Dozvieme sa všetko o kavitačných generátoroch tepla. Generátor tepla Vortex - nové slovo v otázke vykurovania Kavitačné čerpadlo pre generátor

V poslednej dobe sa veľká pozornosť venuje alternatívnym zdrojom energie. Súvisí to nielen a možno ani nie tak s cieľom zlepšiť environmentálnu situáciu na Zemi, ale s neustále sa zvyšujúcimi cenami energií. Aj keď mnohí spotrebitelia premýšľajú o tom, čo zanechá moderná generácia pre svojich potomkov.

Tak či onak, využívanie rôznych alternatívnych zdrojov je čoraz populárnejšie. Jedným zo zariadení, ktorých činnosť je založená na úplne novom princípe generovania energie, je kavitačný generátor tepla. V poslednej dobe si mnohí výrobcovia osvojili výrobu takýchto jednotiek a na domácom trhu sa objavujú čoraz častejšie.

Čo je jednotka

Toto zariadenie možno nazvať úplne prijateľnou náhradou za akýkoľvek vykurovací kotol. V ňom sa voda ohrieva v dôsledku kavitácie, počas ktorej sa v kvapaline vytvárajú voľné priestory, ktoré sa plnia bublinami. Vyskytuje sa v dôsledku poklesu tlaku v dôsledku zvýšenia rýchlosti prechodu akustickej vlny. Existujú však aj iné vysvetlenia pôvodu. Z fyzikálneho hľadiska možno tento proces prirovnať k varu vody, rozdiel je však v tom, že pokles tlaku je lokálny.

Pozeráme sa na video, rozsah použitia zariadenia:

Rozsah použitia kavitačných generátorov sa dnes neobmedzuje len na vykurovanie. Používajú sa na čistenie usadenín vo vnútri výmenníkov tepla. Je to jednoduchšie a pohodlnejšie ako mechanické alebo iné metódy.

Ohrev a čistenie vody v bazénoch je možné realizovať aj pomocou tepelného čerpadla. K tomu dochádza v dôsledku procesu kavitácie, ktorý sa vyskytuje počas prevádzky zariadenia.

Takéto zariadenia sú obľúbené aj v priemyselnom sektore. Tu sa s použitím takejto vody vyrába betón, ktorý sa líši od toho, ktorý sa vyrába bežným spôsobom, lepšími úžitkovými vlastnosťami.

Dizajnové prvky zariadenia

Čo je to taká jednotka? Hlavnou jednotkou v ňom je kavitačný generátor tepla, vyrobený vo forme čerpadla, so špeciálnym profilom prietokovej časti. Keď ním voda prechádza, ohrieva sa. Stáva sa to v dôsledku vytvorenia vírivého prúdu. Kavitačné praskliny, ktoré sa v ňom vyskytujú, vedú k zahrievaniu kvapaliny. Okrem toho môže každá nemrznúca zmes hrať úlohu chladiacej kvapaliny.

Pozrite si video, generátorové zariadenie:

Zahrievanie vedie k zmene chemického zloženia kvapaliny v dôsledku prudkého poklesu jej tlaku. Uvoľnenú energiu je možné použiť na vykurovanie a je pomerne lacná.

Takéto inštalácie spravidla spotrebujú 1,5-krát menej energie ako radiátory a iné systémy. V tomto prípade sa kvapalina v nich ohrieva v uzavretej slučke, keď prechádza cez kavitátor.

Princíp činnosti takýchto zariadení spočíva v premene jedného druhu energie na iný. To sa zase premieňa na teplo a rozdiel medzi emitovaným a spotrebovaným je dosť významný.

Medzi výhody kavitačných generátorov tepla patrí možnosť ich inštalácie bez akýchkoľvek povolení. Je to spôsobené tým, že elektrina sa využíva len na prevádzku elektromotora.

A hoci dnes žiadna z existujúcich teórií nedokáže úplne opísať procesy prebiehajúce v kavitátore, stále sa používajú na celom svete a celkom úspešne. Pokiaľ ide o vedecký výskum v tejto oblasti, obmedzuje sa na zaznamenávanie prevádzkových vlastností tepelných zariadení tohto typu.

Prehľad populárnych modelov

Napriek tomu, že proces kavitácie ešte nebol úplne preštudovaný, odborníci v mnohých podnikoch už vyvíjajú zariadenia fungujúce na jeho princípoch. Navyše, niektoré modely sa už pripravujú na sériovú výrobu. Sú to elektroinštalácie, ktoré slúžia na vykurovanie a prípravu teplej vody.

Generátor tepla značky TC1

Existujú však aj už vyrobené modely. Ako príklad uvažujme generátor kavitačného tepla TC1. Ide o moderné a vysoko účinné zariadenie so širokým spektrom účinku. Môže byť použitý pre systémy vykurovania, vetrania a prípravy teplej vody.

Zariadenie je vybavené štandardným motorom s 3000 otáčkami za minútu, poháňaným sieťou 380 V Je inštalované na rovnakom ráme s aktivátorom zodpovedným za premenu mechanickej energie na tepelnú energiu.

Kavitačné generátory tepla sa vyrábajú v niektorých krajinách SNŠ. Okrem toho majú rôzni výrobcovia svoje vlastné mená.

