محرك الاحتراق الداخلي لـ Potapov. محرك بوتابوف الجزيئي

الغرض من مولد الحرارة الدوامة Potapov (VTG) ، المصنوع يدويًا ، هو الحصول على الحرارة فقط بمساعدة محرك كهربائي ومضخة. يستخدم هذا الجهاز بشكل أساسي كسخان اقتصادي.

مخطط جهاز نظام التدفئة دوامة.

نظرًا لعدم وجود دراسات لتحديد معلمات المنتج اعتمادًا على قوة المضخة ، سيتم إضاءة الأبعاد التقريبية.

أسهل طريقة هي إنشاء مولد حراري دوامة من الأجزاء القياسية. لهذا الغرض أي محرك كهربائي. وكلما زادت قوتها ، زاد ارتفاع درجة حرارة الماء إلى درجة حرارة معينة.

الشيء الرئيسي هو المحرك

تحتاج إلى اختيار محرك حسب الجهد المتاح. هناك العديد من الدوائر التي يمكنك من خلالها توصيل محرك 380 فولت بشبكة 220 فولت والعكس صحيح. لكن هذا موضوع مختلف.

يبدأ تجميع مولد الحرارة من المحرك الكهربائي. سوف تحتاج إلى أن تكون ثابتة على السرير. تصميم هذا الجهاز عبارة عن إطار معدني يسهل صنعه من مربع. يجب تحديد الأبعاد محليًا لتلك الأجهزة التي ستكون متاحة.

رسم مولد الحرارة الدوامة.

قائمة الأدوات والمواد:

• زاوية طاحونة؛
• آلة لحام؛
• الحفر الكهربائية؛
• مجموعة من التدريبات
• مفاتيح مفتوحة أو مفتاح ربط لـ 12 و 13 ؛
• البراغي والصواميل والغسالات.
• زاوية معدنية
• التمهيدي والطلاء وفرشاة الطلاء.

1. قطع المربعات بمطحنة زاوية. باستخدام آلة لحام ، قم بتجميع الهيكل المستطيل. بدلاً من ذلك ، يمكن إجراء التجميع باستخدام البراغي والصواميل. هذا لن يؤثر على التصميم النهائي. اختر الطول والعرض بحيث تناسب جميع الأجزاء بالشكل الأمثل.
2. قطع قطعة أخرى من المربع. قم بتثبيته كعضو متقاطع بحيث يمكن تأمين المحرك.
3. قم بطلاء الإطار.
4. حفر ثقوب في الإطار للبراغي وتثبيت المحرك.

تركيب المضخة

الآن سوف تحتاج إلى التقاط مضخة مياه. الآن في المتاجر المتخصصة يمكنك شراء وحدة من أي تعديل وقوة. ما الذي يجب أن تنتبه إليه؟

1. يجب أن تكون المضخة نابذة.
2. سيكون محركك قادرًا على تدويره.

قم بتثبيت مضخة على الإطار ، إذا كنت بحاجة إلى عمل المزيد من الأعضاء المتقاطعة ، فقم بصنعها إما من زاوية أو من شريط حديد بنفس سمك الزاوية. من الصعب صنع كم اقتران بدون مخرطة. لذلك ، سوف تضطر إلى طلبها في مكان ما.

رسم تخطيطي لمولد حرارة دوامة مائية.

يتكون مولد الحرارة الدوامة Potapov من جسم مصنوع على شكل أسطوانة مغلقة. في نهاياته يجب أن يكون هناك فتحات وفوهات للاتصال بنظام التدفئة. سر التصميم داخل الاسطوانة. يجب أن تكون الطائرة موجودة خلف المدخل. يتم تحديد ثقبه بشكل فردي لهذا الجهاز ، ولكن من المرغوب فيه أن يكون أقل مرتين من ربع قطر جسم الأنبوب. إذا قمت بعمل أقل ، فلن تتمكن المضخة من تمرير الماء من خلال هذه الفتحة وستبدأ في تسخين نفسها. بالإضافة إلى ذلك ، ستبدأ الأجزاء الداخلية في الانهيار بشكل مكثف بسبب ظاهرة التجويف.

الأدوات: جلاخة زاوية أو منشارا للمعادن ، آلة لحام ، مثقاب كهربائي ، مفتاح ربط قابل للتعديل.

المواد: أنبوب معدني سميك ، أقطاب كهربائية ، مثاقب ، حلمات ملولبة ، وصلات.

1. قطع قطعة من الأنابيب السميكة بقطر 100 مم وطول 500-600 مم.اصنع أخدودًا خارجيًا عليه حوالي 20-25 مم ونصف سمك الأنبوب. قص الخيوط.
2. اصنع حلقتين بطول 50 مم من نفس قطر الأنبوب. اقطع خيطًا داخليًا على جانب واحد من كل نصف حلقة.
3. من نفس سمك المعدن المسطح مثل الأنبوب ، قم بعمل أغطية ولحامها على جانب الحلقات حيث لا يوجد خيط.
4. اصنع ثقبًا مركزيًا في الأغطية: أحدهما بقطر الفوهة ، والآخر بقطر الفوهة. في الجزء الداخلي من الغطاء ، حيث توجد الطائرة ، قم بعمل حافة مشطوفة بحفر ذو قطر أكبر. يجب أن تكون النتيجة فوهة.
5. قم بتوصيل مولد الحرارة بالنظام. قم بتوصيل الأنبوب الفرعي حيث توجد الفوهة بالمضخة في الفتحة التي يتم توفير الماء منها تحت الضغط. قم بتوصيل مدخلات نظام التسخين بالأنبوب الفرعي الثاني. قم بتوصيل المنفذ من النظام بمدخل المضخة.

سوف يمر الماء تحت الضغط ، الذي ستنشئه المضخة ، عبر فوهة مولد الحرارة الدوامي ، الذي تصنعه بيديك. في الغرفة ، ستبدأ في التسخين بسبب التقليب الشديد. ثم قم بتزويده بنظام التدفئة. ضع قفلًا كرويًا خلف الحنفية لتنظيم درجة الحرارة. قم بتغطيته ، وسيؤدي مولد الحرارة الدوامة إلى دفع الماء داخل العلبة لفترة أطول ، مما يعني أن درجة الحرارة فيه ستبدأ في الارتفاع. هذه هي الطريقة التي يعمل بها هذا السخان.

