Të gjitha detajet në lidhje me bërjen e gjeneratorëve të nxehtësisë vorbull me duart tuaja. Çfarë është një mikser Vortex në furrat shtëpiake

Qëllimi i gjeneratorit të nxehtësisë së vorbullës Potapov (VTG), i bërë nga vetë ju, është të merrni nxehtësi vetëm me ndihmën e një motori elektrik dhe një pompë. Kjo pajisje përdoret kryesisht si një ngrohës ekonomik.

Skema e sistemit termik të vorbullës.

Meqenëse nuk ka studime për të përcaktuar parametrat e produktit në varësi të fuqisë së pompës, do të mbulohen dimensionet e përafërta.

Mënyra më e lehtë është të bëni një gjenerator të nxehtësisë vorbull nga pjesët standarde. Çdo motor elektrik do ta bëjë këtë. Sa më i fuqishëm të jetë, aq më i madh vëllimi i ujit do të nxehet në një temperaturë të caktuar.

Gjëja kryesore është motori

Ju duhet të zgjidhni një motor në varësi të tensionit të disponueshëm. Ka shumë skema me të cilat mund të lidhni një motor 380 volt me ​​një rrjet 220 volt dhe anasjelltas. Por kjo është një temë tjetër.

Montimi i gjeneratorit të nxehtësisë fillon me një motor elektrik. Do të duhet të fiksohet në kornizë. Dizajni i kësaj pajisjeje është një kornizë metalike, e cila bëhet më lehtë nga një katror. Dimensionet do të duhet të zgjidhen në vend për ato pajisje që do të jenë të disponueshme.

Vizatimi i një gjeneratori të nxehtësisë vorbull.

Lista e mjeteve dhe materialeve:

• qoshe mulli;
• makinë saldimi;
• shpuese elektrike;
• grup stërvitjesh;
• çelësa me fund të hapur ose unazë për 12 dhe 13;
• bulona, ​​dado, rondele;
• qoshe metalike;
• abetare, bojë, penel për bojë.

1. Pritini katrorët duke përdorur një mulli këndor. Duke përdorur një makinë saldimi, montoni një strukturë drejtkëndore. Përndryshe, mund ta montoni duke përdorur bulona dhe dado. Kjo nuk do të ndikojë në dizajnin përfundimtar. Zgjidhni gjatësinë dhe gjerësinë në mënyrë që të gjitha pjesët të përshtaten në mënyrë optimale.
2. Pritini një pjesë tjetër katror. Lidheni atë si një pjesë tërthore në mënyrë të tillë që të mund të siguroni motorin.
3. Ngjyrosni kornizën.
4. Hapni vrima në kornizë për bulonat dhe instaloni motorin.

Instalimi i pompës

Tani do t'ju duhet të zgjidhni një pompë uji. Tani në dyqane të specializuara mund të blini një njësi të çdo modifikimi dhe fuqie. Çfarë duhet t'i kushtoni vëmendje?

1. Pompa duhet të jetë centrifugale.
2. Motori juaj do të jetë në gjendje ta rrotullojë atë.

Instaloni një pompë në kornizë nëse keni nevojë të bëni më shumë pjesë kryq, bëjeni ose nga një qoshe ose nga hekuri me të njëjtën trashësi si këndi. Është e vështirë të bëhet një bashkim pa torno. Prandaj, do të duhet ta porosisni diku.

Diagrami i një gjeneratori të nxehtësisë me vorbull hidraulike.

Gjenerator i nxehtësisë Vortex Potapova përbëhet nga një trup i bërë në formën e një cilindri të mbyllur. Në skajet e tij duhet të ketë vrima dhe tubacione për lidhjen me sistemin e ngrohjes. Sekreti i dizajnit është brenda cilindrit. Duhet të ketë një hundë prapa vrimës së hyrjes. Vrima e saj është zgjedhur për të kësaj pajisjeje individualisht, por është e dëshirueshme që të jetë dy herë më pak se një e katërta e diametrit të trupit të tubit. Nëse bëni më pak, pompa nuk do të jetë në gjendje të kalojë ujin nëpër këtë vrimë dhe do të fillojë të nxehet. Për më tepër, pjesët e brendshme do të fillojnë të përkeqësohen me shpejtësi për shkak të fenomenit të kavitacionit.

Mjetet: mulli këndor ose sharrë hekuri, makinë saldimi, stërvitje elektrike, pikëllim i rregullueshëm.

Materialet: të trasha tub metalik, elektroda, sterna, 2 gypa filetosh, bashkime.

1. Pritini një copë tubi të trashë me diametër 100 mm dhe gjatësi 500-600 mm. Mbi të bëni një brazdë të jashtme afërsisht 20-25 mm dhe gjysmën e trashësisë së tubit. Pritini fillin.
2. Bëni dy unaza 50 mm të gjata nga i njëjti diametër tubi. Fetë fill i brendshëm në njërën anë të çdo gjysmë unaze.
3. Bëni mbulesa nga e njëjta trashësi prej metali të sheshtë si tubi dhe bashkojini në anën e pa filetuar të unazave.
4. Bëni një vrimë qendrore në kapakë: njëra me diametrin e hundës dhe tjetra me diametrin e tubit. ME brenda të kapakut ku ndodhet avioni, përdorni një stërvitje me diametër më të madh për të bërë një zgavër. Rezultati duhet të jetë një hundë.
5. Lidhni gjeneratorin e nxehtësisë me sistemin. Lidheni tubin ku ndodhet gryka me pompën në vrimën nga e cila furnizohet uji nën presion. Lidhni hyrjen e sistemit të ngrohjes me tubin e dytë. Lidhni prizën nga sistemi në hyrjen e pompës.

Uji nën presionin e krijuar nga pompa do të kalojë përmes grykës së gjeneratorit të nxehtësisë vorbull, të cilën e bëni vetë. Në dhomë do të fillojë të nxehet për shkak të përzierjes intensive. Pastaj futeni atë në sistemin e ngrohjes. Për të rregulluar temperaturën, instaloni një pajisje mbyllëse të topit pas grykës. Mbulojeni atë dhe gjeneratori i nxehtësisë së vorbullës do të qarkullojë më gjatë ujin brenda shtëpisë, që do të thotë se temperatura në të do të fillojë të rritet. Kjo është afërsisht se si funksionon ky ngrohës.

Mënyrat për të përmirësuar produktivitetin

Skema pompë nxehtësie.

Humbja e nxehtësisë ndodh në pompë. Pra, gjeneratori i nxehtësisë së vorbullës së Potapov në këtë version ka një pengesë të konsiderueshme. Prandaj, është logjike të rrethoni pompën e zhytur me një xhaketë uji në mënyrë që nxehtësia e saj të përdoret gjithashtu për ngrohje të dobishme.

Bëni pak veshjen e jashtme të të gjithë pajisjes diametër më të madh pompë në dispozicion. Ky mund të jetë ose një tub i përfunduar, i cili është i dëshirueshëm, ose një paralelipiped i bërë nga materiali fletë. Dimensionet e saj duhet të jenë të tilla që pompa, bashkimi dhe vetë gjeneratori të futen brenda. Trashësia e mureve duhet të përballojë presionin në sistem.

Për të zvogëluar humbjen e nxehtësisë, instaloni izolim termik rreth trupit të pajisjes. Mund të mbrohet me një shtresë prej kallaji. Si izolues, përdorni çdo material termoizolues që mund të përballojë pikën e vlimit të lëngut.

