Potapovův spalovací motor. Potapovův molekulární motor

Účelem ručně vyráběného vířivého generátoru Potapov (VTG) je získávat teplo pouze pomocí elektromotoru a čerpadla. Toto zařízení se používá hlavně jako ekonomický ohřívač.

Schéma zařízení vírového topného systému.

Protože neexistují žádné studie, které by určovaly parametry produktu v závislosti na výkonu čerpadla, budou osvětleny přibližné rozměry.

Nejjednodušším způsobem je vyrobit vírový generátor tepla ze standardních dílů. K tomu je vhodný jakýkoli elektrický motor. Čím je silnější, tím více vody ohřeje na danou teplotu.

Hlavní věc je motor

Musíte zvolit motor podle toho, jaké napětí je k dispozici. Existuje mnoho obvodů, se kterými můžete připojit 380voltový motor k 220voltové síti a naopak. Ale to je jiné téma.

Montáž generátoru tepla se spouští z elektromotoru. Bude to muset být připevněno k posteli. Konstrukce tohoto zařízení je kovový rám, který je nejjednodušší vyrobit ze čtverce. Pro zařízení, která budou k dispozici, bude nutné vybrat místní rozměry.

Výkres vířivého generátoru tepla.

Seznam nástrojů a materiálů:

• úhlová bruska;
• svářečka;
• elektrická vrtačka;
• sada vrtáků;
• otevřené klíče nebo klíče pro klíče 12 a 13;
• šrouby, matice, podložky;
• kovový roh;
• základní nátěr, barva, štětec.

1. Řezané čtverce úhlovou bruskou. Pomocí svařovacího stroje sestavte obdélníkovou strukturu. Alternativně lze montáž provést pomocí šroubů a matic. To nebude mít vliv na konečný design. Zvolte délku a šířku tak, aby všechny části zapadly optimálně.
2. Vystřihněte další kousek čtverce. Připevněte jej jako příčník, aby bylo možné zajistit motor.
3. Natřete rám.
4. Vyvrtejte otvory v rámu pro šrouby a namontujte motor.

Instalace čerpadla

Nyní budete muset vzít vodní čerpadlo. Nyní ve specializovaných prodejnách můžete zakoupit jednotku jakékoli úpravy a síly. Na co byste měli dávat pozor?

1. Čerpadlo musí být odstředivé.
2. Váš motor to dokáže roztočit.

Nainstalujte čerpadlo na rám, pokud potřebujete vytvořit více příčných prvků, pak je vyrobte buď z rohu, nebo z pásového železa stejné tloušťky jako roh. Je těžké vytvořit spojovací pouzdro bez soustruhu. Proto si jej budete muset někde objednat.

Schéma hydro-vírového generátoru tepla.

Vortexový generátor tepla Potapov se skládá z tělesa vyrobeného ve formě uzavřeného válce. Na jeho koncích by měly být průchozí otvory a trysky pro připojení k topnému systému. Tajemství designu je uvnitř válce. Tryska by měla být umístěna za vstupem. Jeho otvor je pro toto zařízení vybrán individuálně, ale je žádoucí, aby byl dvakrát menší než čtvrtina průměru tělesa trubky. Pokud uděláte méně, pak čerpadlo nebude schopno procházet vodou přes tento otvor a začne se samo ohřívat. Kromě toho se vnitřní části začnou intenzivně hroutit v důsledku jevu kavitace.

Nástroje: úhlová bruska nebo pila na kov, svařovací stroj, elektrická vrtačka, nastavitelný klíč.

Materiály: silná kovová trubka, elektrody, vrtáky, 2 vsuvky se závitem, spojky.

1. Odřízněte kus silné trubky o průměru 100 mm a délce 500-600 mm.Vytvořte na něm vnější drážku asi 20–25 mm a polovinu tloušťky trubky. Odstřihněte vlákna.
2. Vytvořte dva 50 mm dlouhé kroužky ze stejného průměru trubky. Na jedné straně každého půlkruhu vyřízněte vnitřní nit.
3. Ze stejné tloušťky plochého kovu jako trubka vytvořte uzávěry a přivařte je na straně kroužků, kde není žádný závit.
4. V krytech vytvořte středový otvor: jeden o průměru trysky a druhý o průměru trysky. Na vnitřní straně krytu, kde je paprsek, vytvořte zkosení s vrtákem o větším průměru. Výsledkem by měla být tryska.
5. Připojte generátor tepla k systému. Připojte odbočné potrubí, kde je umístěna tryska, k čerpadlu do otvoru, ze kterého je pod tlakem přiváděna voda. Připojte vstup topného systému k druhému odbočnému potrubí. Připojte výstup ze systému k vstupu čerpadla.

