ay mayroon ding mahusay na mga katangian ng pagganap, dahil wala silang mga umiikot na elemento.

Aplikasyon

Sa industriya at sa pang-araw-araw na buhay, ang mga generator ng init ng cavitation ay nakahanap ng pagpapatupad sa isang malawak na iba't ibang larangan ng aktibidad. Depende sa mga gawaing itinalaga, ginagamit ang mga ito para sa:

• Pag-init– sa loob ng mga pag-install, ang mekanikal na enerhiya ay na-convert sa thermal energy, dahil sa kung saan ang pinainit na likido ay gumagalaw sa sistema ng pag-init. Dapat pansinin na ang mga generator ng init ng cavitation ay maaaring magpainit hindi lamang sa mga pasilidad na pang-industriya, kundi pati na rin sa buong nayon.
• Pag-init ng tubig na tumatakbo– ang yunit ng cavitation ay may kakayahang mabilis na magpainit ng likido, dahil sa kung saan madali itong mapapalitan ng gas o electric water heater.
• Paghahalo ng mga likido– dahil sa rarefaction sa mga layer na may pagbuo ng maliliit na cavity, ginagawang posible ng mga unit na ito na makamit ang tamang kalidad ng paghahalo ng mga likido na natural na hindi nagsasama dahil sa iba't ibang densidad.

Mga kalamangan at kahinaan

Kung ikukumpara sa iba pang mga generator ng init, ang mga yunit ng cavitation ay may ilang mga pakinabang at disadvantages.

Ang mga bentahe ng naturang mga aparato ay kinabibilangan ng:

• Isang mas mahusay na mekanismo para sa pagbuo ng thermal energy;
• Gumagamit ng makabuluhang mas kaunting mga mapagkukunan kaysa sa mga generator ng gasolina;
• Maaaring gamitin para sa pagpainit ng parehong mababang-kapangyarihan at malalaking mamimili;
• Ganap na environment friendly - hindi naglalabas sa kapaligiran nakakapinsalang sangkap habang nagtatrabaho.

Ang mga disadvantages ng mga generator ng init ng cavitation ay kinabibilangan ng:

• Medyo malalaking sukat - ang mga modelo ng kuryente at gasolina ay may mas maliit na sukat, na mahalaga kapag naka-install sa isang nagamit nang silid;
• Mahusay na ingay dahil sa pagpapatakbo ng water pump at ang elemento ng cavitation mismo, na nagpapahirap sa pag-install sa mga domestic na lugar;
• Hindi epektibong ratio ng kapangyarihan at pagganap para sa mga silid na may maliit na square footage (hanggang sa 60 m2 mas kumikita ang paggamit ng gas, likidong panggatong o katumbas na kuryenteng may heating element).\

DIY CTG

Karamihan simpleng opsyon para sa pagbebenta sa bahay ay isang tubular-type cavitation generator na may isa o higit pang mga nozzle para sa pagpainit ng tubig. Samakatuwid, tingnan natin ang isang halimbawa ng paggawa ng tulad ng isang aparato para dito kakailanganin mo:

• Pump – para sa pagpainit, siguraduhing pumili ng heat pump na hindi natatakot sa patuloy na pagkakalantad sa mataas na temperatura. Dapat itong magbigay ng isang gumaganang presyon ng outlet na 4 - 12 atm.
• 2 pressure gauge at manggas para sa kanilang pag-install - inilagay sa magkabilang gilid ng nozzle upang masukat ang presyon sa pumapasok at labasan ng elemento ng cavitation.
• Thermometer para sa pagsukat ng dami ng pag-init ng coolant sa system.
• Valve para sa pag-alis ng labis na hangin mula sa isang cavitation heat generator. Naka-install sa pinakamataas na punto ng system.
• Nozzle - dapat magkaroon ng diameter ng bore mula 9 hanggang 16 mm na ginagawa itong mas maliit, dahil ang cavitation ay maaaring mangyari sa pump, na makabuluhang bawasan ang buhay ng serbisyo nito. Ang hugis ng nozzle ay maaaring maging cylindrical, conical o hugis-itlog mula sa isang praktikal na punto ng view, kahit sino ay angkop sa iyo.
• Mga tubo at nag-uugnay na mga elemento(heating radiators kung hindi sila magagamit) - pinili alinsunod sa gawain sa kamay, ngunit ang pinakasimpleng opsyon ay mga plastik na tubo para sa paghihinang.
• Awtomatikong pag-on/off ng cavitation heat generator - bilang panuntunan, ito ay nakatali sa temperatura, nakatakdang isara sa humigit-kumulang 80ºC at i-on kapag bumaba ito sa ibaba 60ºC. Ngunit maaari mong piliin ang operating mode ng cavitation heat generator sa iyong sarili.

kanin. 6: cavitation heat generator diagram

Bago ikonekta ang lahat ng mga elemento, ipinapayong gumuhit ng isang diagram ng kanilang lokasyon sa papel, dingding o sa sahig. Ang mga lokasyon ay dapat ilagay ang layo mula sa nasusunog na mga elemento o ang huli ay dapat na alisin sa isang ligtas na distansya mula sa sistema ng pag-init.