Model VTG – 2.2

Nasledujúce spoločnosti sú najznámejšie v postsovietskom priestore:

• YUSMAR (Moldavsko);
• YurLe and Co (Bielorusko);
• Tekmash (Ukrajina);
• Graviton (Rusko).

Kúpiť takéto zariadenie je však stále dosť ťažké, a preto sú ich ceny nafúknuté. Napríklad pre domáci generátor kavitačného tepla s výkonom do 50 kW je cena v priemere 50-55 tisíc rubľov.

Ak vezmeme do úvahy vírivé modely, majú jednoduchší dizajn, ale účinnosť takéhoto zariadenia je o niečo nižšia. Produkty tejto triedy dnes na trhu ponúka len málo firiem. Medzi nimi aj rotačné hydraulické rázové čerpadlo značky Radex vyrába NPP New Technologies.

Elektrohydraulické a hydraulické šokové modely Tornado a Vektorplus vyrába bieloruská spoločnosť Yurle-K. Môžete si ich kúpiť v predajniach a obchodoch v krajinách SNŠ.

Podobné zariadenia vyrábajú aj niektoré ruské továrne. Ich rad zahŕňa predovšetkým jednotky s nízkym výkonom. Z nich najmenší je VTG - 2,2. Je schopný vykurovať budovu s objemom nie väčším ako 90 m³. Princíp jeho fungovania je identický s podobnými zariadeniami. Na rotor motora generátora tepla je nainštalovaná skrutka a cez ňu prechádza prietok kvapaliny. Po zahriatí sa privádza do vykurovacieho potrubia. Náklady na tento model nepresahujú 34 tisíc rubľov.

Medzi zariadenia s priemerným výkonom patria kavitačné generátory tepla VTG-30 Tento model je určený pre domy s objemom do 1400 m³. K nemu je však potrebné dokúpiť rozvádzač. V tomto prípade bude proces ohrevu kvapaliny plne automatizovaný. Ale takéto zariadenie stojí asi 150 tisíc rubľov.

Pozrime sa trochu na video o vírivých generátoroch tepla:

Iževskí výrobcovia vyrábajú kavitačné vírové tepelné generátory ITPO. Sú vybavené motorom a valcovou tryskou. Jednotka pracuje v režime čerpadla a čerpá kvapalinu. Potom sa vytvorí vírivý prúd, ktorý je možné zastaviť pomocou brzdového zariadenia. V tomto štádiu sa chladiaca kvapalina zahrieva.

Ak veríte vyhláseniam výrobcu, účinnosť tohto modelu môže dosiahnuť 150%. Možno je to tento ukazovateľ, ktorý priťahuje veľké publikum spotrebiteľov, ktorí si chcú kúpiť generátor kavitačného tepla na vykurovanie vlastného domu novým zariadením.

Keď sa úzko zaoberáme problematikou izolácie a vykurovania domu, často sa stretávame so skutočnosťou, že sa objavujú nejaké zázračné zariadenia alebo materiály, ktoré sú umiestnené ako prelom storočia. Pri ďalšom štúdiu sa ukazuje, že ide len o ďalšiu manipuláciu. Pozoruhodným príkladom je kavitačný generátor tepla. Teoreticky sa všetko ukazuje ako veľmi prospešné, ale zatiaľ v praxi (pri plnej prevádzke) nebolo možné preukázať účinnosť zariadenia. Buď nebolo dosť času, alebo veci nešli tak hladko.

Kritický pohľad na generátor kavitačného tepla

Z pohľadu bežného užívateľa vyvoláva kavitačný generátor tepla určitú nedôveru. Taká je ľudská povaha. Podľa vynálezcov dosahuje toto zariadenie účinnosť 300 %. To znamená, že jednotka, ktorá spotrebuje 1 kW elektrickej energie, vyrobí 3 kW tepla. Ale je to naozaj tak?

Na rešpektovaných fórach sa ohrievanie vody kavitáciou považuje za možné, ale účinnosť tohto procesu nepresahuje 60%. Ale v skutočnosti túto novinku nikto neberie vážne. Áno, existuje patent na generátor kavitačného tepla, ale to nič neznamená. Existujú na to napríklad aj certifikáty a niektorí dodávatelia si dokonca v rámci štátneho programu vylobovali možnosť zatepliť ním fasády výškových budov. Až po takejto izolácii ľudia klopali na prahy lodí, aby dostali späť vynaložené peniaze, keďže účinnosť tekutej tepelnej izolácie nebola v praxi potvrdená.

Vynálezca môže získať patent na svoje duchovné dieťa, ktoré, ak sa úspešne implementuje, bude generovať príjem. To však nezaručuje, že zariadenie bude v budúcnosti fungovať podľa uvedeného algoritmu. Neexistuje ani záruka, že sa bude vyrábať sériovo.

Pri meraní účinnosti prototypov bola použitá nejaká prefíkaná metóda výpočtu účinnosti, ktorej obyčajný smrteľník nerozumel. Existuje málo špecifík, úplné rozmazanie očí. Zhruba povedané, všetko je hladké iba teoreticky. Ak vzorka funguje na 100 %, prečo potom vedci ešte nedostali Nobelovu cenu?

Na viacerých fórach sa nám nepodarilo nájsť jediného človeka, ktorý by vykuroval svoj dom kavitačným generátorom. Neexistuje žiadny skutočný dôkaz o jeho účinnosti. Video o tomto zariadení môžete nájsť na internete, ale nie je jasné, čo a ako funguje, je všade okolo a je veľmi nepresvedčivé. Domnievame sa, že tento spôsob vykurovania domácnosti nestojí za zváženie.