Voda pod tlakem, kterou bude čerpadlo vytvářet, projde tryskou vírového generátoru tepla, kterou si vyrobíte vlastními rukama. V komoře se začne prudkým mícháním zahřívat. Poté jej přiveďte do systému k vytápění. Umístěte za čep kulový zámek, který reguluje teplotu. Zakryjte to a generátor tepla víru bude pohánět vodu uvnitř pouzdra déle, což znamená, že teplota v něm začne stoupat. Takto funguje tento ohřívač.

Způsoby, jak zlepšit produktivitu

Schéma tepelného čerpadla.

V čerpadle dochází ke ztrátám tepla. Potapovův vírový generátor tepla v této verzi má tedy významnou nevýhodu. Je proto logické obklopit ponořené čerpadlo vodním pláštěm, aby se jeho teplo dostalo také do užitečného vytápění.

Udělejte vnější plášť celého zařízení o něco větší, než je průměr dostupného čerpadla. Může to být buď hotová trubka, která je žádoucí, nebo rovnoběžnostěn z plechového materiálu. Jeho rozměry musí být takové, aby dovnitř vstoupilo čerpadlo, spojka a samotný generátor. Tloušťka stěny musí odolat tlaku v systému.

Aby se snížily tepelné ztráty, proveďte tepelnou izolaci kolem těla zařízení. Můžete jej chránit pláštěm z plechu. Jako izolant použijte jakýkoli izolační materiál, který vydrží teplotu varu kapaliny.

1. Sestavte kompaktní zařízení skládající se z ponorného čerpadla, spojovací trubky a generátoru tepla, které jste si sami sestavili.
2. Rozhodněte se o jeho rozměrech a zvedněte trubku takového průměru, do které by se všechny tyto mechanismy snadno vešly.
3. Vytvořte víčka na jedné straně a druhé.
4. Zajistěte tuhost upevnění vnitřních mechanismů a schopnost čerpadla čerpat vodu z výsledného zásobníku.
5. Vytvořte vstup a připojte k němu vsuvku. Čerpadlo by mělo být umístěno uvnitř s přívodem vody co nejblíže k tomuto otvoru.

Svařte přírubu na opačném konci trubky. S jeho pomocí bude kryt připevněn přes gumové těsnění. Chcete-li usnadnit montáž vnitřních částí, vytvořte nekomplikovaný lehký rám nebo kostru. Sestavte zařízení uvnitř. Zkontrolujte usazení a těsnost všech součástí. Vložte do krytu a zavřete víko.

Připojte se ke spotřebitelům a zkontrolujte, zda vše těsní. Pokud nedochází k žádným netěsnostem, zapněte čerpadlo. Otevřením a zavřením kohoutku umístěného na výstupu z generátoru upravte teplotu.

Izolace generátoru

Schéma připojení generátoru tepla k topnému systému.

Nejprve musíte vytvořit plášť izolace. Vezměte si k tomu plech z pozinkovaného plechu nebo tenkého hliníku. Vystřihněte z toho dva obdélníky, pokud budete dělat plášť ze dvou polovin. Nebo jeden obdélník, ale s očekáváním, že po výrobě se do něj vejde Potapovův vírový generátor tepla, který byl sestaven ručně.

Nejlepší je ohýbat plech na trubce o velkém průměru nebo použít příčník. Umístěte na něj řezaný list a rukou zatlačte na dřevěný blok nahoře. Druhou rukou přitlačte na plechovou desku tak, aby se po celé délce vytvořil malý ohyb. Lehce pohněte obrobkem a operaci opakujte. Udělejte to, dokud nebudete mít válec.