طرق تحسين الإنتاجية

مخطط مضخة الحرارة.

يحدث فقدان الحرارة في المضخة. لذا فإن مولد حرارة دوامة Potapov في هذا الإصدار له عيب كبير. لذلك ، من المنطقي إحاطة المضخة المغمورة بغطاء مائي بحيث تتحول حرارتها أيضًا إلى تدفئة مفيدة.

اجعل الغلاف الخارجي للجهاز بأكمله أكبر قليلاً من قطر المضخة المتاحة. يمكن أن يكون هذا إما أنبوبًا نهائيًا ، وهو أمر مرغوب فيه ، أو متوازي السطوح مصنوع من مادة الألواح. يجب أن تكون أبعادها بحيث تدخل المضخة والاقتران والمولد نفسه إلى الداخل. يجب أن يكون سمك الجدار قادرًا على تحمل الضغط في النظام.

لتقليل فقد الحرارة ، اعزل الجهاز حول الجسم. يمكنك حمايتها بغلاف مصنوع من الصفائح المعدنية. استخدم أي مادة عازلة يمكنها تحمل درجة غليان السائل كعازل.

1. قم بتجميع جهاز مضغوط يتكون من مضخة غاطسة وأنبوب توصيل ومولد حراري قمت بتجميعه بنفسك.
2. حدد أبعاده والتقط أنبوبًا بهذا القطر ، والذي من السهل أن تتلاءم بداخله كل هذه الآليات.
3. اصنع أغطية من جانب والآخر.
4. التأكد من صلابة تثبيت الآليات الداخلية وقدرة المضخة على ضخ المياه من خلال نفسها من الخزان الناتج.
5. اصنع مدخلًا وأرفق به الحلمة. يجب وضع المضخة بالداخل بحيث يكون مدخل المياه قريبًا قدر الإمكان من هذه الفتحة.

قم بلحام الحافة على الطرف الآخر من الأنبوب. بمساعدتها ، سيتم تثبيت الغطاء من خلال حشية مطاطية. لتسهيل تركيب الدواخل ، اصنع إطارًا خفيف الوزن أو هيكلًا عظميًا غير معقد. قم بتجميع الجهاز بداخله. تحقق من ملاءمة وضيق جميع المكونات. أدخله في السكن وأغلق الغطاء.

اتصل بالمستهلكين وتحقق من كل شيء بحثًا عن التسريبات. إذا لم يكن هناك تسرب ، قم بتشغيل المضخة. بفتح وإغلاق الصنبور الموجود في مخرج المولد ، اضبط درجة الحرارة.

عزل المولد

مخطط توصيل مولد الحرارة بنظام التدفئة.

تحتاج أولاً إلى عمل غلاف من العزل. خذ ورقة من المجلفن أو الألومنيوم الرقيق لهذا الغرض. اقطع مستطيلين منه إذا كنت ستصنع غلافًا من نصفين. أو مستطيل واحد ، ولكن مع توقع أنه بعد التصنيع ، فإن مولد الحرارة الدوامي Potapov ، الذي تم تجميعه يدويًا ، سوف يتناسب تمامًا معه.

من الأفضل ثني الورقة على ماسورة ذات قطر كبير أو استخدام عضو متقاطع. ضع الورقة المقطوعة عليها واضغط على الكتلة الخشبية في الأعلى بيدك. من ناحية أخرى ، اضغط على ورقة القصدير بحيث يتشكل منحنى صغير بطول الطول بالكامل. حرك قطعة العمل قليلاً وكرر العملية مرة أخرى. افعل هذا حتى تحصل على أسطوانة.

1. قم بتوصيله بالقفل الذي يستخدمه صانعو الأنابيب السفلية.
2. اصنع أغطية للغلاف بفتحات لتوصيل المولد.
3. قم بلف مادة عازلة حول الجهاز. ثبت العزل بسلك أو شرائح رفيعة من الصفائح المعدنية.
4. ضع الجهاز في الغلاف ، وأغلق الأغطية.

هناك طريقة أخرى لزيادة إنتاج الحرارة: لهذا تحتاج إلى معرفة كيفية عمل مولد دوامة Potapov ، والتي يمكن أن تقترب كفاءتها من 100٪ أو أعلى (لا يوجد إجماع على سبب حدوث ذلك).

أثناء مرور الماء عبر الفوهة أو النفاثة ، يتم إنشاء تيار قوي عند المخرج ، والذي يصل إلى الطرف المقابل للجهاز. يتلوى ، ويحدث التسخين بسبب احتكاك الجزيئات. هذا يعني أنه من خلال وضع عائق إضافي داخل هذا التدفق ، من الممكن زيادة اختلاط السائل في الجهاز.

بمجرد أن تعرف كيف يعمل ، يمكنك البدء في تصميم تحسينات إضافية. سيكون هذا مثبطًا دواميًا مصنوعًا من صفائح طولية موجودة داخل حلقتين على شكل مثبت قنبلة طائرة.

مخطط مولد الحرارة الثابتة.

الأدوات: آلة لحام ، جلاخة زاوية.

المواد: لوح معدني أو حديد مسطح ، أنبوب سميك الجدران.

اصنع حلقتين بعرض 4-5 سم من أنبوب بقطر أصغر من مولد الحرارة Potapov vortex. قطع شرائط متطابقة من الشريط المعدني. يجب أن يكون طولها مساويًا لربع طول جسم المولد الحراري نفسه. اختر العرض بحيث يكون هناك ثقب حر بالداخل بعد التجميع.

1. ثبت اللوحة في ملزمة. علقها على جانب والآخر من الحلبة. لحام اللوحة لهم.
2. قم بإزالة قطعة العمل من المشبك واقلبها 180 درجة. ضع اللوحة داخل الحلقات وثبتها في المشبك بحيث تكون الألواح متقابلة. ثبت 6 أطباق بهذه الطريقة على مسافة متساوية.
3. قم بتجميع مولد الحرارة الدوامة عن طريق إدخال الجهاز الموصوف مقابل الفوهة.