Čo je kavitácia

Kavitácia je negatívny jav, ktorý vzniká v dôsledku tlakového rozdielu v kvapaline. Keď tlak vody klesne na hodnotu tlaku nasýtených pár, vedie to k varu. To je, keď kvapalina čiastočne prechádza do stavu pary, to znamená, že sa tvoria bubliny. Keď tlak stúpne na úroveň nad hodnotou nasýtených pár, bubliny prasknú. V dôsledku výbuchu vznikajú lokálne tlakové vlny až 7 tisíc barov. Tieto tlakové vlny sa nazývajú kavitácia.

Dôsledky kavitácie:

• erózia kovov;
• jamková korózia;
• vzhľad vibrácií.

Vynálezcovia kavitačného generátora tvrdia, že z tohto negatívneho javu dokázali ťažiť.

Urob si sám?

Môžete si kúpiť hotový generátor kavitačného tepla, ale je nepravdepodobné, že by bolo možné toto zariadenie vyrobiť sami podľa výkresov. V najlepšom prípade bude výsledkom hlučný stroj, v ktorom nebude kavitácia. Okrem toho, skôr ako niečo urobíte, musíte si položiť otázku: "Prečo?" Existuje mnoho spôsobov, ako vykurovať svoj dom:

Dôsledky kavitácie.

• plyn, tuhé palivo , v tandeme so systémami ohrevu vody;

Málokedy sa majiteľ nesnaží ušetriť na kúrení či spotrebe iných benefitov, ktoré sú z roka na rok drahšie. Aby bol vykurovací systém obytných alebo priemyselných priestorov ekonomický, veľa ľudí sa uchyľuje k rôznym schémam a metódam výroby tepelnej energie. Jedným zo zariadení vhodných na tieto účely je kavitačný generátor tepla.

Čo je vírivý generátor tepla

Kavitačný vírový tepelný generátor je jednoduché zariadenie, ktoré dokáže efektívne vykurovať miestnosť pri vynaložení minima peňazí. K tomu dochádza v dôsledku ohrevu vody pri kavitácii - tvorbe malých bubliniek pary v miestach, kde sa znižuje tlak kvapaliny, ku ktorému dochádza buď pri prevádzke čerpadla alebo pri zvukových vibráciách.

Kavitačný ohrievač je schopný premeniť mechanickú energiu na tepelnú energiu, ktorá sa aktívne používa v priemysle, kde môžu vykurovacie telesá zlyhať pri práci s kvapalinou, ktorá má veľký teplotný rozdiel. Takýto kavitátor je alternatívou pre systémy pracujúce na tuhé palivo.

Výhody vírivých kavitačných ohrievačov:

• Úsporný vykurovací systém;
• Vysoká účinnosť vykurovania;
• Dostupnosť;
• Možnosť zostavenia vlastnými rukami.

Nevýhody zariadenia:

• Pri vlastnej montáži je dosť ťažké nájsť materiály na vytvorenie zariadenia;
• Príliš veľa energie pre malú miestnosť;
• hlučná prevádzka;
• Značné rozmery.

Štandardná konštrukcia generátora tepla a princíp jeho činnosti

Proces kavitácie sa prejavuje tvorbou bublín pary v kvapaline, po ktorej tlak pomaly klesá pri vysokých prietokoch.

Čo môže spôsobiť tvorbu pary:

• Výskyt akustiky spôsobenej zvukom;
• Vyžarovanie laserového impulzu.

Uzavreté vzduchové oblasti sa zmiešajú s vodou a smerujú na miesto s vysokým tlakom, kde sa zrútia žiarením rázovej vlny.

Princíp činnosti kavitačného prístroja:

• Vodný prúd sa pohybuje cez kavitátor, kde čerpadlo vytvára tlak vody, ktorý vstupuje do pracovnej komory;
• V komorách kvapalina zvyšuje rýchlosť a tlak pomocou rôznych rúrok rôznych veľkostí;
• V strede komory sa prúdy miešajú a objavuje sa kavitácia;
• V tomto prípade zostávajú parné dutiny malé a neinteragujú s elektródami;
• Kvapalina sa presúva na opačný koniec komory, odkiaľ sa vracia späť na ďalšie použitie;
• K ohrevu dochádza v dôsledku pohybu a expanzie vody na výstupe z dýzy.

Takto funguje vírivý kavitačný ohrievač. Jeho zariadenie je jednoduché, ale umožňuje rýchlo a efektívne vykurovať miestnosť.

Kavitačný ohrievač a jeho typy

Kavitačný ohrievač môže byť niekoľkých typov. Aby ste pochopili, ktorý generátor potrebujete, musíte pochopiť jeho typy.

Typy kavitačných ohrievačov:

1. Rotačné– najobľúbenejší z nich je Griggsov prístroj, ktorý pracuje pomocou rotačného odstredivého čerpadla. Navonok to vyzerá ako disk s otvormi bez výstupu. Jedna taká diera sa nazýva: Griggsova bunka. Parametre týchto článkov a ich počet závisia od typu generátora a rýchlosti pohonu. Voda sa medzi statorom a rotorom ohrieva rýchlym pohybom po povrchu disku.
2. Statické– nemá žiadne rotačné prvky a kavitáciu vytvárajú špeciálne dýzy (Lavalove prvky). Čerpadlo vytvára tlak vody, čo spôsobuje jeho rýchly pohyb a zahrievanie. Výstupy trysiek sú užšie ako predchádzajúce a kvapalina sa začína pohybovať ešte rýchlejšie. V dôsledku rýchlej expanzie vody dochádza ku kavitácii, ktorá v konečnom dôsledku produkuje teplo.