1. Propojte jej se zámkem, který používají klempíři.
2. Vytvořte kryty skříně s otvory pro připojení generátoru.
3. Omotejte izolační materiál kolem zařízení. Izolaci zafixujte drátem nebo tenkými proužky plechu.
4. Umístěte zařízení do krytu a zavřete kryty.

Existuje další způsob, jak zvýšit produkci tepla: k tomu musíte zjistit, jak funguje generátor vířivých plynů Potapov, jehož účinnost se může blížit 100% a vyšší (neexistuje shoda, proč k tomu dochází).

Během průchodu vody tryskou nebo paprskem se na výstupu vytvoří silný proud, který zasáhne opačný konec zařízení. Kroutí se a dochází k zahřívání v důsledku tření molekul. To znamená, že umístěním další překážky do tohoto proudu je možné zvýšit promíchání kapaliny v zařízení.

Jakmile víte, jak to funguje, můžete začít navrhovat další vylepšení. Půjde o vírový tlumič vyrobený z podélných desek umístěných uvnitř dvou prstenců ve formě stabilizátoru bomby letadla.

Stacionární diagram generátoru tepla.

Nástroje: svařovací stroj, úhlová bruska.

Materiály: plech nebo ploché železo, silnostěnná trubka.

Z trubky o menším průměru, než je generátor tepla vortexu Potapov, vytvořte dva kroužky o šířce 4–5 cm. Odřízněte stejné proužky z kovového pásu. Jejich délka by se měla rovnat čtvrtině délky těla samotného generátoru tepla. Zvolte šířku tak, aby po sestavení byl uvnitř volný otvor.

1. Desku zajistěte ve svěráku. Zavěste jej na jednu a druhou stranu prstenu. Svařte k nim plech.
2. Vyjměte obrobek ze svorky a otočte jej o 180 stupňů. Umístěte destičku dovnitř kroužků a zajistěte ji ve svorce tak, aby destičky byly proti sobě. Tímto způsobem upevněte 6 desek ve stejné vzdálenosti.
3. Sestavte vírový generátor tepla vložením popsaného zařízení naproti trysce.

Pravděpodobně lze tento produkt dále vylepšovat. Například místo paralelních desek použijte ocelový drát navinutím do vzduchové koule. Nebo na deskách vytvořte otvory různých průměrů. O tomto vylepšení se nic neříká, ale to neznamená, že by se to nemělo dělat.

Schéma zařízení s tepelnou pistolí.

1. Nezapomeňte chránit vírový generátor tepla Potapov natřením všech povrchů.
2. Jeho vnitřní části budou během provozu ve velmi agresivním prostředí způsobeném kavitačními procesy. Proto se snažte vyrobit tělo a všechno v něm z tlustého materiálu. Nešetřete na hardwaru.
3. Vytvořte několik různých uzávěrů s různými vstupy. Pak bude snazší vybrat jejich průměr, aby se dosáhlo vysokého výkonu.
4. Totéž platí pro tlumič vibrací. Lze jej také upravit.

Postavte malou laboratorní lavici, kde budete mít všechny vlastnosti. Chcete-li to provést, nepřipojujte spotřebiče, ale smyčku potrubí do generátoru. To zjednoduší jeho testování a výběr požadovaných parametrů. Protože doma je obtížné najít sofistikovaná zařízení pro stanovení koeficientu účinnosti, navrhuje se následující test.

Zapněte vortexový generátor tepla a poznamenejte si čas, kdy ohřeje vodu na určitou teplotu. Je lepší mít elektronický teploměr, je přesnější. Poté upravte design a znovu spusťte experiment a sledujte nárůst teploty. Čím více se voda současně ohřívá, tím více bude upřednostňována finální verze zavedeného vylepšení designu.

Všimli jste si, že se zvýšila cena za vytápění a dodávku teplé vody a nevíte, co s tím dělat? Řešení problému drahých energetických zdrojů je vírový generátor tepla. Promluvím si o tom, jak je uspořádán vírový generátor tepla a jaký je princip jeho fungování. Zjistíte také, zda je možné sestavit takové zařízení vlastními rukama a jak to udělat v domácí dílně.