Ipunin ang lahat ng mga elemento tulad ng ipinapakita sa diagram at suriin kung may mga tagas nang hindi binubuksan ang generator. Pagkatapos ay subukan ang cavitation heat generator sa operating mode; ang normal na pagtaas ng temperatura ng likido ay itinuturing na 3-5ºC sa isang minuto.

Ang heat generator ng Yu. S. Potapov ay halos kapareho sa vortex tube ng J. Ranquet, na imbento ng French engineer na ito noong huling bahagi ng 20s ng XX century. Habang nagtatrabaho sa pagpapabuti ng mga bagyo para sa paglilinis ng mga gas mula sa alikabok, napansin niya na ang gas stream na umuusbong mula sa gitna ng bagyo ay may mas maraming mababang temperatura kaysa sa feed gas na ibinibigay sa cyclone. Nasa pagtatapos ng 1931, nagsumite si Ranke ng isang aplikasyon para sa naimbentong aparato, na tinawag niyang "vortex tube". Ngunit nagawa niyang makakuha ng patent lamang noong 1934, at pagkatapos ay hindi sa kanyang tinubuang-bayan, ngunit sa Amerika (US Patent No. 1952281.)

Pagkatapos ay tinatrato ng mga Pranses na siyentipiko ang imbensyon na ito nang may kawalan ng tiwala at kinutya ang ulat ni J. Ranquet, na ginawa noong 1933 sa isang pulong ng French Physical Society. Sapagkat, ayon sa mga siyentipikong ito, ang gawain ng vortex tube, kung saan ang hangin na ibinibigay dito ay nahahati sa mainit at malamig na daloy tulad ng isang kamangha-manghang "demonyo ni Maxwell," sumasalungat sa mga batas ng thermodynamics. Gayunpaman, ang vortex tube ay gumana at kalaunan ay natagpuan malawak na aplikasyon sa maraming larangan ng teknolohiya, pangunahin para sa paggawa ng malamig.

Para sa amin, ang pinaka-kawili-wili ay ang gawain ni Leningrader V. E. Finko, na nakakuha ng pansin sa isang bilang ng mga kabalintunaan ng vortex tube, na bumubuo ng isang vortex gas cooler para sa pagkuha ng mga ultra-low temperature. Ipinaliwanag niya ang proseso ng pag-init ng gas sa malapit sa dingding na rehiyon ng vortex tube sa pamamagitan ng "mekanismo ng pagpapalawak ng alon at compression ng gas" at natuklasan ang infrared radiation ng gas mula sa axial region nito, na may band spectrum, na kalaunan ay nakatulong sa amin maunawaan ang pagpapatakbo ng vortex heat generator ng Potapov.

Sa isang Ranke vortex tube, ang diagram kung saan ay ipinapakita sa Figure 1, ang isang cylindrical tube 1 ay konektado sa isang dulo sa isang volute 2, na nagtatapos sa isang nozzle input hugis-parihaba na seksyon, tinitiyak ang supply ng compressed working gas sa pipe nang tangential sa circumference ng panloob na ibabaw nito. Sa kabilang dulo, ang snail ay sarado ng isang diaphragm 3 na may butas sa gitna, ang diameter nito ay mas maliit kaysa sa panloob na diameter ng pipe 1. Sa pamamagitan ng butas na ito, isang malamig na daloy ng gas ang lumalabas sa pipe 1, na nahahati. sa panahon ng paggalaw ng vortex nito sa pipe 1 sa malamig (gitna) at mainit (peripheral) na mga bahagi. Ang mainit na bahagi ng daloy na katabi ng panloob na ibabaw ng pipe 1, umiikot, ay gumagalaw sa dulong dulo ng pipe 1 at iniiwan ito sa pamamagitan ng annular gap sa pagitan ng gilid nito at ng adjusting cone 4.

Figure 1. Ranke vortex tube: 1-tube; 2- kuhol; 3- dayapragm na may butas sa gitna; 4-adjustment kono.