Ak sa rozhodujete medzi týmito dvoma typmi, mali by ste počítať s tým, že výkon rotačného kavitátora je vyšší a nie je taký veľký ako statický.

Je pravda, že statický ohrievač sa menej opotrebováva kvôli absencii rotujúcich prvkov. Zariadenie je možné používať až 5 rokov a ak dôjde k poruche trysky, možno ju ľahko vymeniť, pričom sa na ňu vynaloží oveľa menej peňazí ako na generátor tepla v rotačnom kavitátore.

Ekonomický svojpomocný kavitačný generátor tepla

Je celkom možné vytvoriť domáci vírový generátor s kavitáciou, ak si pozorne preštudujete nákresy a schémy zariadenia a tiež pochopíte jeho princíp fungovania. Potapovov VTG s účinnosťou 93% sa považuje za najjednoduchšie na samostatné vytvorenie, ktorého obvod je vhodný pre domáce aj priemyselné použitie.

Pred začatím montáže zariadenia by ste si mali vybrať správne čerpadlo na základe jeho typu, výkonu, požadovanej tepelnej energie a hodnoty tlaku.

V zásade majú všetky kavitačné generátory tvar dýzy, ktorý sa pre takéto zariadenia považuje za najjednoduchší a najpohodlnejší.

Čo je potrebné na vytvorenie kavitátora:

• Tlakomery;
• Teplomer na meranie teploty;
• Výstupné a vstupné potrubia s kohútikmi;
• Ventily na odstraňovanie vzduchových vreciek z vykurovacieho systému;
• Rukávy na teplomery.

Musíte tiež sledovať veľkosť prierezu otvoru medzi difúzorom a zmätkom. Mala by byť približne 8 - 15 cm, nie užšia ani širšia.

Schéma na vytvorenie generátora kavitácie:

1. Výber čerpadla– tu je potrebné rozhodnúť o potrebných parametroch. Čerpadlo musí byť schopné pracovať s kvapalinami s vysokou teplotou, inak sa rýchlo pokazí. Musí byť tiež schopný vytvoriť pracovný tlak najmenej 4 atmosféry.
2. Vytvorenie kavitačnej komory– hlavná vec je zvoliť správnu veľkosť prierezu priechodového kanála. Najlepšia možnosť je 8-15 mm.
3. Výber konfigurácie dýzy– môže byť vo forme kužeľa, valca alebo jednoducho zaoblená. Tvar však nie je taký dôležitý, ako skutočnosť, že vírový proces začína hneď, ako voda vstúpi do trysky.
4. Vytvorenie vodného okruhu– smerom von je to zakrivená trubica vedúca z kavitačnej komory. Je spojený s dvoma objímkami s teplomerom, dvoma tlakomermi a vzduchovým ventilom, ktorý je umiestnený medzi vstupom a výstupom.

Po vytvorení krytu by sa mal generátor tepla otestovať. Za týmto účelom by malo byť čerpadlo pripojené k elektrickej sieti a radiátory k vykurovaciemu systému. Nasleduje pripojenie k sieti.

Zvlášť stojí za to pozrieť sa na hodnoty tlakomeru a nastaviť požadovaný rozdiel medzi vstupom a výstupom kvapaliny v rozmedzí 8-12 atmosfér.

Urob si svoj tepelný generátor (video)

Kavitačný ohrievač je celkom zaujímavý a ekonomický spôsob vykurovania miestnosti. Je ľahko prístupný a v prípade potreby môže byť vytvorený nezávisle. Aby ste to dosiahli, musíte si kúpiť potrebné materiály a urobiť všetko v súlade s diagramami. A účinnosť zariadenia na seba nenechá dlho čakať.

Ekológia spotreby. Estate: Na zabezpečenie čo najhospodárnejšieho vykurovania používajú majitelia domov rôzne systémy. Navrhujeme zvážiť, ako funguje generátor kavitačného tepla, ako vyrobiť zariadenie vlastnými rukami, ako aj jeho štruktúru a obvod.

Výhody a nevýhody kavitačných zdrojov energie

Kavitačné ohrievače sú jednoduché zariadenia, ktoré premieňajú mechanickú energiu pracovnej tekutiny na tepelnú energiu. Toto zariadenie sa v podstate skladá z odstredivého čerpadla (pre kúpeľne, studne, vodovodné systémy pre súkromné ​​domy), ktoré má nízku účinnosť. Premena energie v kavitačnom ohrievači je široko používaná v priemyselných zariadeniach, kde sa vykurovacie telesá môžu poškodiť, ak prídu do kontaktu s pracovnou kvapalinou, ktorá má veľký teplotný rozdiel.

Návrh kavitačného generátora tepla

Plusy zariadenia :

1. účinnosť;
2. Ekonomické zásobovanie teplom;
3. Dostupnosť;
4. Domáce zariadenie na výrobu tepelnej energie môžete zostaviť vlastnými rukami. Ako ukazuje prax, domáce zariadenie nie je v kvalite horšie ako zakúpené.