DIY CTG

Nejjednodušší možností pro realizaci doma je kavitační generátor trubkového typu s jednou nebo více tryskami pro ohřev vody. Proto budeme analyzovat příklad výroby právě takového zařízení, k tomu budete potřebovat:

• Čerpadlo - pro vytápění si vyberte tepelné čerpadlo, které se nebojí stálého vystavení vysokým teplotám. Musí poskytovat pracovní tlak na výstupu 4 - 12 atm.
• 2 tlakoměry a manžety pro jejich instalaci - umístěné na obou stranách trysky pro měření tlaku na vstupu a výstupu kavitačního prvku.
• Teploměr pro měření množství ohřevu chladicí kapaliny v systému.
• Ventil pro odvádění přebytečného vzduchu z generátoru kavitačního tepla. Instalováno v nejvyšším bodě systému.
• Tryska - musí mít průměr díry od 9 do 16 mm, nedoporučuje se dělat méně, protože již v čerpadle může dojít ke kavitaci, což výrazně sníží jeho životnost. Tvar trysky může být válcový, kónický nebo oválný, z praktického hlediska vám bude vyhovovat jakýkoli.
• Trubky a spojovací prvky (topné radiátory v jejich nepřítomnosti) jsou vybírány v souladu s daným úkolem, ale nejjednodušší možností jsou plastové trubky pro pájení.
• Automatizace zapnutí / vypnutí kavitačního generátoru tepla - je zpravidla vázán na teplotní režim, nastaven na vypnutí při asi 80 ° C a zapnutí při poklesu pod 60 ° C. Ale provozní režim generátoru kavitačního tepla si můžete zvolit sami.

Obr. 6: schéma kavitačního generátoru tepla
Před připojením všech prvků je vhodné nakreslit diagram jejich umístění na papír, stěny nebo na podlahu. Místa musí být umístěna mimo hořlavé prvky nebo musí být odstraněna v bezpečné vzdálenosti od topného systému.

Shromážděte všechny prvky, jak je znázorněno na obrázku, a zkontrolujte těsnost bez zapnutí generátoru. Poté otestujte kavitační tepelný generátor v provozním režimu, normální nárůst teploty kapaliny je 3 - 5 ° C za jednu minutu.

Všimli jste si, že se zvýšila cena za vytápění a dodávku teplé vody a nevíte, co s tím dělat? Řešení problému drahých energetických zdrojů je vírový generátor tepla. Promluvím si o tom, jak je uspořádán vírový generátor tepla a jaký je princip jeho fungování. Zjistíte také, zda je možné sestavit takové zařízení vlastními rukama a jak to udělat v domácí dílně.

Trochu historie

Vířivý generátor tepla je považován za slibný a inovativní vývoj. Mezitím tato technologie není nová, protože před téměř 100 lety vědci přemýšleli o tom, jak uplatnit fenomén kavitace.

První experimentální nastavení v provozu, takzvaná „vírová trubice“, bylo vyrobeno a patentováno francouzským inženýrem Josephem Rankem v roce 1934.

Rank si jako první všiml, že teplota vzduchu na vstupu do cyklónu (čističe vzduchu) se liší od teploty stejného proudu vzduchu na výstupu.V počátečních fázích testů na zkušebním stavu však vírová trubice nebyla testována na účinnost ohřevu, ale naopak na účinnost chlazení proudu vzduchu.

Tato technologie prošla novým vývojem v 60. letech dvacátého století, kdy sovětští vědci přišli na to, jak vylepšit rouru Rank vypuštěním kapaliny do ní místo proudu vzduchu.

Vzhledem k vyšší hustotě kapalného média ve srovnání se vzduchem se teplota kapaliny při průchodu vířivou trubicí intenzivněji měnila. Výsledkem bylo experimentální zjištění, že kapalné médium procházející vylepšenou trubicí Ranque se neobvykle rychle zahřívalo s činitelem převodu energie 100%!

Bohužel v té době nebyla potřeba levných zdrojů tepelné energie a technologie nenašla praktické uplatnění. První fungující kavitační zařízení určená k ohřevu kapalného média se objevila až v polovině 90. let dvacátého století.

Řada energetických krizí a v důsledku toho rostoucí zájem o alternativní zdroje energie vedly k obnovení prací na účinných přeměnách energie pohybu vodního paprsku na teplo. Díky tomu je dnes možné zakoupit instalaci požadovaného výkonu a použít ji ve většině topných systémů.