Ang isang kumpleto at pare-parehong teorya ng vortex tube ay hindi pa rin umiiral, sa kabila ng pagiging simple ng device na ito. "Sa pangkalahatan" lumalabas na kapag ang isang gas ay umiikot sa isang vortex tube, sa ilalim ng impluwensya ng mga sentripugal na puwersa, ito ay na-compress sa mga dingding ng pipe, bilang isang resulta kung saan ito uminit dito, tulad ng pag-init nito kapag na-compress sa isang bomba. Sa axial zone ng pipe, sa kabaligtaran, ang gas ay nakakaranas ng vacuum, at dito ito lumalamig at lumalawak. Sa pamamagitan ng pag-alis ng gas mula sa malapit na pader na zone sa pamamagitan ng isang butas, at mula sa axial zone sa pamamagitan ng isa pa, ang paghihiwalay ng paunang daloy ng gas sa mainit at malamig na daloy ay nakakamit.

Ang mga likido, hindi katulad ng mga gas, ay halos hindi mapipigil. Samakatuwid, sa loob ng higit sa kalahating siglo, walang sinuman ang naisip na magpakain ng tubig sa isang vortex tube sa halip na gas o singaw. At nagpasya ang may-akda sa isang tila walang pag-asa na eksperimento - pinakain niya ang tubig mula sa supply ng tubig sa vortex tube sa halip na gas.

Sa kanyang sorpresa, ang tubig sa vortex tube ay nahahati sa dalawang batis na may magkaibang temperatura. Ngunit hindi mainit at malamig, ngunit mainit at mainit. Dahil ang temperatura ng "malamig" na daloy ay naging bahagyang mas mataas kaysa sa temperatura ng pinagmumulan ng tubig na ibinibigay ng pump sa vortex tube. Ang maingat na calorimetry ay nagpakita na ang naturang device ay gumagawa ng mas maraming thermal energy kaysa sa kinokonsumo nito de-kuryenteng motor pump na nagbibigay ng tubig sa vortex tube.

Ito ay kung paano ipinanganak ang heat generator ni Potapov.

Disenyo ng heat generator

Mas tama na pag-usapan ang kahusayan ng isang heat generator - ang ratio ng dami ng thermal energy na nabuo nito sa dami ng elektrikal o mekanikal na enerhiya na kinokonsumo nito mula sa labas. Ngunit sa una, hindi maintindihan ng mga mananaliksik kung saan at paano nabuo ang sobrang init sa mga device na ito. Iminungkahi pa na nilabag ang batas ng konserbasyon ng enerhiya.

Figure 2. Diagram ng isang vortex heat generator: 1-injection pipe; 2- kuhol; 3- puyo ng tubig tube; 4- ibaba; 5- flow straightener; 6- angkop; 7- flow straightener; 8- bypass; 9- tubo.

Ang vortex heat generator, ang diagram na ipinapakita sa Figure 2, ay konektado sa pamamagitan ng injection pipe 1 sa flange centrifugal pump(hindi ipinapakita sa figure), pagbibigay ng tubig sa ilalim ng presyon ng 4-6 atm. Pagpasok sa snail 2, ang daloy ng tubig mismo ay umiikot sa isang vortex motion at pumapasok sa vortex tube 3, ang haba nito ay 10 beses na mas malaki kaysa sa diameter nito. Ang umiikot na vortex flow sa pipe 3 ay gumagalaw kasama ang isang helical spiral malapit sa mga dingding ng pipe patungo sa kabaligtaran (mainit) na dulo nito, na nagtatapos sa ilalim na 4 na may butas sa gitna para sa paglabas ng mainit na daloy. Ang isang braking device 5 ay naayos sa harap ng ibaba 4 - isang flow straightener, na ginawa sa anyo ng ilang mga flat plate, radially welded sa isang central bushing, coaxial na may pipe 3. Sa tuktok na view, ito ay kahawig ng feathered aerial bomb o mga minahan.

Kapag ang daloy ng vortex sa pipe 3 ay gumagalaw patungo sa straightener 5 na ito, isang countercurrent ang nabuo sa axial zone ng pipe 3. Sa loob nito, ang tubig, na umiikot din, ay gumagalaw sa angkop na 6, na naka-embed sa patag na dingding ng volute 2 na magkakaugnay sa tubo 3 at idinisenyo upang palabasin ang "malamig" na daloy. Sa fitting 6, nag-install ang imbentor ng isa pang flow straightener 7, katulad ng braking device 5. Ito ay nagsisilbing bahagyang i-convert ang rotational energy ng "cold" flow sa init. At paglabas nito mainit na tubig ipinadala sa pamamagitan ng bypass 8 sa mainit na outlet pipe 9, kung saan ito ay humahalo sa mainit na daloy na lumalabas sa vortex tube sa pamamagitan ng straightener 5. Mula sa 9 pipe, ang pinainit na tubig ay dumadaloy nang direkta sa consumer o sa isang heat exchanger ( tungkol sa lahat), paglilipat ng init sa circuit ng consumer. Sa huling kaso, ang basurang tubig ng pangunahing circuit (sa mas mababang temperatura) ay ibinalik sa pump, na muling nagbibigay nito sa vortex tube sa pamamagitan ng pipe 1.