1. Mblidhni një pajisje kompakte të përbërë nga një pompë zhytëse, një tub lidhës dhe një gjenerator nxehtësie që keni montuar me duart tuaja.
2. Vendosni për dimensionet e tij dhe zgjidhni një tub me diametër të tillë që të gjithë këta mekanizma të mund të futen lehtësisht brenda tij.
3. Bëni mbulesa nga njëra anë dhe nga ana tjetër.
4. Siguroni ngurtësinë e mekanizmave të brendshëm dhe aftësinë e pompës për të pompuar ujin përmes vetes nga rezervuari që rezulton.
5. Bëni një vrimë hyrëse dhe lidhni tubin në të. Pompa duhet të jetë e vendosur brenda me marrjen e saj të ujit sa më afër kësaj vrime.

Saldoni një fllanxhë në skajin e kundërt të tubit. Me ndihmën e tij do të ngjitet përmes copë litari gome kapak. Për ta bërë më të lehtë montimin e pjesëve të brendshme, bëni një kornizë ose skelet të thjeshtë dhe të lehtë. Montoni pajisjen brenda saj. Kontrolloni përshtatjen dhe ngushtësinë e të gjithë komponentëve. Futeni në kuti dhe mbyllni kapakun.

Lidhu me konsumatorët dhe kontrollo gjithçka për rrjedhje. Nëse nuk ka rrjedhje, ndizni pompën. Duke hapur dhe mbyllur valvulën e vendosur në daljen e gjeneratorit, rregulloni temperaturën.

Izolimi i gjeneratorit

Diagrami i lidhjes së gjeneratorit të nxehtësisë me sistemin e ngrohjes.

Së pari ju duhet të bëni shtresën izoluese. Për këtë, merrni një fletë fletë të galvanizuar ose alumini të hollë. Pritini dy drejtkëndësha prej tij nëse jeni duke bërë një shtresë të jashtme nga dy gjysma. Ose një drejtkëndësh, por në mënyrë të tillë që pas prodhimit të përshtatet plotësisht me gjeneratorin e nxehtësisë së vorbullës Potapov, të cilin e keni mbledhur me duart tuaja.

Është më mirë të përkulni fletën në një tub diametër të madh ose përdorni një shirit tërthor. Vendosni mbi të fletën e prerë dhe shtypni sipër me dorë bllok druri. Me dorën tjetër shtypni fletën e kallajit në mënyrë që të krijohet një kthesë e vogël në të gjithë gjatësinë e saj. Përparoni pak pjesën e punës dhe përsërisni operacionin përsëri. Bëni këtë derisa të merrni një cilindër.

1. Lidheni atë duke përdorur një bravë që teneqexhinjtë e përdorin për tubacionet e kullimit.
2. Bëni mbulesa për shtresën e jashtme, duke siguruar vrima në to për lidhjen e gjeneratorit.
3. Mbështillni material termoizolues pajisje. Duke përdorur tela ose shirita të hollë kallaji, sigurojeni izolimin.
4. Vendoseni pajisjen në kutinë dhe mbyllni kapakët.

Ekziston një mënyrë tjetër për të rritur prodhimin e nxehtësisë: për ta bërë këtë ju duhet të kuptoni se si funksionon gjeneratori i vorbullës Potapov, koeficienti veprim i dobishëm të cilat mund të afrohen 100% dhe më lart (nuk ka konsensus pse ndodh kjo).

Ndërsa uji kalon përmes grykës ose grykës, një rrjedhë e fuqishme krijohet në prizë, e cila godet skajin e kundërt të pajisjes. Përdridhet dhe për shkak të fërkimit të molekulave ndodh nxehja. Kjo do të thotë që duke vendosur një pengesë shtesë brenda kësaj rrjedhe, mund të rrisni përzierjen e lëngut në pajisje.

Pasi të dini se si funksionon, mund të filloni të krijoni përmirësime shtesë. Ky do të jetë një amortizues vorbull i bërë nga pllaka gjatësore të vendosura brenda dy unazave në formën e një stabilizuesi të bombës së avionit.

Skema e një gjeneratori të palëvizshëm të nxehtësisë.

Mjetet: makinë saldimi, mulli këndor.

Materialet: llamarine ose hekur shirit, tub me mure të trasha.

Bëni dy unaza 4-5 cm të gjera nga një tub me diametër më të vogël se gjeneratori i nxehtësisë i vorbullës së Potapov Prisni shirita identikë nga shirita metalikë. Gjatësia e tyre duhet të jetë e barabartë me një të katërtën e gjatësisë së trupit të vetë gjeneratorit të nxehtësisë. Zgjidhni gjerësinë në mënyrë që pas montimit të ketë një vrimë të lirë brenda.

1. Sigurojeni pjatën në një ves. Varni unaza në të nga njëra anë dhe nga ana tjetër. Saldoni një pjatë me ta.
2. Hiqeni pjesën e punës nga kapësja dhe kthejeni 180 gradë. Vendoseni pjatën brenda unazave dhe fiksoni në kapëse në mënyrë që pllakat të jenë përballë njëra-tjetrës. Fiksoni 6 pllaka në këtë mënyrë në distanca të barabarta.
3. Montoni gjeneratorin e nxehtësisë së vorbullës duke futur pajisjen e përshkruar përballë grykës.

Ndoshta, ky produkt mund të përmirësohet më tej. Për shembull, në vend të pllakave paralele, përdorni tel çeliku, duke e mbështjellë atë në një top ajri. Ose bëni vrima në pllaka diametra të ndryshëm. Për këtë përmirësim askund nuk thuhet asgjë, por kjo nuk do të thotë se nuk ia vlen të bëhet.

Diagrami i një arme ngrohjeje.

1. Sigurohuni që të mbroni gjeneratorin e nxehtësisë së vorbullës Potapov duke lyer të gjitha sipërfaqet.
2. Gjatë funksionimit, pjesët e brendshme të tij do të jenë në shumë mjedis agresiv shkaktuar nga proceset e kavitacionit. Prandaj, përpiquni të bëni trupin dhe gjithçka që ndodhet në të nga materiali i trashë. Mos kurseni në harduer.
3. Bëni disa versione të kapakëve me vrima të ndryshme hyrëse. Atëherë do të jetë më e lehtë të zgjidhni diametrin e tyre për të marrë performancë të lartë.
4. E njëjta gjë vlen edhe për amortizuesin e dridhjeve. Mund të modifikohet gjithashtu.

Ndërtoni një stol të vogël laboratori ku do të testoni të gjitha karakteristikat. Për ta bërë këtë, mos lidhni konsumatorët, por lidhni tubacionin me gjeneratorin. Kjo do të thjeshtojë testimin e tij dhe përzgjedhjen e parametrave të nevojshëm. Meqenëse instrumentet komplekse për përcaktimin e faktorit të efikasitetit në shtëpi vështirë se mund të gjenden, propozohet testi i mëposhtëm.

Ndizni gjeneratorin e nxehtësisë së vorbullës dhe vini re kohën kur ngroh ujin në një temperaturë të caktuar. Është më mirë të kesh një termometër elektronik, është më i saktë. Pastaj bëni ndryshime në dizajn dhe ekzekutoni përsëri eksperimentin, duke monitoruar rritjen e temperaturës. Sa më shumë që uji të nxehet në të njëjtën kohë, aq më shumë përparësi do t'i jepet versionit përfundimtar të përmirësimit të instaluar në dizajn.