Nevýhody generátora :

1. hlučnosť;
2. Je ťažké získať materiály na výrobu;
3. Výkon je príliš veľký pre malú miestnosť do 60-80 metrov štvorcových, je jednoduchšie kúpiť generátor pre domácnosť;
4. Dokonca aj mini-zariadenia zaberajú veľa miesta (v priemere najmenej jeden a pol metra miestnosti).

Princíp činnosti

"Kavitácia" sa týka tvorby bublín v kvapaline tak, že obežné koleso pracuje v zmiešanej fáze (perióda bublín kvapaliny a plynu) prostredia. Čerpadlá spravidla nie sú určené na prúdenie zmiešanej fázy (ich prevádzka ničí bubliny, čo spôsobuje, že generátor kavitácie stráca účinnosť). Tieto tepelné zariadenia sú navrhnuté tak, aby indukovali tok zmiešanej fázy ako súčasť miešania tekutín, čo vedie k tepelnej konverzii.

Výkres generátora tepla

V komerčných kavitačných ohrievačoch mechanická energia poháňa vstupný ohrievač energie (napr. motor, riadiaca jednotka), čo spôsobuje, že tekutina, ktorá produkuje výstupnú energiu, sa vracia do zdroja. Tento zásobník premieňa mechanickú energiu na tepelnú energiu s malými stratami (zvyčajne menej ako 1 percento), takže pri premene sa berú do úvahy chyby konverzie.

Generátor superkavitačnej prúdovej energie funguje trochu inak. Takýto ohrievač sa používa v podnikoch s vysokým výkonom, keď sa výstup tepelnej energie prenáša na kvapalinu v určitom zariadení, jeho výkon výrazne prevyšuje množstvo mechanickej energie potrebnej na prevádzku ohrievača. Tieto zariadenia sú energeticky účinnejšie ako vratné mechanizmy, najmä preto, že nevyžadujú pravidelnú kontrolu a nastavovanie.

Existujú rôzne typy takýchto generátorov. Najbežnejším typom je rotačný hydrodynamický Griggsov mechanizmus. Jeho princíp činnosti je založený na prevádzke odstredivého čerpadla. Pozostáva z rúrok, statora, puzdra a pracovnej komory. Momentálne existuje veľa upgradov, najjednoduchší je rotačný pohon alebo disková (guľatá) vodná pumpa. Ide o povrch disku, v ktorom je vyvŕtaných veľa rôznych slepých otvorov (bez výstupu), tieto konštrukčné prvky sa nazývajú Griggsove bunky. Ich rozmerové parametre a počet priamo závisia od výkonu rotora, konštrukcie generátora tepla a rýchlosti pohonu.

Hydrodynamický Griggsov mechanizmus

Medzi rotorom a statorom je určitá medzera, ktorá je potrebná na ohrev vody. Tento proces sa uskutočňuje rýchlym pohybom kvapaliny pozdĺž povrchu disku, čo zvyšuje teplotu. V priemere sa rotor pohybuje rýchlosťou približne 3 000 otáčok za minútu, čo stačí na zvýšenie teploty na 90 stupňov.

Druhý typ generátora kavitácie sa zvyčajne nazýva statický. Na rozdiel od rotačného nemá žiadne rotujúce časti, aby došlo ku kavitácii, potrebuje trysky. Ide najmä o časti slávneho Lavalu, ktoré sú spojené s pracovnou komorou.

Na prevádzku je pripojené bežné čerpadlo, ako v rotačnom generátore, čerpá tlak v pracovnej komore, čo zaisťuje vyššiu rýchlosť pohybu vody, a teda zvýšenie jej teploty. Rýchlosť tekutiny na výstupe z dýzy je zabezpečená rozdielom priemerov prednej a výstupnej rúrky. Jeho nevýhodou je výrazne nižšia účinnosť ako pri rotačnom, najmä preto, že je väčší a ťažší.

Ako si vyrobiť vlastný generátor

Prvú rúrkovú jednotku vyvinul Potapov. Patent na to ale nedostal, pretože... Doteraz sa odôvodnenie fungovania ideálneho generátora v praxi považovalo za neúplné, pokúsili sa tiež vytvoriť zariadenie Schauberger a Lazarev. V súčasnosti je zvykom pracovať podľa kresieb Larionova, Fedoskina, Petrakova, Nikolaja Žuka.

Vírový kavitačný generátor Potapov

Pred začatím prác je potrebné vybrať vákuovú alebo bezdotykovú pumpu (vhodnú aj do studní) podľa vašich parametrov. Na tento účel je potrebné vziať do úvahy nasledujúce faktory:

1. Výkon čerpadla (vykonáva sa samostatný výpočet);
2. Požadovaná tepelná energia;
3. Veľkosť tlaku;
4. Typ čerpadla (posilnenie alebo zníženie).