على الأرجح ، يمكن تحسين هذا المنتج بشكل أكبر. على سبيل المثال ، بدلاً من الألواح المتوازية ، استخدم الأسلاك الفولاذية عن طريق لفها في كرة هوائية. أو عمل ثقوب بأقطار مختلفة على اللوحات. لا شيء يقال عن هذا التحسين ، لكن هذا لا يعني أنه لا ينبغي القيام به.

رسم تخطيطي لجهاز المسدس الحراري.

1. تأكد من حماية مولد حرارة دوامة Potapov من خلال طلاء جميع الأسطح.
2. ستكون أجزائه الداخلية أثناء التشغيل في بيئة شديدة العدوانية بسبب عمليات التجويف. لذلك حاول أن تجعل الجسم وكل ما بداخله من مادة سميكة. لا تبخل على الأجهزة.
3. اصنع عدة أغطية مختلفة بمداخل مختلفة. بعد ذلك سيكون من الأسهل تحديد قطرها من أجل الحصول على أداء عالٍ.
4. الأمر نفسه ينطبق على مخمد الاهتزاز. يمكن أيضا تعديلها.

قم ببناء مقعد مختبر صغير حيث ستعمل بكل الخصائص. للقيام بذلك ، لا تقم بتوصيل المستهلكين ، ولكن قم بتكرار خط الأنابيب بالمولد. سيؤدي ذلك إلى تبسيط اختباره واختيار المعلمات المطلوبة. نظرًا لأنه من الصعب العثور على أجهزة متطورة لتحديد معامل الكفاءة في المنزل ، يُقترح الاختبار التالي.

قم بتشغيل مولد الحرارة الدوامي ولاحظ الوقت الذي يسخن فيه الماء إلى درجة حرارة معينة. من الأفضل أن يكون لديك مقياس حرارة إلكتروني ، فهو أكثر دقة. ثم عدّل التصميم وأجر التجربة مرة أخرى ، مع ملاحظة ارتفاع درجة الحرارة. كلما زاد ارتفاع درجة حرارة الماء في نفس الوقت ، زاد تفضيل النسخة النهائية للتحسين المحدد في التصميم.

هل لاحظت أن سعر التدفئة وإمدادات المياه الساخنة قد ارتفع ولا تعرف ماذا تفعل حيال ذلك؟ الحل لمشكلة موارد الطاقة باهظة الثمن هو مولد حراري دوامة. سأتحدث عن كيفية ترتيب مولد الحرارة الدوامة وما هو مبدأ تشغيله. سوف تكتشف أيضًا ما إذا كان يمكنك تجميع مثل هذا الجهاز بيديك وكيفية القيام بذلك في ورشة منزلية.

DIY CTG

أبسط خيار للتنفيذ في المنزل هو مولد تجويف من النوع الأنبوبي به فوهة واحدة أو أكثر لتسخين المياه. لذلك ، سنقوم بتحليل مثال على صنع مثل هذا الجهاز ، لذلك ستحتاج إلى:

• المضخة - للتدفئة ، تأكد من اختيار مضخة حرارية لا تخاف من التعرض المستمر لدرجات الحرارة العالية. يجب أن توفر ضغط عمل عند مخرج 4-12 atm.
• 2 من مقاييس الضغط والأكمام لتركيبها - تقع على جانبي الفوهة لقياس الضغط عند مدخل ومخرج عنصر التجويف.
• مقياس حرارة لقياس كمية تسخين المبرد في النظام.
• صمام لإزالة الهواء الزائد من مولد حرارة التجويف. مثبتة في أعلى نقطة في النظام.
• فوهة - يجب أن يكون قطر التجويف من 9 إلى 16 مم ، ولا ينصح بعمل أقل ، حيث يمكن أن يحدث التجويف بالفعل في المضخة ، مما يقلل بشكل كبير من عمر الخدمة. يمكن أن يكون شكل الفوهة أسطوانيًا أو مخروطيًا أو بيضاويًا ، من الناحية العملية ، أي منها يناسبك.
• يتم اختيار الأنابيب وعناصر التوصيل (مشعات التسخين في غيابها) وفقًا للمهمة المطروحة ، ولكن الخيار الأبسط هو الأنابيب البلاستيكية للحام.
• أتمتة تشغيل / إيقاف تشغيل مولد حرارة التجويف - كقاعدة عامة ، يتم ربطه بنظام درجة الحرارة ، حيث يتم إيقاف تشغيله عند حوالي 80 درجة مئوية وتشغيله عندما ينخفض ​​إلى أقل من 60 درجة مئوية. ولكن يمكنك اختيار وضع التشغيل لمولد حرارة التجويف بنفسك.

تين. الشكل 6: رسم تخطيطي لمولد حرارة التجويف
قبل توصيل جميع العناصر ، يُنصح برسم مخطط لموقعها على الورق أو الجدران أو على الأرض. يجب أن تكون المواقع بعيدة عن العناصر القابلة للاشتعال أو يجب إزالة الأخيرة على مسافة آمنة من نظام التدفئة.

اجمع كل العناصر ، كما صورت في الرسم البياني ، وتحقق من إحكام الربط دون تشغيل المولد. ثم اختبر مولد حرارة التجويف في وضع التشغيل ، الارتفاع الطبيعي في درجة حرارة السائل هو 3-5 درجات مئوية في دقيقة واحدة.

هل لاحظت أن سعر التدفئة وإمدادات المياه الساخنة قد ارتفع ولا تعرف ماذا تفعل حيال ذلك؟ الحل لمشكلة موارد الطاقة باهظة الثمن هو مولد حراري دوامة. سأتحدث عن كيفية ترتيب مولد الحرارة الدوامة وما هو مبدأ تشغيله. سوف تكتشف أيضًا ما إذا كان يمكنك تجميع مثل هذا الجهاز بيديك وكيفية القيام بذلك في ورشة منزلية.

القليل من التاريخ

يعتبر مولد الحرارة الدوامة تطورًا واعدًا ومبتكرًا. وفي الوقت نفسه ، فإن التكنولوجيا ليست جديدة ، حيث منذ ما يقرب من 100 عام كان العلماء يفكرون في كيفية تطبيق ظاهرة التجويف.