Për ngrohjen e shtëpive dhe apartamenteve private, ato përdoren shpesh gjeneratorë autonome. Ne propozojmë të shqyrtojmë se çfarë është një gjenerator i nxehtësisë me vorbull me induksion, parimi i funksionimit të tij, si të bëni një pajisje me duart tuaja, si dhe vizatimet e pajisjeve.

Përshkrimi i gjeneratorit

Ka lloje të ndryshme gjeneratorët e nxehtësisë vorbull dallohen kryesisht nga forma e tyre. Më parë, përdoreshin vetëm modele me tuba, tani përdoren në mënyrë aktive ato të rrumbullakëta, asimetrike ose ovale. Duhet të theksohet se kjo pajisje e vogël mund të sigurojë plotësisht ngrohje e pavarur, dhe kur qasja e duhur Ka edhe furnizim me uje te ngrohte.

Foto – Mini gjenerator i nxehtësisë i tipit Vortex

Gjeneruesi i nxehtësisë vorbull dhe hidrovorteksi është a pajisje mekanike, i cili ndan gazin e ngjeshur nga rrjedhat e tij të nxehta dhe të ftohta. Ajri që del nga skaji "i nxehtë" mund të arrijë një temperaturë prej 200 ° C, dhe nga fundi i ftohtë mund të arrijë -50. Duhet të theksohet se avantazhi kryesor i një gjeneratori të tillë është se ai pajisje elektrike nuk ka pjese levizese, cdo gje eshte e rregulluar pergjithmone. Tuba janë bërë më shpesh prej çeliku inox, i cili ka rezistencë të shkëlqyer ndaj temperaturat e larta dhe faktorët e jashtëm shkatërrues (presioni, korrozioni, ngarkesat e goditjes).

Foto – Gjenerator i nxehtësisë Vortex

Gazi i ngjeshur fryhet në mënyrë tangjenciale në dhomën e vorbullës, pas së cilës përshpejtohet në një shpejtësi të lartë rrotullimi. Për shkak të grykës konike në fund të tubit të daljes, vetëm pjesa "hyrëse" e gazit të ngjeshur lejohet të rrjedhë në një drejtim të caktuar. Pjesa tjetër detyrohet të kthehet në vorbullën e brendshme, e cila është në diametër më të vogël se ajo e jashtme.

Ku përdoren gjeneratorët e nxehtësisë vorbull:

1. Në njësitë ftohëse;
2. Sigurimi i ngrohjes për ndërtesat e banimit;
3. Për ngrohjen e ambienteve industriale;

Duhet të kihet parasysh se gjeneratori i gazit dhe hidraulik i vorbullës ka efikasitet më të ulët se pajisjet tradicionale të ajrit të kondicionuar. Ato përdoren gjerësisht për ftohje pikash me kosto të ulët kur janë të disponueshme ajri i kompresuar nga rrjeti lokal i ngrohjes.

Video: studimi i gjeneratorëve të nxehtësisë së vorbullës

Parimi i funksionimit

Ekzistojnë shpjegime të ndryshme për arsyet e shfaqjes së efektit të vorbullës së rrotullimit në mungesë të plotë të lëvizjes dhe fushave magnetike.

Foto - Skema e një gjeneratori të nxehtësisë vorbull

NË në këtë rast, gazi vepron si një trup rrotullues për shkak të lëvizjes së tij të shpejtë brenda pajisjes. Ky parim i funksionimit ndryshon nga standardi i pranuar përgjithësisht, ku veç e veç është ftohtë Dhe ajri i nxehtë, sepse kur rrjedhat kombinohen sipas ligjeve të fizikës, ajo formohet presion të ndryshëm, e cila në rastin tonë shkakton lëvizje vorbullash të gazeve.

Për shkak të pranisë së forcës centrifugale, temperatura e ajrit në dalje është shumë më e lartë se temperatura e hyrjes, kjo lejon që pajisjet të përdoren si për gjenerimin e nxehtësisë ashtu edhe për ftohjen efektive.

Ekziston një teori tjetër e parimit të funksionimit të gjeneratorit të nxehtësisë, për shkak të faktit se të dy vorbullat rrotullohen me të njëjtën shpejtësi dhe drejtim këndor, këndi i brendshëm i vorbullës humbet vrullin e tij këndor. Ulja e çift rrotullues transferon energjinë kinetike në vorbullën e jashtme, duke rezultuar në formimin e rrjedhave të ndara të gazit të nxehtë dhe të ftohtë. Ky parim i funksionimit është një analog i plotë i efektit Peltier, në të cilin pajisja përdor energji elektrike presioni (tensioni) për të lëvizur nxehtësinë në njërën anë të një kryqëzimi metalik të ndryshëm, duke bërë që ana tjetër të ftohet dhe energjia e konsumuar të kthehet në burim.

Foto - Parimi i funksionimit të gjeneratorit të hidrotipit

Përparësitë e një gjeneratori të nxehtësisë vorbull:

• Siguron një ndryshim të konsiderueshëm (deri në 200 º C) të temperaturës midis gazit "të ftohtë" dhe "të nxehtë", funksionon edhe në presion të ulët të hyrjes;
• Funksionon me efikasitet deri në 92%, nuk kërkon ftohje të detyruar;
• Shndërron të gjithë rrjedhën hyrëse në një rrjedhë ftohjeje. Falë kësaj, praktikisht eliminohet mundësia e mbinxehjes së sistemeve të ngrohjes
• Përdoret energjia e gjeneruar në tubin e vorbullës në një rrjedhë të vetme, e cila kontribuon në ngrohjen efikase gazi natyror me humbje minimale të nxehtësisë;
• Siguron ndarje efektive të temperaturës së vorbullës së gazit hyrës në presioni atmosferik dhe gazi i daljes në presion negativ.

Një ngrohje e tillë alternative, me konsum pothuajse zero volt, ngroh në mënyrë të përsosur dhomën nga 100 metra katrorë(në varësi të modifikimit). Disavantazhet kryesore: Kjo është me kosto të lartë dhe përdoret rrallë në praktikë.

Si të bëni një gjenerator nxehtësie me duart tuaja

Gjeneratorët e nxehtësisë Vortex janë shumë pajisje komplekse, në praktikë, ju mund të bëni një automatik Potapov VTG, qarku i të cilit është i përshtatshëm si për punë në shtëpi ashtu edhe për punë industriale.

Foto – Gjenerator i nxehtësisë vorbull Potapov

Kështu u shfaq gjeneratori mekanik i nxehtësisë i Potapov (efikasiteti 93%), diagrami i të cilit tregohet në figurë. Përkundër faktit se Nikolai Petrakov ishte i pari që mori një patentë, është pajisja e Potapov që gëzon sukses të veçantë në mesin e zejtarëve të shtëpisë.

Ky diagram tregon dizajnin e një gjeneratori vorbullash. Tubi i përzierjes 1 është i lidhur me pompën e presionit nga një fllanxhë, e cila nga ana tjetër furnizon lëngun me një presion prej 4 deri në 6 atmosfera. Kur uji hyn në kolektor, në vizatimin 2 formohet një vorbull dhe futet në një tub të veçantë vorbull (3), i cili është projektuar në mënyrë që gjatësia të jetë 10 herë më e madhe se diametri. Një vorbull uji lëviz përgjatë një tubi spirale pranë mureve drejt tubit të nxehtë. Ky fund përfundon me fundin 4, në qendër të së cilës ka një vrimë të veçantë për dalje ujë të nxehtë.