Výhody a nevýhody

Ve srovnání s jinými generátory tepla mají kavitační jednotky řadu výhod a nevýhod.

Mezi výhody těchto zařízení patří:

• Mnohem účinnější mechanismus pro získávání tepelné energie;
• Spotřebuje podstatně méně zdrojů než generátory paliva;
• Může být použit k ohřevu jak nízkoenergetických, tak velkých spotřebičů;
• Zcela šetrné k životnímu prostředí - během provozu nevypouští do okolí škodlivé látky.

Nevýhody kavitačních tepelných generátorů zahrnují:

• Relativně velké rozměry - elektrické a palivové modely jsou mnohem menší, což je důležité při instalaci v již provozované místnosti;
• Vysoký hluk způsobený provozem vodního čerpadla a samotného kavitačního prvku, což ztěžuje jeho instalaci v domácnostech;
• Neúčinný poměr výkonu a výkonu pro místnosti s malou čtvercovou plochou (do 60m 2 je výhodnější použít jednotku na plyn, kapalné palivo nebo ekvivalentní elektrickou energii s topným tělesem). \

Princip fungování

Kavitace umožňuje nedávat teplo vodě, ale získávat teplo z pohybující se vody a současně ji ohřívat na významné teploty.

Zařízení pracovních vzorků vírových generátorů tepla je navenek jednoduché. Vidíme mohutný motor, ke kterému je připojeno válcovité „šnečí“ zařízení.

Hlemýžď ​​je upravená verze Rankovy dýmky. Díky svému charakteristickému tvaru je intenzita kavitačních procesů v dutině „šneka“ mnohem vyšší ve srovnání s vířivou trubicí.

V dutině "šneka" je diskový aktivátor - disk se speciální perforací. Když se disk otáčí, kapalné médium v ​​„šneku“ se uvede do pohybu, díky čemuž dochází k kavitačním procesům:

• Elektromotor otáčí aktivátorem disku
  ... Diskový aktivátor je nejdůležitějším prvkem v konstrukci generátoru tepla a je spojen s elektromotorem pomocí přímého hřídele nebo pomocí řemenového pohonu. Když je zařízení zapnuto v provozním režimu, motor přenáší točivý moment na aktivátor;
• Aktivátor roztáčí kapalné médium
  ... Aktivátor je navržen tak, že kapalné médium, které se dostane do dutiny disku, víří a získává kinetickou energii;
• Přeměna mechanické energie na teplo
  ... Když opouští aktivátor, kapalné médium ztrácí zrychlení a v důsledku prudkého brzdění dochází k účinku kavitace. Výsledkem je, že kinetická energie ohřívá kapalné médium až na + 95 ° С a mechanická energie se stává tepelnou.

Zařízení a princip činnosti

Principem činnosti kavitačního generátoru tepla je topný efekt v důsledku přeměny mechanické energie na teplo. Nyní se podívejme blíže na samotný kavitační jev. Když se v kapalině vytvoří nadměrný tlak, vznikají víry, protože tlak kapaliny je větší než tlak plynu v ní obsaženého, ​​molekuly plynu se uvolňují do samostatných inkluzí - zhroucení bublin. V důsledku tlakového rozdílu má voda tendenci stlačovat bublinu plynu, která na svém povrchu hromadí velké množství energie, a teplota uvnitř dosahuje asi 1 000 - 1 200 ° C.

Když kavitační dutiny projdou do zóny normálního tlaku, bubliny se zničí a energie z jejich zničení se uvolní do okolního prostoru. Díky tomu se uvolňuje tepelná energie a kapalina se ohřívá z proudu víru. Provoz generátorů tepla je založen na tomto principu, pak zvažte princip fungování nejjednodušší verze kavitačního ohřívače.

Nejjednodušší model

Obr. 1: Funkční princip kavitačního generátoru tepla
Podívejte se na obrázek 1, zde je představeno zařízení nejjednoduššího kavitačního generátoru tepla, které spočívá v čerpání vody čerpadlem do místa zúžení potrubí. Když proud vody dosáhne trysky, tlak kapaliny se výrazně zvýší a začne tvorba kavitačních bublin. Při opouštění trysky uvolňují bubliny tepelnou energii a tlak po průchodu tryskou je výrazně snížen. V praxi lze ke zvýšení účinnosti instalovat více trysek nebo trubek.