تم تصنيع أول إعداد تجريبي قيد التشغيل ، يسمى "أنبوب دوامة" ، وحصل على براءة اختراع من قبل المهندس الفرنسي جوزيف رانك في عام 1934.

كان الترتيب أول من لاحظ أن درجة حرارة الهواء عند مدخل الإعصار (منظف الهواء) تختلف عن درجة حرارة نفس تيار الهواء عند المخرج.ومع ذلك ، في المراحل الأولى من اختبارات مقاعد البدلاء ، لم يتم اختبار أنبوب الدوامة من أجل كفاءة التسخين ، ولكن على العكس من ذلك ، من أجل كفاءة تبريد الهواء النفاث.

خضعت التكنولوجيا لتطور جديد في الستينيات من القرن العشرين ، عندما اكتشف العلماء السوفييت كيفية تحسين أنبوب الرانك عن طريق إطلاق سائل فيه بدلاً من طائرة نفاثة.

نظرًا لارتفاع كثافة الوسط السائل ، مقارنةً بالهواء ، فإن درجة حرارة السائل ، عند المرور عبر أنبوب الدوامة ، تغيرت بشكل أكثر كثافة. نتيجة لذلك ، وجد تجريبياً أن الوسط السائل ، الذي يمر عبر أنبوب Ranque المحسن ، يسخن بسرعة غير طبيعية مع عامل تحويل للطاقة بنسبة 100٪!

لسوء الحظ ، لم تكن هناك حاجة لمصادر رخيصة للطاقة الحرارية في ذلك الوقت ، ولم تجد التكنولوجيا تطبيقًا عمليًا. ظهرت أول تركيبات تجويف التشغيل المصممة لتسخين وسط سائل فقط في منتصف التسعينيات من القرن العشرين.

أدت سلسلة من أزمات الطاقة ، ونتيجة لذلك ، الاهتمام المتزايد بمصادر الطاقة البديلة إلى استئناف العمل على المحولات الفعالة للطاقة الناتجة عن حركة نفاثة مائية إلى حرارة. نتيجة لذلك ، من الممكن اليوم شراء تركيبات الطاقة المطلوبة واستخدامها في معظم أنظمة التدفئة.

المميزات والعيوب

بالمقارنة مع مولدات الحرارة الأخرى ، تختلف وحدات التجويف في عدد من المزايا والعيوب.

تشمل مزايا هذه الأجهزة ما يلي:

• آلية أكثر كفاءة للحصول على الطاقة الحرارية ؛
• تستهلك موارد أقل بكثير من مولدات الوقود ؛
• يمكن استخدامه لتسخين كل من المستهلكين ذوي الطاقة المنخفضة وكبار المستهلكين ؛
• صديق للبيئة تمامًا - لا ينبعث منه مواد ضارة في البيئة أثناء التشغيل.

تشمل عيوب مولدات حرارة التجويف ما يلي:

• أبعاد كبيرة نسبيًا - النماذج الكهربائية والوقود أصغر بكثير ، وهو أمر مهم عند تركيبها في غرفة تعمل بالفعل ؛
• ضوضاء عالية بسبب تشغيل مضخة المياه وعنصر التجويف نفسه ، مما يجعل من الصعب تثبيتها في المباني المنزلية ؛
• نسبة غير فعالة من الطاقة والأداء للغرف ذات المساحة المربعة الصغيرة (حتى 60 مترًا مربعًا ، من الأفضل استخدام وحدة تعمل بالغاز أو الوقود السائل أو طاقة كهربائية مكافئة مع عنصر تسخين). \

مبدأ التشغيل

لا يسمح التجويف بإعطاء حرارة للماء ، ولكن يسمح باستخراج الحرارة من الماء المتحرك ، أثناء تسخينه إلى درجات حرارة كبيرة.

جهاز عينات العمل من مولدات الحرارة الدوامة غير معقد ظاهريًا. يمكننا أن نرى محركًا ضخمًا ، يتصل به جهاز "حلزون" أسطواني.

الحلزون هو نسخة معدلة من أنبوب الرتبة. نظرًا لشكلها المميز ، فإن شدة عمليات التجويف في تجويف "الحلزون" أعلى بكثير مقارنةً بالأنبوب الدوامي.

يوجد في تجويف "الحلزون" منشط للقرص - قرص به ثقب خاص. عندما يدور القرص ، يتم تحريك الوسط السائل في "الحلزون" ، بسبب حدوث عمليات التجويف:

• يقوم المحرك الكهربائي بتحويل منشط القرص
  ... يعتبر المنشط القرصي أهم عنصر في تصميم المولد الحراري ، وهو متصل بالمحرك الكهربائي عن طريق عمود مستقيم أو عن طريق حزام سير. عندما يتم تشغيل الجهاز في وضع التشغيل ، ينقل المحرك عزم الدوران إلى المنشط ؛
• يقوم المنشط بتدوير الوسط السائل
  ... تم تصميم المنشط بطريقة تجعل الوسط السائل ، الذي يدخل في تجويف القرص ، يدور ويكتسب طاقة حركية ؛
• تحويل الطاقة الميكانيكية إلى حرارة
  ... عند ترك المنشط ، يفقد الوسط السائل تسارعه ، ونتيجة للكبح الحاد ، يحدث تأثير التجويف. نتيجة لذلك ، تعمل الطاقة الحركية على تسخين الوسط السائل حتى + 95 درجة مئوية ، وتصبح الطاقة الميكانيكية حرارية.

الجهاز ومبدأ العملية

مبدأ تشغيل مولد حرارة التجويف هو تأثير التسخين الناتج عن تحويل الطاقة الميكانيكية إلى حرارة. الآن دعونا نلقي نظرة فاحصة على ظاهرة التجويف نفسها. عندما يتم إنشاء ضغط مفرط في السائل ، تنشأ الدوامات ، بسبب حقيقة أن ضغط السائل أكبر من ضغط الغاز الموجود فيه ، يتم إطلاق جزيئات الغاز في شوائب منفصلة - انهيار الفقاعات. نتيجة لاختلاف الضغط ، يميل الماء إلى ضغط فقاعة الغاز ، التي تتراكم كمية كبيرة من الطاقة على سطحها ، وتصل درجة الحرارة بالداخل إلى حوالي 1000 - 1200 درجة مئوية.