Për të kontrolluar rrjedhën, një pajisje e posaçme frenimi ose ndreqës i rrjedhës së ujit 5, ndodhet përpara pjesës së poshtme, ajo përbëhet nga disa rreshta pllakash që janë ngjitur në mëngë në qendër; Mëngë është koaksiale me tubin 3. Në momentin kur uji lëviz përmes tubit drejt ndreqësit përgjatë mureve, në seksionin aksial formohet një rrjedhë kundërrryme. Këtu uji lëviz drejt montimit 6, i cili është i ngulitur në murin e volutës dhe tubit të furnizimit me lëngje. Këtu prodhuesi instaloi një tjetër rregullues të rrjedhës së diskut 7 për të kontrolluar rrjedhën e ujit të ftohtë. Nëse nxehtësia del nga lëngu, ajo drejtohet përmes një anashkalimi të veçantë 8 në skajin e nxehtë 9, ku uji përzihet me ujin e nxehtë duke përdorur mikserin 5.

Direkt nga tubi i ujit të nxehtë, lëngu hyn në radiatorë, pas së cilës bën një "rreth" dhe kthehet në ftohës për ringrohje. Tjetra, burimi ngroh lëngun, pompa përsërit rrethin.

Sipas kësaj teorie, ka edhe modifikime të gjeneratorit të nxehtësisë për prodhimin masiv të presionit të ulët. Për fat të keq, projektet janë të mira vetëm në letër në realitet, pak njerëz i përdorin ato, veçanërisht duke pasur parasysh që llogaritja kryhet duke përdorur teoremën Viriale, e cila duhet të marrë parasysh energjinë e Diellit (një vlerë jo konstante) dhe forca centrifugale në tub.

Formula është si më poshtë:

Epot = – 2 Ekin

Ku Ekin = mV2/2 është lëvizja kinetike e Diellit;

Masa e planetit është m, kg.

Një gjenerator i nxehtësisë shtëpiake i tipit vorbull për ujin Potapov mund të ketë sa vijon specifikimet teknike:

Foto – Modifikime të gjeneratorëve të nxehtësisë vorbull

Pasqyrë e çmimeve

Pavarësisht nga thjeshtësia e tyre relative, shpesh është më e lehtë të blini gjeneratorë të nxehtësisë me kavitacion vorbull sesa t'i montoni ato vetë pajisje shtëpiake. Shitjet e gjeneratorëve të gjeneratës së re kryhen në shumë qytete të mëdha të Rusisë, Ukrainës, Bjellorusisë dhe Kazakistanit.

Le të shohim listën e çmimeve nga burimet e hapura (mini-pajisjet do të jenë më të lira), sa kushton gjeneratori Mustafaev, Bolotov dhe Potapov:

Shumica çmim të ulët për një gjenerator të nxehtësisë së energjisë vorbull të markave Akoil, Vita, Graviton, Must, Euroalliance, Yusmar, NTK, në Izhevsk, për shembull, rreth 700,000 rubla. Kur blini, sigurohuni që të kontrolloni pasaportën e pajisjes dhe certifikatat e cilësisë.

E keni vënë re që çmimi i ngrohjes dhe furnizimit me ujë të ngrohtë është rritur dhe nuk dini çfarë të bëni për këtë? Zgjidhja e problemit të burimeve të shtrenjta të energjisë është një gjenerator i nxehtësisë vorbull. Unë do të flas se si funksionon një gjenerator i nxehtësisë vorbull dhe cili është parimi i funksionimit të tij. Do të zbuloni gjithashtu nëse është e mundur të montoni një pajisje të tillë me duart tuaja dhe si ta bëni atë në një punëtori në shtëpi.

Pak histori

Gjeneratori termik i vorbullës konsiderohet një zhvillim premtues dhe inovativ. Ndërkohë, teknologjia nuk është e re, pasi gati 100 vjet më parë shkencëtarët po mendonin se si të aplikonin fenomenin e kavitacionit.

Fabrika e parë pilot operacionale, i ashtuquajturi "tubi vortex", u prodhua dhe u patentua nga inxhinieri francez Joseph Rank në 1934.

Rank ishte i pari që vuri re se temperatura e ajrit në hyrje të ciklonit (pastruesi i ajrit) ndryshon nga temperatura e së njëjtës rrymë ajri në dalje. Sidoqoftë, në fazat fillestare të provave të stolit, tubi i vorbullës u testua jo për efikasitetin e ngrohjes, por, përkundrazi, për efikasitetin e ftohjes së rrjedhës së ajrit.

Teknologjia mori zhvillim të ri në vitet '60 të shekullit të njëzetë, kur shkencëtarët sovjetikë kuptuan se si të përmirësonin tubin Ranque duke derdhur lëng në të në vend të një avioni ajri.

Për shkak të densitetit më të madh të mediumit të lëngshëm, në krahasim me ajrin, temperatura e lëngut, kur kalonte nëpër tubin e vorbullës, ndryshonte më intensivisht. Si rezultat, u vërtetua eksperimentalisht se mediumi i lëngshëm, duke kaluar nëpër tubin e përmirësuar Ranque, nxehej në mënyrë jonormale shpejt me një koeficient të konvertimit të energjisë prej 100%!

Fatkeqësisht, në atë kohë nuk kishte nevojë për burime të lira të energjisë termike dhe teknologjia nuk u gjet aplikim praktik. Instalimet e para të kavitacionit operativ të krijuara për të ngrohur një medium të lëngshëm u shfaqën vetëm në mesin e viteve '90 të shekullit të njëzetë.

Një seri krizash energjetike dhe si pasojë e rritjes së interesit për burime alternative energjia shërbeu si arsye për rifillimin e punës në konvertuesit efektivë të energjisë së lëvizjes së një rryme uji në nxehtësi. Si rezultat, sot mund të blini një njësi me fuqinë e kërkuar dhe ta përdorni në shumicën e sistemeve të ngrohjes.

Parimi i funksionimit

Kavitacioni bën të mundur që uji të mos i japë nxehtësi, por të nxjerrë nxehtësi nga uji në lëvizje, duke e ngrohur atë në temperatura të konsiderueshme.

Dizajni i mostrave të funksionimit të gjeneratorëve të nxehtësisë vorbull është i thjeshtë nga jashtë. Mund të shohim një motor masiv, me të cilin është lidhur një pajisje cilindrike kërmilli.

"Kërmilli" është një version i modifikuar i borisë së Ranque. Falë formë karakteristike, intensiteti i proceseve të kavitacionit në zgavrën e "kërmillit" është shumë më i lartë në krahasim me tubin e vorbullës.

Në zgavrën e "kërmillit" ekziston një aktivizues i diskut - një disk me perforim të veçantë. Kur disku rrotullohet, mediumi i lëngshëm në "kërmillin" aktivizohet, për shkak të të cilit ndodhin proceset e kavitacionit:

• Motori elektrik kthen aktivizuesin e diskut. Aktivizuesi i diskut është më i madhi element i rëndësishëm në projektimin e gjeneratorit të nxehtësisë, dhe është i lidhur me motorin elektrik me anë të një boshti të drejtë ose një rripi. Kur pajisja ndizet në modalitetin e funksionimit, motori transmeton çift rrotullues tek aktivizuesi;
• Aktivizuesi rrotullon mediumin e lëngshëm. Aktivizuesi është projektuar në atë mënyrë që mediumi i lëngshëm, duke hyrë në zgavrën e diskut, të rrotullohet dhe të fitojë energji kinetike;
• Shndërrimi i energjisë mekanike në energji termike. Duke lënë aktivizuesin, mediumi i lëngshëm humbet nxitimin dhe, si rezultat i frenimit të papritur, ndodh një efekt kavitacioni. Si rezultat, energjia kinetike ngroh mjedisin e lëngshëm në + 95 ° C, dhe energjia mekanike bëhet termike.