Ideální generátor tepla Potapov

Zdroj tepla Potapov, který má otočný kotouč (1) instalovaný naproti stacionárnímu (6), je považován za ideální možnost instalace. Studená voda je přiváděna z potrubí umístěného ve spodní části (4) kavitační komory (3) a výstup je již ohříván z horního bodu (5) stejné komory. Příklad takového zařízení je uveden na obrázku 2 níže:

Obr. 2: Potapovův kavitační generátor tepla

Zařízení však neobdrželo širokou distribuci kvůli nedostatku praktického zdůvodnění jeho provozu.

Rozsah použití

Integrace do systému vytápění soukromého domu

Abyste mohli v topném systému používat generátor tepla, musí být do něj zaveden. Jak to udělat správně? Ve skutečnosti na tom není nic těžkého.

Před generátorem (označeným na obrázku číslem 2) je instalováno odstředivé čerpadlo (1 na obrázku), které dodává vodu s tlakem až 6 atmosfér. Za generátorem je instalována expanzní nádoba (6 na obrázku) a uzavírací ventily.

Výhody použití kavitačních tepelných generátorů

Schémata pro výrobu tepelného generátoru kavitačního typu

Abychom mohli vytvořit pracovní zařízení vlastními rukama, zvažte výkresy a schémata stávajících zařízení, jejichž účinnost byla stanovena a zdokumentována v patentových úřadech.

Přehled cen

Samozřejmě, kavitační generátor tepla je prakticky neobvyklé zařízení, je to téměř ideální generátor, je těžké ho koupit, cena je příliš vysoká. Navrhujeme zvážit, kolik stojí kavitační topné zařízení v různých městech Ruska a Ukrajiny:

Kavitační vírové generátory tepla mají jednodušší výkresy, ale jsou poněkud horší z hlediska účinnosti. V současné době existuje několik lídrů na trhu: rotační hydro-šokové čerpadlo - generátor tepla „Radex“, JE „New Technologies“, elektrický šok „Tornado“ a elektrohydraulický šok „Vektorplus“, mini zařízení pro soukromý dům (LATR) TSGC2-3k (3 kVA) a běloruský Yurle-K.

Fotografie - Tornado tepelný generátor

Prodej se uskutečňuje v prodejnách a partnerských obchodech v Rusku, Kyrgyzstánu, Bělorusku a dalších zemích SNS.

K ekonomickému vytápění obytných, užitkových nebo průmyslových prostor využívají majitelé různá schémata a metody získávání tepelné energie. Chcete-li sestavit tepelný generátor kavitační akce vlastními rukama, musíte pochopit procesy, které vám umožňují generovat teplo.

Pojďme to shrnout

Nyní víte, co je populární a žádaný zdroj alternativní energie. To znamená, že pro vás bude snadné se rozhodnout, zda je takové zařízení vhodné nebo ne. Také doporučuji sledovat video v tomto článku.

Růst cen vytápění nás každý rok nutí hledat levnější způsoby vytápění obytného prostoru v chladném období. To platí zejména pro ty domy a byty, které mají velké náměstí. Jedním z těchto způsobů ukládání je vír. Má také mnoho výhod umožňuje uložit

na stvoření.Jednoduchost designu nebude obtížné sbírat ani od začátečníků. Dále zvážíme výhody této metody ohřevu a také se pokusíme vypracovat plán pro montáž tepelného generátoru vlastními rukama.

Generátor tepla je speciální zařízení, jehož hlavním účelem je vyrábět teplo spalováním do něj naloženého paliva. V tomto případě se generuje teplo, které se vynakládá na ohřev chladicí kapaliny, což zase přímo plní funkci vytápění obytného prostoru.

První generátory tepla se objevily na trhu již v roce 1856 díky vynálezu britského fyzika Roberta Bunsena, který si během řady experimentů všiml, že teplo generované při spalování lze směrovat jakýmkoli směrem.

Od té doby byly generátory samozřejmě upraveny a jsou schopny vytápět mnohem větší plochu než před 250 lety.