Napriek obrovskej rozmanitosti tvarov a typov kavitátorov sa takmer všetky priemyselné a domáce zariadenia vyrábajú vo forme dýzy, táto forma je najjednoduchšia a najpraktickejšia. Okrem toho sa dá ľahko upgradovať, čo výrazne zvyšuje výkon generátora. Pred začatím práce venujte pozornosť prierezu otvoru medzi konfúzorom a difúzorom. Musí byť vyrobený nie príliš úzky, ale ani široký, približne od 8 do 15 cm V prvom prípade zvýšite tlak v pracovnej komore, ale výkon nebude vysoký, pretože Objem ohriatej vody bude v porovnaní so studenou vodou relatívne malý. Okrem týchto problémov malý rozdiel v prierezoch prispieva k nasýteniu kyslíkom vo vstupnej vode z pracovného potrubia tento indikátor ovplyvňuje hladinu hluku čerpadla a výskyt kavitačných javov v samotnom zariadení, ktoré v princíp, negatívne ovplyvňuje jeho fungovanie.

Generátor kavitačného tepla

Kavitačné generátory tepla vykurovacích systémov musia mať expanzné komory. Môžu mať rôzne profily v závislosti od požiadaviek a požadovaného výkonu. V závislosti od tohto indikátora sa môže zmeniť konštrukcia generátora.

Zoberme si návrh generátora:

1. Potrubie, z ktorého prichádza voda 1, je prírubou spojené s čerpadlom, ktorého podstatou je dodávať vodu pod určitým tlakom do pracovnej komory.
2. Potom, čo voda vstúpi do potrubia, musí získať požadovanú rýchlosť a tlak. To si vyžaduje špeciálne zvolené priemery rúr. Voda sa rýchlo pohybuje do stredu pracovnej komory, po dosiahnutí ktorej sa zmieša niekoľko prúdov kvapaliny, po ktorej sa vytvorí tlak energie;
3. Na reguláciu rýchlosti kvapaliny sa používa špeciálne brzdové zariadenie. Musí byť inštalovaný na výstupe a výstupe z pracovnej komory, často sa to robí pre ropné produkty (odpad z ropy, spracovanie alebo umývanie), horúcu vodu v domácom spotrebiči.
4. Cez poistný ventil sa kvapalina presúva do protiľahlého potrubia, v ktorom sa palivo pomocou obehového čerpadla vracia do východiskového bodu. Vďaka neustálemu pohybu vzniká teplo a teplo, ktoré sa môže premieňať na stálu mechanickú energiu.

V princípe je práca jednoduchá a založená na podobnom princípe ako vírivé zariadenie, dokonca aj vzorce na výpočet vyprodukovaného tepla sú totožné. toto:

Epot = - 2 Ekin

Kde Ekin =mV2/2 je pohyb Slnka (kinetická, nekonštantná hodnota);

Mnoho užitočných vynálezov zostalo nevyžiadaných. Stáva sa to kvôli ľudskej lenivosti alebo strachu z neznámeho. Jedným z týchto objavov bol po dlhú dobu vírivý generátor tepla. Teraz, na pozadí celkových úspor zdrojov a túžby využívať zdroje energie šetrné k životnému prostrediu, sa generátory tepla začali v praxi používať na vykurovanie domu alebo kancelárie. Čo je to? Zariadenie, ktoré sa predtým vyvíjalo len v laboratóriách, alebo nové slovo v tepelnej energetike.

Vykurovací systém s vírivým generátorom tepla

Princíp fungovania

Základom činnosti generátorov tepla je premena mechanickej energie na kinetickú energiu a potom na tepelnú energiu.

Začiatkom dvadsiateho storočia Joseph Rank objavil rozdelenie vírivého prúdu vzduchu na studené a horúce frakcie. V polovici minulého storočia nemecký vynálezca Hilsham zmodernizoval zariadenie vírivej trubice. Po krátkom čase ruský vedec A. Merkulov napustil do Rankeho potrubia vodu namiesto vzduchu. Na výstupe sa výrazne zvýšila teplota vody. Práve tento princíp je základom fungovania všetkých generátorov tepla.

Pri prechode cez vodný vír tvorí voda veľa vzduchových bublín. Pod vplyvom tlaku kvapaliny sa bubliny zničia. V dôsledku toho sa časť energie uvoľní. Voda sa ohrieva. Tento proces sa nazýva kavitácia. Prevádzka všetkých vírových generátorov tepla je vypočítaná na princípe kavitácie. Tento typ generátora sa nazýva „kavitácia“.

Typy generátorov tepla

Všetky generátory tepla sú rozdelené do dvoch hlavných typov:

1. Rotačné. Tepelný generátor, v ktorom sa pomocou rotora vytvára vírivý prúd.
2. Statické. Pri týchto typoch sa pomocou špeciálnych kavitačných trubíc vytvára vodný vír. Tlak vody vytvára odstredivé čerpadlo.

Každý typ má svoje výhody a nevýhody, o ktorých by sa malo podrobnejšie diskutovať.

Rotačný generátor tepla

Stator v tomto zariadení je puzdrom odstredivého čerpadla.

Rotory môžu byť rôzne. Na internete je veľa schém a návodov na ich realizáciu. Tepelné generátory sú skôr vedeckým experimentom, ktorý sa neustále vyvíja.

Konštrukcia rotačného generátora

Telo je dutý valec. Vzdialenosť medzi telom a otočnou časťou sa vypočíta individuálne (1,5-2 mm).