Fusha e zbatimit

Ilustrim	Përshkrimi i aplikimit
	Ngrohje. Pajisjet që konvertojnë energjinë mekanike të lëvizjes së ujit në nxehtësi përdoren me sukses në ngrohjen e ndërtesave të ndryshme, nga ndërtesat e vogla private deri tek objektet e mëdha industriale. Nga rruga, në territorin e Rusisë sot mund të numëroni të paktën dhjetë vendbanimet, ku ngrohja e centralizuar sigurohet jo nga shtëpitë e kaldajave tradicionale, por nga gjeneratorët e gravitetit.
	Nxehtësia ujë të rrjedhshëm Për përdorim shtëpiak . Gjeneratori i nxehtësisë, kur lidhet me rrjetin, ngroh ujin shumë shpejt. Prandaj, pajisje të tilla mund të përdoren për të ngrohur ujin furnizim autonom me ujë, në pishina, banja, lavanteri etj.
	Përzierja e lëngjeve të papërziershme. Në kushte laboratorike, njësitë e kavitacionit mund të përdoren për përzierjen me cilësi të lartë të mediave të lëngshme me dendësi të ndryshme derisa të arrihet një konsistencë homogjene.

Integrimi në sistemin e ngrohjes së një shtëpie private

Për të përdorur një gjenerator nxehtësie në një sistem ngrohjeje, ai duhet të instalohet në të. Si ta bëni këtë saktë? Në fakt, nuk ka asgjë të komplikuar në lidhje me të.

Përpara gjeneratorit (shënuar 2 në figurë) është instaluar një pompë centrifugale (1 në figurë), e cila do të furnizojë ujë me presion deri në 6 atmosfera. Pasi të jetë instaluar gjeneratori rezervuari i zgjerimit(6 në figurë) dhe valvulat mbyllëse.

Avantazhet e përdorimit të gjeneratorëve të nxehtësisë me kavitacion

Përparësitë e një burimi vorbull energji alternative
	Ekonomik. Falë përdorimit efikas të energjisë elektrike dhe efikasitet të lartë, gjeneratori i nxehtësisë është më ekonomik në krahasim me llojet e tjera të pajisjeve të ngrohjes.
	Dimensione të vogla në krahasim me konvencionale pajisje për ngrohje fuqi të ngjashme. Gjenerator i palëvizshëm i përshtatshëm për ngrohje shtëpi e vogël, dy herë më kompakte se moderne bojler me gaz. Nëse instaloni një gjenerator nxehtësie në një dhomë kaldajash konvencionale në vend të kaldaja me lëndë djegëse të ngurtë, do të mbetet shumë hapësirë ​​e lirë.
	Pesha e ulët e instalimit. Për shkak të peshë të lehtë, edhe instalimet e mëdha me fuqi të lartë mund të vendosen lehtësisht në dyshemenë e dhomës së bojlerit pa ndërtuar një themel të veçantë. Nuk ka fare probleme me vendndodhjen e modifikimeve kompakte. E vetmja gjë që duhet t'i kushtoni vëmendje kur instaloni pajisjen në një sistem ngrohjeje është nivel të lartë zhurma. Prandaj, instalimi i gjeneratorit është i mundur vetëm në ambiente jo banesore- në kazan, bodrum, etj.
	Dizajn i thjeshtë. Gjeneratori i nxehtësisë i llojit të kavitacionit është aq i thjeshtë sa nuk ka asgjë për të thyer në të. Pajisja ka një numër të vogël elementësh që lëvizin mekanikisht dhe nuk ka fare elektronikë komplekse. Prandaj, gjasat e dështimit të pajisjes, në krahasim me kaldaja me gaz apo edhe me karburant të ngurtë, janë minimale.
	Nuk ka nevojë për modifikime shtesë. Gjeneratori i nxehtësisë mund të integrohet në një ekzistues sistemi i ngrohjes. Kjo do të thotë, nuk ka nevojë të ndryshoni diametrin e tubave ose vendndodhjen e tyre.
	Nuk ka nevojë për trajtim të ujit. Nëse për funksionimin normal Nëse një kazan me gaz kërkon një filtër uji të rrjedhshëm, atëherë duke instaluar një ngrohës kavitacioni, nuk duhet të shqetësoheni për bllokimet. Për shkak të procese specifike V dhoma e punës gjeneratori, bllokimet dhe shkallët nuk shfaqen në mure.
	Funksionimi i pajisjeve nuk kërkon monitorim të vazhdueshëm. Nëse për kaldaja me lëndë djegëse të ngurta Nëse duhet ta mbani një sy, ngrohësi i kavitacionit funksionon në modalitetin autonom. Udhëzimet e funksionimit për pajisjen janë të thjeshta - thjesht futni motorin dhe, nëse është e nevojshme, fikeni.
	Miqësia ndaj mjedisit. Instalimet e kavitacionit nuk ndikojnë në asnjë mënyrë ekosistemin, sepse i vetmi komponent që konsumon energji është motori elektrik.

Skemat për prodhimin e një gjeneratori të nxehtësisë të llojit të kavitacionit

Për të bërë një pajisje pune me duart tuaja, ne do të shqyrtojmë vizatimet dhe diagramet e pajisjeve operative, efektiviteti i të cilave është vendosur dhe dokumentuar në zyrat e patentave.

Ilustrime	Përshkrimi i përgjithshëm i modeleve të gjeneratorëve të nxehtësisë me kavitacion
	Pamje e përgjithshme e njësisë. Figura 1 tregon diagramin më të zakonshëm të projektimit të një gjeneratori të nxehtësisë me kavitacion. Numri 1 tregon grykën e vorbullës në të cilën është montuar dhoma e rrotullimit. Në anën e dhomës së rrotullimit mund të shihni tubin e hyrjes (3), i cili është i lidhur me të pompë centrifugale (4). Numri 6 në diagram tregon tubat e hyrjes për krijimin e një rrjedhe kundërshqetësuese. Një element veçanërisht i rëndësishëm në diagram është rezonatori (7) i bërë në formën e një dhome të zbrazët, vëllimi i së cilës ndryshohet nga pistoni (9). Numrat 12 dhe 11 tregojnë mbytet që sigurojnë kontrollin e intensitetit të rrjedhës së ujit.
	Pajisja me rezonatorë me dy seri. Figura 2 tregon një gjenerator nxehtësie në të cilin rezonatorët (15 dhe 16) janë instaluar në seri. Njëri nga rezonatorët (15) është bërë në formën e një dhome të zbrazët që rrethon grykën, e treguar me numrin 5. Rezonatori i dytë (16) gjithashtu është bërë në formën e një dhome të zbrazët dhe ndodhet në skajin e pasmë të pajisja në afërsi të tubave të hyrjes (10) që furnizojnë rrjedha shqetësuese. Aspiratorët, të shënuar me numrat 17 dhe 18, janë përgjegjës për intensitetin e furnizimit me lëng dhe për mënyrën e funksionimit të të gjithë pajisjes.
	Gjenerator nxehtësie me rezonatorë kundër. Në Fig. Figura 3 tregon një qark më pak të zakonshëm, por shumë efektiv të pajisjes, në të cilin dy rezonatorë (19, 20) janë të vendosur përballë njëri-tjetrit. Në këtë skemë, hunda e vorbullës (1) me një hundë (5) shkon rreth daljes së rezonatorit (21). Përballë rezonatorit të shënuar 19, mund të shihni hyrjen (22) të rezonatorit me numër 20. Ju lutemi vini re se vrimat e daljes së dy rezonatorëve janë të vendosura në mënyrë koaksiale.