Hlavním kritériem, kterým se generátory od sebe liší, je palivo, které se má nabíjet. Podle toho rozlišují následující typy

:

1. Naftové generátory tepla - generují teplo spalováním motorové nafty. Jsou schopni dobře vytápět velké plochy, ale je lepší je nepoužívat pro dům kvůli přítomnosti produkce toxických látek vzniklých v důsledku spalování paliva.
2. Plynové tepelné generátory - pracují na principu nepřetržitého přívodu plynu, spalování ve speciální komoře, která také generuje teplo. Považuje se to za velmi ekonomickou možnost, ale instalace vyžaduje zvláštní povolení a zvýšenou bezpečnost.
3. Generátory na tuhá paliva jsou konstrukčně podobné konvenčním kamnům na uhlí se spalovací komorou, komorou na saze a popel a topným tělesem. Jsou vhodné pro provoz na otevřeném prostranství, protože jejich provoz nezávisí na povětrnostních podmínkách.
4. - jejich princip činnosti je založen na procesu tepelné přeměny, při kterém bubliny vytvořené v kapalině vyvolávají smíšený tok fází, což zvyšuje množství generovaného tepla.

Výroba tepelného generátoru vlastními rukama je poměrně komplikovaný a pečlivý proces. Toto zařízení je zpravidla nezbytné k zajištění ekonomického vytápění v domácnostech. Generátory tepla se dodávají ve 2 provedeních: statické a rotační. V prvním případě musí být jako hlavní prvek použita tryska. V rotačním generátoru by měl být k vytvoření kavitace použit elektromotor.

Tato jednotka je modernizované odstředivé čerpadlo, nebo spíše jeho skříň, která bude sloužit jako stator. Bez pracovní komory a odbočných trubek se neobejdete.

V těle našeho hydrodynamického designu je setrvačník jako oběžné kolo. Existuje mnoho různých rotačních konstrukcí pro generátory tepla. Nejjednodušší z nich je design disku.

Požadovaný počet otvorů se aplikuje na válcovou plochu kotouče rotoru, která musí mít určitý průměr a hloubku. Obvykle se jim říká „Griggsovy buňky“. Je třeba poznamenat, že velikost a počet vyvrtaných otvorů se bude lišit v závislosti na kalibru kotouče rotoru a rychlosti hřídele motoru.

Těleso takového zdroje tepla je nejčastěji vyrobeno ve formě dutého válce. Ve skutečnosti se jedná o běžnou trubku se svařovanými přírubami na koncích. Mezera mezi vnitřkem pouzdra a setrvačníkem bude velmi malá (přibližně 1,5-2 mm).

Přímý ohřev vody nastane přesně v této mezeře. Ohřev kapaliny se dosahuje díky jejímu tření o povrch rotoru a pláště současně, zatímco disk setrvačníku se pohybuje téměř maximálními rychlostmi.

Kavitace (tvorba bublin), ke kterým dochází v buňkách rotoru, má velký vliv na ohřev kapaliny.

Rotační generátor tepla je modernizované odstředivé čerpadlo, přesněji jeho skříň, která bude sloužit jako stator

Průměr kotouče u tohoto typu tepelných generátorů je zpravidla 300 mm a rychlost otáčení hydraulického zařízení je 3200 ot / min. Rychlost se bude lišit v závislosti na velikosti rotoru.

Při analýze designu této instalace můžeme dojít k závěru, že její životnost je poměrně malá. Díky neustálému ohřevu a abrazivnímu působení vody se mezera postupně zvětšuje.

Je třeba poznamenat, že rotační generátory tepla vytvářejí během provozu velký hluk. Ve srovnání s jinými hydraulickými zařízeními (statický typ) jsou však o 30% účinnější.

Pohledy

Hlavním úkolem kavitačního generátoru tepla je tvorba plynových inkluzí a kvalita ohřevu bude záviset na jejich množství a intenzitě. V moderním průmyslu existuje několik typů takových generátorů tepla, které se liší v principu vytváření bublin v kapalině. Nejběžnější jsou tři typy:

• Rotační generátory tepla
  - pracovní prvek se otáčí v důsledku elektrického pohonu a vytváří víření kapaliny;
• Tubulární
  - změnit tlak způsobený systémem potrubí, kterými se voda pohybuje;
• Ultrazvukové
  - nehomogenita kapaliny v takových generátorech tepla se vytváří díky nízkofrekvenčním zvukovým vibracím.