Pagkatapos ng maingat at komprehensibong pagsusuri at inspeksyon ng ilang kopya ng USMAR heat generator, napagpasyahan nila na walang mga pagkakamali, ang init na ginawa ay talagang mas malaki kaysa sa mekanikal na enerhiya na namuhunan mula sa pump motor na nagbibigay ng tubig sa heat generator at ay ang tanging panlabas na consumer ng enerhiya sa device na ito.

Ngunit hindi malinaw kung saan nagmula ang "sobrang" init. May mga pagpapalagay tungkol sa nakatagong napakalaking panloob na enerhiya ng mga panginginig ng boses ng "elementarya na mga oscillator" ng tubig, na inilabas sa vortex tube, at maging ang tungkol sa pagpapakawala ng hypothetical na enerhiya ng isang pisikal na vacuum sa mga hindi balanseng kondisyon nito. Ngunit ang mga ito ay mga pagpapalagay lamang, hindi sinusuportahan ng mga partikular na kalkulasyon na nagpapatunay sa mga numerong nakuha sa eksperimento. Isang bagay lamang ang malinaw: isang bagong pinagmumulan ng enerhiya ang natuklasan at tila ito ay talagang libreng enerhiya.

Sa mga unang pagbabago ng mga thermal installation, ikinonekta ni Yu S. Potapov ang kanyang vortex heat heater, na ipinapakita sa Figure 2, sa outlet flange ng isang ordinaryong frame-centrifugal pump para sa pumping water. Kasabay nito, ang buong istraktura ay napapalibutan ng hangin (Kung anuman ang tungkol sa pagpainit ng hangin sa isang bahay gamit ang iyong sariling mga kamay) at madaling ma-access para sa pagpapanatili.

Ngunit ang kahusayan ng bomba, tulad ng Episyente ng de-kuryenteng motor, wala pang isang daang porsyento. Ang produkto ng mga kahusayan na ito ay 60-70%. Ang natitira ay mga pagkalugi, na pangunahing napupunta sa pag-init ng nakapaligid na hangin. Ngunit hinahangad ng imbentor na magpainit ng tubig, hindi hangin. Kaya naman, nagpasya siyang ilagay ang pump at ang de-koryenteng motor nito sa tubig para painitin ng heat generator. Para dito gumamit ako ng submersible (borehole) pump. Ngayon ang init mula sa pag-init ng motor at bomba ay hindi na ibinibigay sa hangin, ngunit sa tubig na kailangang painitin. Ito ay kung paano lumitaw ang ikalawang henerasyon ng vortex heat installation.

Ang heat generator ng Potapov ay nagpapalit ng bahagi ng panloob na enerhiya nito sa init, o sa halip ay bahagi ng panloob na enerhiya ng gumaganang likido nito - tubig.

Ngunit bumalik tayo sa mga serial thermal unit ng ikalawang henerasyon. Sa kanila, ang vortex tube ay nasa hangin pa rin sa gilid ng thermally insulated na sisidlan kung saan ang downhole motor-pump ay nahuhulog. Ang mainit na ibabaw ng vortex tube ay nagpainit sa nakapaligid na hangin, na nagdadala ng ilan sa init na nilayon para sa pagpainit ng tubig. Kinakailangan na balutin ang tubo na may glass wool upang mabawasan ang mga pagkalugi na ito. At upang hindi harapin ang mga pagkalugi na ito, ang tubo ay inilubog sa sisidlan na naglalaman na ng motor at bomba. Ito ay kung paano lumitaw ang huling serial na disenyo ng isang pag-install ng pagpainit ng tubig, na nakatanggap ng pangalan "USMAR".

Figure 3. Diagram ng pag-install ng init na "YUSMAR-M": 1 - vortex heat generator, 2 - electric pump, 3 - boiler, 4 - circulation pump, 5 - fan, 6 - radiator, 7 - control panel, 8 - sensor ng temperatura.