Ilustrime	Përshkrimi i dhomës së rrotullimit (Kërmilli) në projektimin e një gjeneratori të nxehtësisë me kavitacion
	"Kërmilli" i një gjeneratori të nxehtësisë me kavitacion në seksion kryq. Në këtë diagram mund të shihni detajet e mëposhtme: 1 - trupi, i cili është bërë i zbrazët dhe në të cilin ndodhen të gjithë elementët thelbësorë të rëndësishëm; 2 - bosht mbi të cilin është fiksuar disku i rotorit; 3 - unaza e rotorit; 4 - stator; 5 - vrima teknologjike të bëra në stator; 6 - emetues në formën e shufrave. Vështirësitë kryesore në prodhimin e elementeve të listuara mund të lindin gjatë prodhimit të një trupi të zbrazët, pasi është më mirë ta bëni atë të derdhur. Meqenëse nuk ka pajisje për hedhjen e metaleve në një punëtori shtëpiake, një strukturë e tillë, megjithëse në kurriz të forcës, do të duhet të bëhet e salduar.
	Skema e kombinimit të unazës së rotorit (3) dhe statorit (4). Diagrami tregon unazën e rotorit dhe statorit në momentin e shtrirjes kur rrotullohet disku i rotorit. Kjo do të thotë, me çdo kombinim të këtyre elementeve, ne shohim formimin e një efekti të ngjashëm me veprimin e tubit të Ranque. Ky efekt do të jetë i mundur me kusht që në njësinë e montuar sipas skemës së propozuar, të gjitha pjesët të përshtaten në mënyrë të përkryer së bashku.
	Zhvendosja rrotulluese e unazës së rotorit dhe statorit. Ky diagram tregon atë pozicion elementet strukturore"kërmilli", në të cilin ndodh një goditje hidraulike (kolapsi i flluskave), dhe mediumi i lëngshëm nxehet. Kjo do të thotë, për shkak të shpejtësisë së rrotullimit të diskut të rotorit, është e mundur të vendosen parametra për intensitetin e shfaqjes së goditjeve hidraulike, duke provokuar lirimin e energjisë. E thënë thjesht, sa më shpejt të rrotullohet disku, aq më e lartë do të jetë temperatura e mediumit ujor në prizë.

Le ta përmbledhim

Tani ju e dini se çfarë është një burim popullor dhe i kërkuar i energjisë alternative. Kjo do të thotë se do të jetë e lehtë për ju të vendosni nëse një pajisje e tillë është e përshtatshme apo jo. Unë gjithashtu rekomandoj të shikoni videon në këtë artikull.

Që në fillim, ai tërhoqi shpikësit për shkak të thjeshtësisë së tij të dukshme zbatimi teknik- në fakt, zbatimi më i thjeshtë tub vorbullështë një pjesë e një tubi shumë të zakonshëm, në të cilin rrjedha origjinale furnizohet në mënyrë tangjenciale nga njëra anë, dhe një diafragmë unazore është instaluar në skajin e kundërt, dhe pjesa e ftohur e rrjedhës del nga vrima e saj e brendshme dhe pjesa e saj e nxehtë. del nga hendeku midis skajit të jashtëm të diafragmës dhe sipërfaqes së brendshme të tubit. Sidoqoftë, në realitet, jo gjithçka është aq e thjeshtë - nuk është gjithmonë e mundur të arrihet një ndarje efektive, dhe efikasiteti i instalimeve të tilla zakonisht është dukshëm inferior ndaj pompave të nxehtësisë së kompresorëve të përdorur gjerësisht. Përveç kësaj, zakonisht parametrat e një instalimi të efektit Ranque llogariten për një fuqi specifike të përcaktuar nga shpejtësia dhe shpejtësia e rrjedhës së rrjedhës hyrëse, dhe kur parametrat e rrjedhës hyrëse devijojnë nga vlerat optimale, efikasiteti i tubit të vorbullës përkeqësohet. në mënyrë të konsiderueshme. Sidoqoftë, duhet të theksohet se aftësitë e disa instalimeve të bazuara në efektin Ranque frymëzojnë respekt - për shembull, ftohja rekord që u arrit në një fazë është më shumë se 200°C!

Sidoqoftë, duke marrë parasysh klimën tonë, përdorimi i efektit Ranque për ngrohje është me interes shumë më të madh, dhe në të njëjtën kohë unë gjithashtu do të doja të mos shkoja përtej fushës së "mjeteve të improvizuara".

Thelbi i efektit Ranque

Kur një rrjedhë gazi ose lëngu lëviz përgjatë sipërfaqes së rrotullimit të qetë të një tubi, në murin e tij të jashtëm formohet një zonë. presionin e lartë të gjakut dhe temperatura, dhe në pjesën e brendshme (ose në qendër të zgavrës, nëse gazi rrotullohet përgjatë sipërfaqes së një ene cilindrike) - një zonë me temperaturë dhe presion të ulët. Ky fenomen mjaft i njohur quhet Efekti Ranque emëruar pas inxhinierit francez Joseph Ranque (G.J.Ranque, ndonjëherë i shkruar "Ranke") i cili e zbuloi atë në 1931, ose Efekti Ranque-Hilsch(Gjermani Robert Hilsh vazhdoi të studionte këtë efekt në gjysmën e dytë të viteve 1940 dhe përmirësoi efikasitetin e tubit të vorbullës Ranque). Projektimet që përdorin efektin Ranque janë një lloj pompe nxehtësie, energjia për funksionimin e së cilës merret nga një mbingarkues që krijon një rrjedhë të lëngut të punës në hyrjen e tubit.

Paradoksi i efektit Ranque qëndron në faktin se forcat centrifugale në një rrjedhë rrotulluese janë të drejtuara nga jashtë. Siç dihet, shtresat më të ngrohta të gazit ose lëngut kanë një densitet më të ulët dhe duhet të ngrihen lart, dhe në rastin e forcave centrifugale, shtresat më të ftohta kanë një densitet më të lartë dhe, në përputhje me rrethanat, duhet të priren në periferi. Ndërkohë, në shpejtësi të lartë Në një rrjedhë rrotulluese, gjithçka ndodh pikërisht e kundërta!

Efekti Ranque manifestohet si për rrjedhën e gazit, ashtu edhe për rrjedhën e lëngut, i cili, siç dihet, është praktikisht i pakompresueshëm dhe për këtë arsye faktori adiabatik i ngjeshjes/zgjerimit nuk është i zbatueshëm për të. Sidoqoftë, në rastin e një lëngu, efekti Ranque zakonisht është shumë më pak i theksuar - ndoshta pikërisht për këtë arsye, dhe rruga shumë e shkurtër mesatare e lirë e grimcave e bën manifestimin e tij të vështirë. Por kjo është e vërtetë nëse mbetemi brenda kornizës së teorisë kinetike molekulare tradicionale dhe efekti mund të ketë arsye krejtësisht të ndryshme.

Sipas mendimit tim, në për momentin më e plota dhe më e besueshme përshkrim shkencor Efekti Ranque është paraqitur në artikullin nga A.F. Gutsol (në format pdf). Çuditërisht, në thelbin e tij, përfundimet e tij për thelbin e fenomenit përkojnë me ato që morëm "në gishta". Fatkeqësisht, ai injoron faktorin e parë (ngjeshja adiabatike e gazit në rrezen e jashtme dhe zgjerimi në atë të brendshëm), i cili, për mendimin tim, është shumë domethënës kur përdorni gazra të ngjeshshëm, megjithëse vepron vetëm brenda pajisjes. Dhe A.F. Gutsol e quan faktorin e dytë "ndarja e mikrovolumeve të shpejta dhe të ngadalta".