عندما تمر تجاويف التجويف إلى منطقة الضغط الطبيعي ، يتم تدمير الفقاعات ، ويتم إطلاق الطاقة من تدميرها في الفضاء المحيط. نتيجة لذلك ، يتم إطلاق الطاقة الحرارية ، ويتم تسخين السائل من تدفق الدوامة. يعتمد تشغيل مولدات الحرارة على هذا المبدأ ، ثم مراعاة مبدأ تشغيل أبسط نسخة من سخان التجويف.

أبسط نموذج

تين. 1: المبدأ الوظيفي لمولد حرارة التجويف
انظر إلى الشكل 1 ، هنا يتم تقديم جهاز أبسط مولد حراري للتجويف ، والذي يتكون من ضخ المياه بواسطة مضخة إلى مكان ضيق خط الأنابيب. عندما يصل تدفق الماء إلى الفوهة ، يزداد ضغط السائل بشكل كبير ويبدأ تكوين فقاعات التجويف. عند مغادرة الفوهة ، تطلق الفقاعات الطاقة الحرارية ، ويقل الضغط بعد المرور عبر الفوهة بشكل كبير. في الممارسة العملية ، يمكن تركيب فوهات أو أنابيب متعددة لزيادة الكفاءة.

مولد الحرارة المثالي Potapov

يعتبر مولد الحرارة Potapov ، الذي يحتوي على قرص دوار (1) مثبت مقابل القرص الثابت (6) ، خيارًا مثاليًا للتركيب. يتم توفير الماء البارد من الأنبوب الموجود في الجزء السفلي (4) من حجرة التجويف (3) ، ومن مخرج الأنبوب المسخن بالفعل من أعلى نقطة (5) من نفس الحجرة. يظهر مثال على هذا الجهاز في الشكل 2 أدناه:

تين. 2: مولد حرارة التجويف Potapov

لكن الجهاز لم يحظ بتوزيع واسع لعدم وجود مبرر عملي لتشغيله.

نطاق التطبيق

الاندماج في نظام التدفئة لمنزل خاص

من أجل استخدام مولد حراري في نظام التدفئة ، يجب إدخاله فيه. كيف تفعل ذلك بشكل صحيح؟ في الواقع ، لا يوجد شيء صعب في ذلك.

تم تركيب مضخة طرد مركزي (1 في الشكل) أمام المولد (مميزة بالرقم 2 في الشكل) ، والتي ستزود المياه بضغط يصل إلى 6 أجواء. تم تركيب خزان تمدد (6 في الشكل) وصمامات إغلاق بعد المولد.

مزايا استخدام مولدات حرارة التجويف

مخططات لتصنيع مولد حراري من نوع التجويف

من أجل صنع جهاز عمل بأيدينا ، ضع في اعتبارك الرسومات والمخططات الخاصة بالأجهزة الموجودة ، والتي تم إثبات فعاليتها وتوثيقها في مكاتب براءات الاختراع.

نظرة عامة على السعر

بالطبع ، مولد حرارة التجويف هو عمليًا جهاز غير طبيعي ، إنه مولد مثالي تقريبًا ، من الصعب شرائه ، السعر مرتفع جدًا. نقترح النظر في تكلفة جهاز تسخين التجويف في مدن مختلفة في روسيا وأوكرانيا:

تتميز مولدات حرارة دوامة التجويف برسومات أبسط ، لكنها أقل كفاءة إلى حد ما. يوجد في الوقت الحالي العديد من رواد السوق: مولد حراري لمضخة الصدمات المائية الدوارة "Radex" و NPP "New Technologies" وصدمة كهربائية "Tornado" وصدمة كهروهيدروليكية "Vektorplus" ، وهو جهاز صغير منزل خاص (LATR) TSGC2-3k (3 كيلو فولت أمبير) و Yurle-K البيلاروسي.

صور - مولد حرارة تورنادو

يتم البيع في الوكلاء والمتاجر الشريكة في روسيا وقيرغيزستان وبيلاروسيا ودول رابطة الدول المستقلة الأخرى.

لتوفير التدفئة الاقتصادية للمباني السكنية أو المرافق أو الصناعية ، يستخدم الملاك مخططات وطرق مختلفة للحصول على الطاقة الحرارية. من أجل تجميع مولد حراري لعمل التجويف بيديك ، تحتاج إلى فهم العمليات التي تسمح لك بتوليد الحرارة.

دعونا نلخص

أنت الآن تعرف ما هو مصدر الطاقة البديلة الشهير والمطلوب. هذا يعني أنه سيكون من السهل عليك أن تقرر ما إذا كانت هذه المعدات مناسبة أم لا. أوصي أيضًا بمشاهدة الفيديو في هذه المقالة.

كل عام ، يدفعنا ارتفاع أسعار التدفئة إلى البحث عن طرق أرخص لتدفئة أماكن المعيشة في موسم البرد. هذا ينطبق بشكل خاص على تلك المنازل والشقق التي تحتوي على ساحة كبيرة. إحدى طرق الادخار هذه هي الدوامة. كما أن لها مزايا عديدة يسمح لك بالحفظ

على الخلق.بساطة التصميم لن تجعل جمعه أمرًا صعبًا ، حتى من المبتدئين. بعد ذلك ، سننظر في مزايا طريقة التسخين هذه ، ونحاول أيضًا وضع خطة لتجميع مولد حراري بأيدينا.

مولد الحرارة هو جهاز خاص ، والغرض الرئيسي منه هو توليد الحرارة عن طريق حرق الوقود المحمل به. في هذه الحالة ، يتم توليد الحرارة ، والتي يتم إنفاقها على تسخين المبرد ، والذي يؤدي بدوره مباشرة وظيفة تسخين مساحة المعيشة.

ظهرت أول مولدات حرارية في السوق في عام 1856 ، وذلك بفضل اختراع الفيزيائي البريطاني روبرت بنسن ، الذي لاحظ ، خلال سلسلة من التجارب ، أن الحرارة المتولدة أثناء الاحتراق يمكن توجيهها في أي اتجاه.

منذ ذلك الحين ، تم تعديل المولدات ، بالطبع ، وهي قادرة على تسخين مساحة أكبر بكثير مما كانت عليه قبل 250 عامًا.