Pag-install YUSMAR-M

Ang pag-install ng YUSMAR-M ay may vortex heat generator na kumpleto sa submersible pump inilagay sa isang karaniwang sisidlan-boiler na may tubig (tingnan ang Larawan 3) upang ang pagkawala ng init mula sa mga dingding ng generator ng init, pati na rin ang init na inilabas sa panahon ng pagpapatakbo ng pump motor, ay napupunta din sa pag-init ng tubig at hindi nawala. Pana-panahong binubuksan at pinapatay ng automation ang heat generator pump, pinapanatili ang temperatura ng tubig sa system (o ang temperatura ng hangin sa pinainit na silid) sa loob ng mga limitasyong tinukoy ng consumer. Ang labas ng boiler vessel ay natatakpan ng isang layer ng thermal insulation, na sabay na nagsisilbing sound insulation at ginagawang halos hindi marinig ang ingay ng heat generator, kahit na direkta sa tabi ng boiler.

Ang mga pag-install ng "USMAR" ay idinisenyo para sa pagpainit ng tubig at pagbibigay nito sa mga sistema ng autonomous, pang-industriya at administratibong mga gusali, pati na rin sa mga shower, paliguan, kusina, labahan, lababo, para sa pagpainit ng mga dryer ng mga produktong pang-agrikultura, mga pipeline ng malapot na produktong petrolyo sa maiwasan ang mga ito mula sa pagyeyelo sa lamig at iba pang pang-industriya at domestic na pangangailangan.

Larawan 4. Larawan ng thermal installation na "YUSMAR-M"

Ang mga pag-install ng YUSMAR-M ay pinapagana ng isang pang-industriyang three-phase 380 V network, ay ganap na awtomatiko, ay ibinibigay sa mga customer na kumpleto sa lahat ng kailangan para sa kanilang operasyon at ini-install ng supplier sa isang turnkey na batayan.

Ang lahat ng mga pag-install na ito ay may parehong boiler vessel (tingnan ang Figure 4), kung saan ang mga vortex tubes at motor pump na may iba't ibang kapangyarihan ay inilubog, pinipili ang pinaka-angkop para sa isang partikular na customer. Mga sukat ng boiler vessel: diameter 650 mm, taas 2000 mm. Ang mga pag-install na ito, na inirerekomenda para sa paggamit sa industriya at sa pang-araw-araw na buhay (para sa pagpainit ng mga tirahan sa pamamagitan ng supplying mainit na tubig sa mga baterya ng pampainit ng tubig), magagamit teknikal na mga pagtutukoy TU U 24070270.001-96 at certificate of conformity ROSS RU. MHZ. S00039.

Ang mga pag-install ng YUSMAR ay ginagamit sa maraming negosyo at pribadong sambahayan ay nakatanggap sila ng daan-daang papuri na mga review mula sa mga gumagamit. Sa kasalukuyan, libu-libong YUSMAR heating installation ang matagumpay na nagpapatakbo sa mga bansang CIS at ilang iba pang bansa sa Europe at Asia.

Ang kanilang paggamit ay lalong kapaki-pakinabang sa mga lugar kung saan ang mga pipeline ng gas ay hindi pa nakakarating at kung saan ang mga tao ay napipilitang gumamit ng kuryente, na nagiging mas mahal, upang magpainit ng tubig at espasyo.

Figure 5. Diagram ng koneksyon ng thermal installation "YUSMAR-M" sa water heating system: 1 - heat generator "YUSMAR"; 2 - pabilog na bomba; 3-control panel; 4 - termostat.

Nagbibigay-daan sa iyo ang YUSMAR heating installations na makatipid sa ikatlong bahagi ng kuryenteng kailangan para magpainit ng tubig at pagpainit ng espasyo tradisyonal na pamamaraan electric heating.

Dalawang mga scheme para sa pagkonekta ng mga mamimili sa pag-install ng init ng YUSMAR-M ay binuo: direkta sa boiler (tingnan ang Larawan 5) - kapag ang daloy ng mainit na tubig sa sistema ng consumer ay hindi napapailalim sa mga biglaang pagbabago (halimbawa, para sa pagpainit ng isang gusali ), at sa pamamagitan ng heat exchanger (tingnan ang Figure 6 ) - kapag nagbabago ang konsumo ng tubig ng consumer sa paglipas ng panahon.

Ang mga heating installation ng USMAR ay walang mga bahagi na nagpapainit hanggang sa temperaturang higit sa 100°C, na ginagawang lalong katanggap-tanggap ang mga installation na ito mula sa punto ng view kaligtasan ng sunog at mga pag-iingat sa kaligtasan.

Figure 6. Diagram ng koneksyon ng thermal installation na "YUSMAR-M" sa shower room: 1-heat generator "YUSMAR"; 2 - pabilog na bomba; 3- control panel; 4 - sensor ng temperatura, 5 - heat exchanger.