Shpjegimi modern i efektit Ranque

Aktualisht, shpjegimi më i pranuar përgjithësisht për efektin Ranque është si vijon.

Dihet se nëse matni temperaturën e një rryme lëvizëse (të themi, në një tub) me dy termometra, ata do të tregojnë temperatura të ndryshme, nëse njëri prej tyre është i palëvizshëm në lidhje me rrjedhën (d.m.th. lëviz me të), dhe tjetri është montuar në tub. Në këtë rast, temperatura e matur nga një termometër i montuar në tub do të lidhet me temperaturën e matur nga një termometër që lëviz me rrjedhën si më poshtë:

T 0 = T + v 2 / (2 c p) (1),

Ku T0- temperatura e matur nga një termometër i montuar në tub, "temperatura e stagnimit"; T- temperatura “vet” e rrjedhës, e matur me një termometër që lëviz me të, “temperatura statike”; v- shpejtësia e rrjedhës nëpër tub; c fq- kapaciteti specifik termik i substancës rrjedhëse.

Kështu, ne shohim se temperatura e stagnimit, e matur me një termometër të palëvizshëm, në të njëjtën temperaturë statike të brendshme të kësaj rrjedhe do të varet nga shpejtësia e saj. Nëse i gjithë gazi ndalet në lidhje me një termometër të tillë, atëherë e gjithë temperatura e tij do të rritet në këtë vlerë - energjia kinetike shndërrohet në energji termike. Është ky fenomen që shkakton ngrohjen e skajeve kryesore të krahëve të avionëve me shpejtësi të lartë (kryesisht ato supersonike), si dhe djegien e meteoritëve dhe anijeve kozmike të skaduara në atmosferë.

Supozohet se pranë daljes së diafragmës shpejtësitë këndore të dy rrjedhat e ftohta dhe të nxehta janë të barabarta, domethënë, i gjithë vorbulla rrotullohet si një trup i vetëm i ngurtë (vorbull "kuazi i ngurtë"). Në kushte të tilla, në rreze të ndryshme të tubit të vorbullës, gazi ka shpejtësi të ndryshme lineare në përputhje me rrethanat, ai gjithashtu ka temperatura të ndryshme termodinamike; Për shkak të përzierjes efektive turbulente brenda tubit të vorbullës, këto temperatura priren të barazohen, prandaj ndodh një rishpërndarje e temperaturave të veta ("termostatike") të pjesëve të ndryshme të rrjedhës së gazit, e cila bëhet e dukshme kur gazi largohet nga tubi i vorbullës.

Fatkeqësisht, ky shpjegim nuk mund të konsiderohet i kënaqshëm. Së pari, është "thjesht matematikore", dhe nëse përpiqemi ta mbushim me një thelb fizik, atëherë arrijmë në të njëjtën "ndarje të mikrovolumeve të shpejta dhe të ngadalta". Së dyti, nuk është plotësisht e qartë pse saktësisht temperatura e stanjacionit në të gjithë seksionin kryq të tubit të vorbullës supozohet apriori të jetë e njëjtë? Dhe duke pranuar si hipotezë kryesore shkëmbimin e energjisë ndërmjet pjesëve të ndryshme të rrjedhës, duhet të arrijmë në një shpërndarje të kundërt të temperaturave. Në fakt, shtresat e jashtme kanë shpejtësinë më të lartë lineare dhe, për rrjedhojë, temperaturën më të lartë të stagnimit. Rrjedhimisht, energjia prej tyre duhet të rrjedhë në shtresat qendrore që lëvizin ngadalë, duke rritur temperaturën e tyre. Kështu, gazi i nxehtë duhet të dalë nga mesi, dhe gazi i ftohtë duhet të dalë nga hendeku periferik, gjë që kundërshton drejtpërdrejt faktet e vëzhguara. Prandaj, argumentohet se gazi lëviz shpejt në periferi, duke hyrë si rezultat lëvizje e turbullt në qendër, ku ngadalësohet dhe humbet energjinë e saj kinetike. Por përsëri, ku mund të shkojë kjo energji? Vetëm kur është ngrohtë, që do të thotë, përsëri, në mes temperatura duhet të rritet. Së fundi, ka dëshmi se vorbulla brenda tubit Ranque nuk është aspak pothuajse e ngurtë, dhe për më tepër, pjesa qendrore e saj mund të rrotullohet në drejtim të kundërt, dhe në këtë rast e gjithë kjo teori nuk korrespondon fare me praktikën. Në përgjithësi, para se të ndërtohen teori, janë të nevojshme matjet praktike të të paktën shpejtësive dhe drejtimeve të rrotullimit në rreze të ndryshme dhe në distanca të ndryshme nga diafragma.

Shpjegime të tjera për efektin Ranque

Mjaft e çuditshme, efekti Ranque mund të shpjegohet gjithashtu duke përdorur qasje më të thjeshta mekanike ndaj një gazi ideal, të përshkruar kur merret parasysh rrotullimi i një fluksi ideal gazi.

Nëse ka një kokërr të vërtetë në shpjegime të tilla mekanike, atëherë këshillat e mëposhtme do të jenë efektive për optimizimin e pajisjeve me efekt Ranque.

1. Për ndarjen sa më efektive, duhen parandaluar në çdo mënyrë të mundshme shfaqja e turbulencës që përzien shtresat tashmë të ndara. Kjo nënkupton kërkesat për butësi sipërfaqet e brendshme pajisjet dhe nevoja për laminaritet të rrjedhës hyrëse.
2. Rrjedha e punës nuk duhet të bëjë shumë rrotullime: pothuajse e gjithë ndarja ndodh në kthesat e para, dhe lëvizja e mëtejshme do të çojë vetëm në humbje të panevojshme të fërkimit dhe do të rrisë tërheqjen aero/hidrodinamike, duke e bërë të vështirë funksionimin e supermbushësit. Megjithatë, sa më e lartë të jetë dendësia e fluksit, aq më e vështirë do të jetë ndarja dhe aq më shumë rrotullime do të duhet të bëhen.
3. Efekti Ranque duhet të shfaqet në masën më të madhe për një gaz të rrallë, vetitë e të cilit janë afër vetive të një gazi ideal. Me rritjen e densitetit të gazit, dhe aq më tepër kur përdorni lëngje, një reduktim në rrugën e lirë të grimcave dhe një rritje në viskozitetin e mediumit bëhet një faktor domethënës, së bashku me turbulencën, e cila përkeqëson ndarjen e temperaturës së rrjedhës fillestare.
4. Shpejtësia optimale e rrjedhës duhet të jetë në përpjesëtim me shpejtësinë e lëvizjes termike të grimcave të saj (siç dihet, në gazra kjo shpejtësi është afër shpejtësisë së zërit). Shumë shumë shpejtësi të lartë do të bëjë që të gjitha grimcat të hidhen drejt murit të jashtëm dhe një zonë vakumi të padobishme do të formohet në murin e brendshëm dhe shumë i ulët do të përkeqësojë ndarjen e grimcave nga shpejtësia e tyre. Megjithatë, në realitet, konsumi i energjisë për të përshpejtuar rrjedhën në shpejtësinë e zërit mund të rezultojë të jetë më pak fitimprurës sesa të përftohet e njëjta sasi nxehtësie/ftohjeje me një shpejtësi më të ulët, por me një normë rrjedhjeje më të lartë.