المعيار الرئيسي الذي تختلف به المولدات عن بعضها البعض هو الوقود المراد شحنه. اعتمادا على هذا ، فإنهم يميزون الأنواع التالية

:

1. مولدات حرارة الديزل - تولد الحرارة من احتراق وقود الديزل. إنها قادرة على تسخين مساحات كبيرة بشكل جيد ، لكن من الأفضل عدم استخدامها للمنزل بسبب إنتاج المواد السامة الناتجة عن احتراق الوقود.
2. مولدات حرارة الغاز - تعمل على مبدأ الإمداد المستمر بالغاز ، والحرق في غرفة خاصة تولد الحرارة أيضًا. يعتبر خيارًا اقتصاديًا للغاية ، لكن التثبيت يتطلب إذنًا خاصًا وأمانًا متزايدًا.
3. تتشابه مولدات الوقود الصلب في التصميم مع موقد الفحم التقليدي ، مع غرفة الاحتراق ، وحجرة السخام والرماد ، وعنصر التسخين. إنها مريحة للتشغيل في المناطق المفتوحة ، لأن تشغيلها لا يعتمد على الظروف الجوية.
4. - يعتمد مبدأ عملها على عملية التحويل الحراري ، حيث تؤدي الفقاعات المتكونة في السائل إلى تدفق مختلط من المراحل ، مما يزيد من كمية الحرارة المتولدة.

إن صنع مولد حراري بيديك عملية معقدة ومضنية إلى حد ما. كقاعدة عامة ، يعد هذا الجهاز ضروريًا لتوفير تدفئة اقتصادية في المنازل. تأتي مولدات الحرارة بتصميمين: ثابت ودوراني. في الحالة الأولى ، يجب استخدام فوهة كعنصر رئيسي. في المولد الدوار ، يجب استخدام محرك كهربائي لعمل تجويف.

هذه الوحدة عبارة عن مضخة طرد مركزي حديثة ، أو بالأحرى غلافها ، والذي سيكون بمثابة الجزء الثابت. لا يمكنك الاستغناء عن غرفة العمل والأنابيب الفرعية.

يوجد داخل جسم تصميمنا الهيدروديناميكي دولاب الموازنة كدفاعة. هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من التصاميم الدوارة لمولدات الحرارة. أبسطها هو تصميم القرص.

يتم تطبيق العدد المطلوب من الثقوب على السطح الأسطواني للقرص الدوار ، والذي يجب أن يكون له قطر وعمق معينان. من المعتاد أن نطلق عليها اسم "خلايا غريغز". وتجدر الإشارة إلى أن حجم وعدد الثقوب المحفورة سيختلف تبعًا لعيار قرص الدوار وسرعة عمود المحرك.

غالبًا ما يتكون جسم مصدر الحرارة هذا على شكل أسطوانة مجوفة. في الواقع ، إنه أنبوب عادي مع فلنجات ملحومة في نهاياته. ستكون الفجوة بين الجزء الداخلي للمبيت والحدافة صغيرة جدًا (حوالي 1.5-2 مم).

سيحدث التسخين المباشر للمياه على وجه التحديد في هذه الفجوة. يتم الحصول على تسخين السائل بسبب احتكاكه بسطح الدوار والمبيت في نفس الوقت ، بينما يتحرك قرص دولاب الموازنة بسرعات قصوى تقريبًا.

عمليات التجويف (تكوين الفقاعات) التي تحدث في الخلايا الدوارة لها تأثير كبير على تسخين السائل.

مولد الحرارة الدوراني عبارة عن مضخة طرد مركزي حديثة ، وبصورة أدق ، غلافها ، والذي سيكون بمثابة الجزء الثابت

كقاعدة عامة ، يبلغ قطر القرص في هذا النوع من المولدات الحرارية 300 مم ، وسرعة دوران الجهاز الهيدروليكي 3200 دورة في الدقيقة. ستختلف السرعة حسب حجم الدوار.

عند تحليل تصميم هذا التثبيت ، يمكننا أن نستنتج أن مدة تشغيله صغيرة نوعًا ما. بسبب التسخين المستمر والعمل الكاشطة للماء ، تتسع الفجوة تدريجياً.

وتجدر الإشارة إلى أن مولدات الحرارة الدوارة تخلق الكثير من الضوضاء أثناء التشغيل. ومع ذلك ، بالمقارنة مع الأجهزة الهيدروليكية الأخرى (النوع الثابت) ، فهي أكثر كفاءة بنسبة 30٪.

الآراء

تتمثل المهمة الرئيسية لمولد حرارة التجويف في تكوين شوائب غازية ، وستعتمد جودة التسخين على كميتها وكثافتها. في الصناعة الحديثة ، هناك عدة أنواع من هذه المولدات الحرارية ، والتي تختلف في مبدأ توليد الفقاعات في السائل. الأكثر شيوعًا هي ثلاثة أنواع:

• مولدات الحرارة الدوارة
  - يدور عنصر العمل بسبب المحرك الكهربائي ويولد دوامات سائلة ؛
• أنبوبي
  - تغيير الضغط بسبب نظام الأنابيب التي يتحرك الماء من خلالها ؛
• بالموجات فوق الصوتية
  - يحدث عدم تجانس السائل في مولدات الحرارة هذه بسبب الاهتزازات الصوتية ذات التردد المنخفض.

بالإضافة إلى الأنواع المذكورة أعلاه ، يوجد تجويف بالليزر ، لكن هذه الطريقة لم تجد بعد تطبيقًا صناعيًا. الآن دعنا نفكر في كل نوع بمزيد من التفصيل.

مولد الحرارة الدوراني

يتكون من محرك كهربائي ، محوره متصل بآلية دوارة مصممة لإحداث اضطراب في السائل. ميزة تصميم الدوار هي الجزء الثابت المحكم ، حيث يتم التسخين. يحتوي الجزء الثابت نفسه على تجويف أسطواني بداخله - غرفة دوامة يدور فيها الجزء المتحرك. الجزء المتحرك لمولد حرارة التجويف عبارة عن أسطوانة بها مجموعة من الأخاديد على السطح ؛ عندما تدور الأسطوانة داخل الجزء الثابت ، فإن هذه الأخاديد تخلق عدم تجانس في الماء وتسبب عمليات التجويف.