K ohrevu média dochádza v dôsledku jeho trenia o kryt a rotor. Tomu napomáhajú bubliny, ktoré vznikajú v dôsledku kavitácie vody v bunkách rotora. Výkon takýchto zariadení je o 30% vyšší ako statických. Inštalácie sú dosť hlučné. Majú zvýšené opotrebovanie dielov v dôsledku neustáleho vystavenia agresívnemu prostrediu. Vyžaduje sa neustále monitorovanie: stav olejových tesnení, tesnení atď. To výrazne komplikuje a zvyšuje náklady na údržbu. Zriedka sa používajú na inštaláciu vykurovania doma, našli trochu inú aplikáciu - vykurovanie veľkých priemyselných priestorov.

Model priemyselného kavitátora

Statický generátor tepla

Hlavnou výhodou týchto inštalácií je, že sa v nich nič neotáča. Elektrina sa vynakladá len na prevádzku čerpadla. Kavitácia sa vyskytuje prostredníctvom prirodzených fyzikálnych procesov vo vode.

Účinnosť takýchto inštalácií niekedy presahuje 100 %. Médiom pre generátory môže byť kvapalina, stlačený plyn, nemrznúca zmes, nemrznúca zmes.

Rozdiel medzi vstupnou a výstupnou teplotou môže dosiahnuť 100 °C. Pri práci so stlačeným plynom je vháňaný tangenciálne do vírivej komory. Zrýchľuje v ňom. Pri vytváraní víru prechádza horúci vzduch kužeľovým lievikom a studený vzduch sa vracia späť. Teploty môžu dosiahnuť 200 ° C.

Výhody:

1. Môže poskytnúť veľký teplotný rozdiel medzi horúcimi a studenými koncami, pracovať pri nízkom tlaku.
2. Účinnosť nie je nižšia ako 90%.
3. Nikdy sa neprehrieva.
4. Odolné voči ohňu a výbuchu. Môže byť použitý vo výbušnom prostredí.
5. Zabezpečuje rýchle a efektívne vykurovanie celého systému.
6. Dá sa použiť na vykurovanie aj chladenie.

V súčasnosti sa dostatočne často nepoužíva. Kavitačný generátor tepla sa používa na zníženie nákladov na vykurovanie domácností alebo priemyselných priestorov v prítomnosti stlačeného vzduchu. Nevýhodou zostáva pomerne vysoká cena zariadenia.

Potapov generátor tepla

Populárny a viac študovaný je vynález tepelného generátora Potapov. Považuje sa za statické zariadenie.

Tlakovú silu v systéme vytvára odstredivé čerpadlo. Do slimáka sa pod vysokým tlakom privádza prúd vody. Kvapalina sa začne zahrievať v dôsledku otáčania pozdĺž zakriveného kanála. Spadne do vírivej trubice. Stopáž potrubia by mala byť desaťkrát väčšia ako šírka.

Schéma zariadenia generátora

1. Odbočka potrubia
2. Slimák.
3. Vortexová trubica.
4. Horná brzda.
5. Usmerňovač vody.
6. Spojka.
7. Spodný brzdový krúžok.
8. Obchvat.
9. Vedenie odbočky.

Voda prechádza špirálovou špirálou umiestnenou pozdĺž stien. Ďalej je nainštalované brzdové zariadenie na odstránenie časti horúcej vody. Prúd je mierne vyrovnaný doskami pripevnenými k objímke. Vo vnútri je prázdny priestor spojený s ďalším brzdovým zariadením.

Voda s vysokou teplotou stúpa nahor a cez vnútorný priestor klesá studený vírový prúd kvapaliny. Studený prúd prichádza do kontaktu s horúcim prúdom cez platne na rukáve a zahrieva sa.

Teplá voda klesá k spodnému brzdovému krúžku a ďalej sa zahrieva v dôsledku kavitácie. Ohriaty prúd zo spodného brzdového zariadenia prechádza obtokom do výstupného potrubia.

Horný brzdový krúžok má priechod, ktorého priemer sa rovná priemeru vírivej trubice. Vďaka nemu môže horúca voda vstúpiť do potrubia. Dochádza k miešaniu horúceho a teplého prúdu. Potom sa voda použije na určený účel. Zvyčajne na vykurovanie priestorov alebo domácich potrieb. Spätný tok je pripojený k čerpadlu. Potrubie ide do vchodu do vykurovacieho systému domu.

Na inštaláciu tepelného generátora Potapov je potrebná diagonálna kabeláž. Horúca chladiaca kvapalina musí byť privádzaná do horného priechodu batérie a studená chladiaca kvapalina bude vychádzať zo spodného priechodu.

Potapovov vlastný generátor

Existuje veľa modelov priemyselných generátorov. Pre skúseného remeselníka nebude ťažké vyrobiť vírivý generátor tepla vlastnými rukami.:

1. Celý systém musí byť bezpečne pripevnený. Pomocou rohov sa vytvorí rám. Je možné použiť zváranie alebo skrutkovanie. Hlavná vec je, že štruktúra je odolná.
2. Na ráme je namontovaný elektromotor. Vyberá sa podľa plochy miestnosti, vonkajších podmienok a dostupného napätia.
3. Vodné čerpadlo je namontované na ráme. Pri jeho výbere berte do úvahy:

• je potrebné odstredivé čerpadlo;
• motor má dostatok sily na to, aby ho roztočil;
• čerpadlo musí odolať kvapaline akejkoľvek teploty.