Ka opsione të tjera.

Këtu është një shpjegim tjetër i rëndësishëm i efektit Rank nga G.V Treshalov, megjithatë, ai bazohet në supozimin e shpërndarjes së shpejtësisë Maxwelliane të molekulave brenda kornizës së teorisë kinetike molekulare të gazrave.

Dhe këtu, në të cilën, ndër të tjera, merret parasysh funksionimi i një tubi vorbull. Ai bazohet në ndërveprimin e shtresave të mjedisit. Ekzistenca e shtresave të tilla nuk ka gjasa brenda kornizës së teorisë kinetike molekulare, por e pashmangshme në teorinë e organizimit globular të materies.

Skemat klasike të tubave vorbull bazuar në efektin Ranque

Pajisjet klasike që përdorin efektin Ranque janë tubat e vorbullës, të cilat ndërtohen sipas dy skemave kryesore: rrjedhës së drejtpërdrejtë dhe kundërrrjedhës.

Skemat klasike të rrjedhës së drejtpërdrejtë ( A) dhe kundërrryma ( b) tubat e vorbullës mbi efektin Ranque. 1 - tub cilindrik i lëmuar, 2 - hyrja e gazit (rrotullues i tipit tangjencial ose kërmilli), 3 - mbyt, 4 - gazi i nxehtë del nga vrima unazore, 5 - diafragma për daljen e gazit të ftohtë.

Paraqitur në vëmendjen dhe diskutimin tuaj është një kazan me qymyr me lëndë djegëse të ngurtë, i cili, për mendimin tim, ka thithur gjithçka teknologjitë më të mira e kaluara dhe e tashmja.

Ky bojler jo vetëm që do të ngrohë shtëpinë, por gjithashtu do të gjenerojë energji elektrike dhe gaz pirolizë për përdorim shtëpiak në një sobë, etj. E

Sigurisht, nuk jam inxhinier ngrohjeje apo prodhues sobash, por duke gjykuar nga modelet e kaldajave moderne që janë në shitje, më kujtohet thënia: "Arka ndërtuar amator, profesionistët ndërtuar "Titaniku"».

Sfondi.

Kur zgjodha një kazan ngrohjeje me lëndë djegëse të ngurtë, kam studiuar pothuajse të gjithë prodhuesit e kaldajave për përdorim në një shtëpi private dhe duket se kaldaja "moderne" prodhohen në hambarë, me efikasitet të ulët dhe nga kanaçe prej kallaji! Trashësia e metalit për shumicën e shitësve varion nga 3 mm në maksimum 6 mm, dhe "çertifikata e garancisë thotë: kaldaja mund të zgjasë deri në 7 vjet, "me përdorim të duhur". Kjo do të thotë, askush nuk ju garanton se kjo kanaçe nuk do të digjet më herët se e para sezoni i përdorimit!

E gjithë kjo sugjeron që prodhuesit e pajisjeve të bojlerit nuk janë të interesuar të prodhojnë kaldaja të mira dhe të qëndrueshme. Kur studioni se sa kaldaja të tillë konsumojnë qymyr ose dru zjarri, habiteni nga shifrat fantastike nga 3 deri në 10 kg. karburant në orë!

Për shkak të situatës depresive në tregun e bojlerëve, na u desh të studionim përvojën nga lashtësia deri në ditët e sotme. Kërkesat që do të doja të shihja nga një KAZADI MODERN, jo si ajo që tani shitet nga kanaçe me rendiment të ulët.

Sipas mendimit tim, një kazan i ngrohjes me lëndë djegëse të ngurtë duhet të plotësojë kërkesat e mëposhtme:

1) E thjeshtë dhe e besueshme

2) Jo të paqëndrueshme

3) Konsumoni karburant minimal

4) Prodhimi i energjisë termike

5) Prodhoni gaz druri (PYROLESIS) për të lidhur sobën dhe burimet e tjera të konsumit.

Për të zgjidhur këto probleme, na u desh të studionim përvojën nga Arkaimitët e lashtë deri te kaldaja moderne me një shtrat të lëngshëm qarkullues (të cilët për disa arsye nuk prodhohen për përdorim shtëpiak)
Këtu është një diagram plani i një BOILER të zhvilluar nga unë, ku përdoren teknologjitë e mëposhtme:

1) Tubi Ranke. (në foton në të djathtë të bojlerit) Teknologjia është marrë si bazë kaldaja me një shtrat të lëngshëm qarkullues, i cili promovon djegie më të plotë të karburantit. Nëpërmjet përdorimit të " Ranke tuba" flukset e ajrit të vorbullës ndahen në të nxehta dhe të ftohta, kjo lejon që grimcat e karburantit të padjegur të kthehen në dhomën e karburantit dhe fluksi më i nxehtë i ajrit që ngrihet lart përdoret për të ngrohur ujin në gjendjen e avullit. Avulli i nxehtë mund të përdoret për të vogla turbinë elektrike me avull.

2) Sublimimi i thatë i drurit. Zhvillohet teknologjia për prodhimin dhe pastrimin e GAZIT të DRURI (pirolizës). Pyotr Grigorievich Sobolevsky në 1811 për ndriçimin e rrugëve (llambat termike) dhe ngrohjen e shtëpive. Kjo teknologji është E THJESHTË dhe e ka dëshmuar veten, përdoret me sukses për disa dekada për të ndriçuar qytetet e mëdha në Rusi: Moskë, Shën Petersburg, etj.

Parimi i sublimimit të thatë të drurit është i qartë nga këto foto:

Diagrami skematik i një "llambë termike"
dizajne nga P. G. Sobolevsky (1811):
1 – furrë; 2 – tigan i hirit ose tigani i hirit; 3 – hekura e hirit;
4 – dyert e furrës; 5 – cilindër prej gize; 6 - vrima e ngarkimit
dru zjarri; 7 – hapësira pranë cilindrit nëpër të cilin kalon flaka;
8 – oxhak; 9 – valvula në tub; 10 - fundi i cilindrit,
i lidhur me frigoriferin; 11 – frigorifer; 12 - anije marrëse
për acid dhe katran; 13 – enë gjysmë e mbushur me ujë;
14 – tub bakri, duke kaluar gaz përmes ujit nga ena 12 në enë 13;
15 – tub lëkure me rubinet nëpër të cilin rrjedh gazi i pastruar
në një rezervuar gazi; 16 – rezervuari i gazit; 17 – tub lëkure që largon gazin
tek llambat; 18 - rreshti që tregon lartësinë e mundshme
ngrini zilen e rezervuarit të gazit; 19 – tubi i daljes për dalje
gaz i tepërt.

1) Krijimi i shtytjes së avionit në një furre.

A) Kuptimi i teknologjisë jet në një furre zbret në furnizimin e ajrit të ftohur në zonën e djegies. Për ta bërë këtë, ajri futet në plenum përmes një tubi nga një pus ose ftohet duke e kaluar atë nëpër shtresa më të ftohta të tokës, kjo kontribuon në djegien më intensive dhe të nxehtë të karburantit.

b) Krijimi i rrjedhave të vorbullës. Ajri furnizohet në ndenja e furrës jo nga njëra anë, por nga dy anët e kundërta - kjo krijon efektin e një "drame", në fakt - kjo është një rrjedhë vorbull. Kjo metodë është përdorur në qytet antik Arkaim.