تين. 3: تصميم المولد الدوار

يتم تحديد عدد فترات الاستراحة ومعلماتها الهندسية اعتمادًا على النموذج. للحصول على معلمات التسخين المثلى ، تبلغ المسافة بين العضو الدوار والجزء الثابت حوالي 1.5 مم. هذا التصميم ليس الوحيد من نوعه ؛ لتاريخ طويل من التحديث والتحسينات ، خضع عنصر العمل من النوع الدوار للكثير من التحولات.

من أوائل النماذج الفعالة لمحولات طاقة التجويف هو مولد غريغز ، الذي استخدم قرصًا دوارًا به ثقوب عمياء على السطح. يظهر أحد نظائرها الحديثة لمولدات حرارة تجويف القرص في الشكل 4 أدناه:

تين. 4: قرص مولد الحرارة

على الرغم من بساطة التصميم ، إلا أنه من الصعب جدًا استخدام الوحدات من النوع الدوار ، نظرًا لأنها تتطلب معايرة دقيقة وأختامًا موثوقة وامتثالًا للمعايير الهندسية أثناء التشغيل ، مما يجعل من الصعب تشغيلها. تتميز مولدات حرارة التجويف هذه بعمر خدمة منخفض إلى حد ما - 2-4 سنوات بسبب تآكل التجويف في الجسم والأجزاء. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تخلق حمولة ضوضاء كبيرة إلى حد ما أثناء تشغيل العنصر الدوار. تشمل مزايا هذا الطراز إنتاجية عالية - 25٪ أعلى من السخانات التقليدية.

أنبوبي

لا يحتوي مولد الحرارة الاستاتيكية على عناصر دوارة. تحدث عملية التسخين فيها بسبب حركة المياه عبر الأنابيب المتدرجة بطول الطول أو بسبب تركيب فوهات لافال.يتم توفير الماء لجسم العمل بواسطة مضخة هيدروديناميكية ، مما يخلق قوة ميكانيكية للسائل في مساحة ضيقة ، وعندما يمر في تجويف أوسع ، تنشأ دوامات تجويف.

على عكس النموذج السابق ، فإن معدات التسخين الأنبوبية لا تصدر الكثير من الضوضاء ولا تبلى بهذه السرعة. أثناء التثبيت والتشغيل ، لا داعي للقلق بشأن التوازن الدقيق ، وإذا تم تدمير عناصر التسخين ، فسيكون استبدالها وإصلاحها أرخص بكثير من الطرز الدوارة. تشمل عيوب مولدات الحرارة الأنبوبية أداءً أقل بكثير وأبعادًا ضخمة.

بالموجات فوق الصوتية

يحتوي هذا النوع من الأجهزة على حجرة رنان مضبوطة على تردد معين من الاهتزازات الصوتية. يتم تثبيت لوحة كوارتز عند مدخلها ، والتي تهتز عند تطبيق الإشارات الكهربائية. يخلق اهتزاز اللوحة تأثيرًا تموجًا داخل السائل ، والذي يصل إلى جدران غرفة الرنان وينعكس. أثناء حركة العودة ، تلتقي الموجات مع الاهتزازات الأمامية وتخلق تجويف هيدروديناميكي.

تين. 5: مبدأ عمل مولد الحرارة بالموجات فوق الصوتية

علاوة على ذلك ، يتم نقل الفقاعات بعيدًا عن طريق تدفق المياه على طول أنابيب الدخول الضيقة للتركيب الحراري. عند المرور في منطقة واسعة ، تنهار الفقاعات ، وتطلق طاقة حرارية. تتميز مولدات التجويف بالموجات فوق الصوتية أيضًا بأداء جيد لأنها لا تحتوي على عناصر دوارة.

تصنيع مولد الحرارة الدوامة Potapov

تم تطوير العديد من الأجهزة الأخرى التي تعمل وفقًا لمبادئ مختلفة تمامًا. على سبيل المثال ، مولدات الحرارة الدوامة Potapov ، المصنوعة يدويًا. يطلق عليهم اسم ثابت تقليديًا. هذا يرجع إلى حقيقة أن الجهاز الهيدروليكي لا يحتوي على أجزاء دوارة في الهيكل. كقاعدة عامة ، تستقبل مولدات الحرارة الدوامة الحرارة باستخدام مضخة ومحرك كهربائي.

ستكون الخطوة الأكثر أهمية في عملية صنع مثل هذا المصدر للحرارة بيديك هي اختيار المحرك. يجب أن يتم اختياره حسب الجهد. هناك العديد من الرسومات والمخططات لمولد حراري دوامة يعمل بنفسك ، والتي توضح طرقًا لتوصيل محرك كهربائي بجهد 380 فولت بشبكة 220 فولت.

تجميع الإطار وتركيب المحرك

يبدأ تركيب مصدر حرارة Potapov بيديك بتركيب محرك كهربائي. اربطه بالسرير أولاً. ثم استخدم طاحونة زاوية لعمل الزوايا. قصها من مربع مناسب. بعد عمل 2-3 مربعات ، اربطها على العارضة. ثم استخدم آلة لحام لتجميع هيكل مستطيل.

إذا لم يكن لديك آلة لحام في متناول اليد ، فلن تحتاج إلى قطع المربعات. ما عليك سوى قص المثلثات في أماكن الطية المقصودة. ثم ثني المربعات باستخدام ملزمة. استخدم البراغي والمسامير والصواميل للتثبيت.

بعد التجميع ، يمكنك طلاء الإطار وحفر ثقوب في الإطار لتركيب المحرك.

تركيب المضخة

سيكون العنصر المهم التالي في البناء الهيدروليكي الدوامي لدينا هو المضخة. في الوقت الحاضر ، في المتاجر المتخصصة ، يمكنك بسهولة شراء وحدة من أي قوة. عند اختياره ، انتبه جيدًا لأمرين:

1. يجب أن تكون نابذة.
2. اختر وحدة تعمل على النحو الأمثل مع محركك الكهربائي.