1. Čerpadlo je pripojené k motoru.
2. Valec s dĺžkou 500-600 mm je vyrobený z hrubej rúry s priemerom 100 mm.
3. Je potrebné vyrobiť dva kryty z hrubého plochého kovu:

• jeden musí mať otvor pre potrubie;
• druhý pod prúdnicou. Na hrane je urobené skosenie. Ukazuje sa, že ide o trysku.

1. Kryty je lepšie pripevniť k valcu pomocou závitového spojenia.
2. Tryska sa nachádza vo vnútri. Jeho priemer by mal byť o polovicu menší ako ¼ priemeru valca.

Veľmi malý otvor povedie k prehriatiu čerpadla a rýchlemu opotrebovaniu dielov.

1. Bočné potrubie dýzy je pripojené k prívodu čerpadla. Druhý je pripojený k hornému bodu vykurovacieho systému. Ochladená voda zo systému je pripojená na vstup čerpadla.
2. Voda pod tlakom z čerpadla sa privádza do trysky. V komore tepelného generátora sa jeho teplota zvyšuje v dôsledku vírivých prúdov. Potom sa privádza do vykurovania.

Obvod kavitačného generátora

1. Jet.
2. Hriadeľ elektromotora.
3. Vortexová trubica.
4. Vstupná tryska.
5. Výstupné potrubie.
6. Vírový tlmič.

Na reguláciu teploty je za potrubím umiestnený ventil. Čím menej je otvorený, tým dlhšie je voda v kavitátore a tým vyššia je jej teplota.

Keď voda prechádza cez trysku, získa sa silný tlak. Narazí na opačnú stenu a kvôli tomu sa točí. Umiestnením ďalšej prekážky do stredu toku môžete dosiahnuť väčšiu návratnosť.

Vírový tlmič

Práca vírového tlmiča je založená na tomto:

1. Vyrábajú sa dva krúžky, šírka 4-5 cm, priemer o niečo menší ako valec.
2. 6 dosiek ¼ dĺžky tela generátora je vyrezaných z hrubého kovu. Šírka závisí od priemeru a vyberá sa individuálne.
3. Dosky sú upevnené vo vnútri krúžkov oproti sebe.
4. Klapka je vložená oproti tryske.

Vývoj generátorov pokračuje. Ak chcete zvýšiť výkon, môžete experimentovať s tlmičom.

V dôsledku práce dochádza k tepelným stratám do atmosféry. Na ich odstránenie môžete urobiť tepelnú izoláciu. Najprv je vyrobený z kovu a potom je na vrchu opláštený akýmkoľvek izolačným materiálom. Hlavná vec je, že vydrží teplotu varu.

Na uľahčenie uvedenia do prevádzky a údržby generátora Potapov musíte:

• natrieť všetky kovové povrchy;
• vyrobiť všetky časti z hrubého kovu, takže generátor tepla vydrží dlhšie;
• Pri montáži má zmysel vyrobiť niekoľko krytov s rôznymi priemermi otvorov. Optimálna možnosť pre daný systém sa vyberie experimentálne;
• Pred pripojením spotrebičov po zapojení generátora do slučky je potrebné skontrolovať jeho tesnosť a výkon.

Hydrodynamický okruh

Pre správnu inštaláciu vírivého generátora tepla je potrebný hydrodynamický okruh.

Schéma zapojenia okruhu

Na jeho výrobu potrebujete:

• výstupný manometer na meranie tlaku na výstupe z kavitátora;
• teplomery na meranie teploty pred a za generátorom tepla;
• poistný ventil na odstránenie vzduchových vreciek;
• vstupné a výstupné kohútiky;
• vstupný manometer na kontrolu tlaku čerpadla.

Hydrodynamický okruh zjednoduší údržbu a monitorovanie systému.

Ak máte jednofázovú sieť, môžete použiť frekvenčný menič. To vám umožní zvýšiť rýchlosť otáčania čerpadla a zvoliť správnu.

Vírový generátor tepla sa používa na vykurovanie domu a dodávku teplej vody. V porovnaní s inými ohrievačmi má niekoľko výhod:

• inštalácia generátora tepla nevyžaduje povolenia;
• Kavitátor pracuje autonómne a nevyžaduje neustále monitorovanie;
• je ekologickým zdrojom energie a nemá žiadne škodlivé emisie do atmosféry;
• úplná požiarna a výbušná bezpečnosť;
• menšia spotreba elektriny. Nepopierateľná účinnosť, účinnosť sa blíži k 100%;
• voda v systéme netvorí vodný kameň, nie je potrebná žiadna dodatočná úprava vody;
• môže byť použitý ako na vykurovanie, tak aj na dodávku teplej vody;
• zaberá málo miesta a ľahko sa inštaluje do akejkoľvek siete.

Ak vezmeme do úvahy toto všetko, kavitačný generátor je na trhu čoraz žiadanejší. Takéto zariadenie sa úspešne používa na vykurovanie obytných a kancelárskych priestorov.

Video. DIY vírivý generátor tepla.

Zakladá sa výroba takýchto generátorov. Moderný priemysel ponúka rotačné a statické generátory. Sú vybavené ovládacími zariadeniami a ochrannými snímačmi. Môžete si vybrať generátor na inštaláciu vykurovania pre miestnosti akejkoľvek veľkosti.

Vedecké laboratóriá a remeselníci pokračujú v experimentoch na zlepšenie generátorov tepla. Možno čoskoro zaujme vírový generátor tepla svoje právoplatné miesto medzi vykurovacími zariadeniami.