بعد شراء المضخة ، قم بتوصيلها بالإطار. إذا لم يكن هناك ما يكفي من العارضتين ، فقم بعمل 2-3 زوايا أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، سيكون من الضروري إيجاد أداة توصيل. يمكن تشغيله على مخرطة أو شراؤها من أي متجر لاجهزة الكمبيوتر.

يتكون مولد حرارة التجويف الدوامي Potapov على الخشب ، المصنوع يدويًا ، من جسم مصنوع على شكل أسطوانة.تجدر الإشارة إلى أنه من خلال الثقوب والفوهات يجب أن تكون موجودة في نهاياتها ، وإلا فلن تتمكن من توصيل الهيكل المائي بشكل صحيح بنظام التدفئة.

أدخل الطائرة خلف المدخل مباشرة. تم اختياره بشكل فردي. ومع ذلك ، تذكر أن ثقبها يجب أن يكون أصغر بمقدار 8-10 مرات من قطر الأنبوب. إذا كان الثقب صغيرًا جدًا ، فسوف ترتفع درجة حرارة المضخة ولن تتمكن من تدوير الماء بشكل صحيح.

بالإضافة إلى ذلك ، بسبب التبخير ، فإن مولد حرارة تجويف دوامة Potapov على الخشب سيكون شديد الحساسية للتآكل المائي.

كيف تصنع أنبوب

ستتم عملية صنع هذا العنصر من مصدر حرارة Potapov على الخشب على عدة مراحل:

1. أولاً ، استخدم طاحونة لقطع قطعة من الأنابيب بقطر 100 مم. يجب ألا يقل طول قطعة العمل عن 600-650 مم.
2. ثم قم بعمل أخدود خارجي في قطعة العمل وقطع الخيط.
3. ثم اصنع حلقتين بطول 60 مم. يجب أن يتوافق عيار الحلقات مع قطر الأنبوب.
4. ثم قص الخيوط لنصف الحلقات.
5. المرحلة التالية هي تصنيع الأغطية. يجب أن تكون ملحومة من جانب الحلقات حيث لا يوجد خيط.
6. بعد ذلك ، قم بحفر ثقب مركزي في الأغطية.
7. ثم استخدم مثقاب كبير لشطب الجزء الداخلي من الغطاء.

بعد انتهاء العمليات ، يجب توصيل مولد حرارة التجويف الذي يعمل بالحطب بالنظام. أدخل أنبوبًا فرعيًا بفوهة في فتحة المضخة من حيث يتم توفير المياه. قم بتوصيل التركيبات الأخرى بنظام التدفئة. قم بتوصيل المنفذ من النظام الهيدروليكي بالمضخة.

إذا كنت ترغب في تنظيم درجة حرارة السائل ، فقم بتثبيت آلية كروية خلف الفوهة مباشرة.

بمساعدته ، يعمل مولد الحرارة على الخشب من Potapov على تشغيل المياه في جميع أنحاء الجهاز لفترة أطول.

هل من الممكن زيادة أداء مصدر حرارة Potapov

في هذا الجهاز ، كما هو الحال في أي نظام هيدروليكي ، يحدث فقدان للحرارة. لذلك ، من المستحسن إحاطة المضخة بغطاء مائي. للقيام بذلك ، قم بعمل غلاف عازل للحرارة. اجعل المقياس الخارجي لجهاز الحماية هذا أكبر من قطر المضخة.

يمكن استخدام الأنبوب الجاهز مقاس 120 مم كفراغ للعزل الحراري. إذا لم تكن لديك مثل هذه الفرصة ، فيمكنك عمل خط متوازي بيديك باستخدام ألواح الصلب. يجب أن يكون حجم الشكل بحيث يمكن تركيب هيكل المولد بالكامل بسهولة.

يجب أن تكون قطعة العمل مصنوعة فقط من مواد ذات جودة عالية لتحمل الضغط العالي في النظام دون مشاكل.

من أجل تقليل فقد الحرارة بشكل أكبر حول العلبة ، قم بعمل عازل حراري ، والذي يمكن تغليفه لاحقًا بغلاف من الصفائح المعدنية.

يمكن استخدام أي مادة يمكنها تحمل درجة غليان الماء كعازل.

سيتم تصنيع عازل حراري على عدة مراحل:

1. أولاً ، قم بتجميع الجهاز الذي سيتكون من مضخة وأنبوب توصيل ومولد حراري.
2. بعد ذلك ، حدد الأبعاد المثلى لجهاز العزل الحراري وابحث عن أنبوب من العيار المناسب.
3. ثم اصنع الأغطية على كلا الجانبين.
4. بعد ذلك ، اربط بإحكام الآليات الداخلية للنظام الهيدروليكي.
5. في النهاية ، قم بعمل مدخل وإصلاح (لحام أو برغي) أنبوب فيه.

بعد انتهاء العمليات ، قم بلحام الحافة في نهاية الأنبوب الهيدروليكي. إذا كنت تواجه صعوبات في تركيب الآليات الداخلية ، فيمكنك عمل إطار.

تأكد من فحص إحكام تجميعات مولدات الحرارة ونظامك الهيدروليكي بحثًا عن التسريبات. أخيرًا ، تذكر أن تضبط درجة الحرارة بكرة.

حماية الصقيع

بادئ ذي بدء ، قم بعمل غلاف عازل. للقيام بذلك ، خذ ورقة مجلفنة أو ورقة رقيقة من الألومنيوم. اقطع مستطيلين. تذكر أنه من الضروري ثني الورقة على مغزل بقطر أكبر.يمكنك أيضًا ثني المادة الموجودة على العارضة.

أولاً ، ضع الورقة التي قطعتها واضغط لأسفل عليها بقطعة من الخشب. من ناحية أخرى ، اضغط على الورقة بحيث يتشكل انحناء طفيف بطول الطول بالكامل. ثم حرك قطعة العمل الخاصة بك قليلاً إلى الجانب واستمر في ثنيها حتى تحصل على أسطوانة مجوفة.

ثم قم بعمل غطاء للغلاف. يُنصح بلف هيكل العزل الحراري بأكمله بمادة خاصة مقاومة للحرارة (الصوف الزجاجي ، إلخ) ، والتي يجب تأمينها لاحقًا بسلك.

الآلات والأجهزة