Kromě výše uvedených typů existuje laserová kavitace, ale tato metoda zatím nenašla průmyslovou implementaci. Nyní se podívejme na každý z typů podrobněji.

Rotační generátor tepla

Skládá se z elektrického motoru, jehož hřídel je připojen k rotačnímu mechanismu určenému k vytváření turbulencí v kapalině. Charakteristickým znakem konstrukce rotoru je utěsněný stator, ve kterém probíhá ohřev. Samotný stator má uvnitř válcovitou dutinu - vířivou komoru, ve které se rotor otáčí. Rotor kavitačního generátoru tepla je válec se sadou drážek na povrchu; když se válec otáčí uvnitř statoru, vytvářejí tyto drážky nehomogenitu ve vodě a způsobují kavitační procesy.

Obr. 3: konstrukce rotačního generátoru

Počet vybrání a jejich geometrické parametry se stanoví v závislosti na modelu. Pro optimální parametry ohřevu je vzdálenost mezi rotorem a statorem asi 1,5 mm. Tento design není jediný svého druhu; pro dlouhou historii modernizací a vylepšení prošel pracovní prvek rotačního typu mnoha transformacemi.

Jedním z prvních efektivních modelů kavitačních měničů byl Griggsův generátor, který používal diskový rotor se slepými otvory na povrchu. Jeden z moderních analogů diskových kavitačních tepelných generátorů je uveden na obrázku 4 níže:

Obr. 4: kotoučový generátor tepla

Navzdory jednoduchosti konstrukce se rotační jednotky používají poměrně obtížně, protože vyžadují přesnou kalibraci, spolehlivé utěsnění a dodržení geometrických parametrů během provozu, což ztěžuje jejich provoz. Tyto kavitační generátory tepla se vyznačují poměrně nízkou životností - 2 - 4 roky v důsledku kavitační eroze těla a částí. Kromě toho vytvářejí během provozu rotujícího prvku poměrně velké hlukové zatížení. Mezi výhody tohoto modelu patří vysoká produktivita - o 25% vyšší než u klasických ohřívačů.

Tubulární

Generátor statického tepla nemá žádné rotující prvky. Proces ohřevu v nich nastává v důsledku pohybu vody trubkami zužujícími se po celé délce nebo v důsledku instalace trysek Laval.Přívod vody do pracovního tělesa se provádí pomocí hydrodynamického čerpadla, které vytváří mechanickou sílu kapaliny v zužujícím se prostoru a při průchodu do širší dutiny vznikají kavitační víry.

Na rozdíl od předchozího modelu nevytváří trubkové topné zařízení přílišný hluk a neopotřebovává se tak rychle. Během instalace a provozu se nemusíte obávat přesného vyvážení a pokud dojde k poškození topných prvků, jejich výměna a opravy budou mnohem levnější než u rotačních modelů. Nevýhody trubkových tepelných generátorů zahrnují výrazně nižší výkon a objemné rozměry.

Ultrazvukové

Tento typ zařízení má rezonátorovou komoru naladěnou na konkrétní frekvenci zvukových vibrací. Na jeho vstupu je instalována křemenná deska, která vibruje, když jsou aplikovány elektrické signály. Vibrace desky vytvářejí zvlněný efekt uvnitř kapaliny, která se dostává ke stěnám rezonátorové komory a odráží se. Během zpětného pohybu se vlny setkávají s dopřednými vibracemi a vytvářejí hydrodynamickou kavitaci.

Obr. 5: pracovní princip ultrazvukového generátoru tepla

Dále jsou bubliny odváděny proudem vody podél úzkých přívodních trubek tepelného zařízení. Při průchodu do široké oblasti se bubliny zhroutí a uvolní tepelnou energii. Ultrazvukové generátory kavitace mají také dobrý výkon, protože nemají žádné rotující prvky.

Výroba vírového generátoru tepla Potapov

Bylo vyvinuto mnoho dalších zařízení, která fungují na zcela odlišných principech. Například Potapovovy vírové generátory tepla vyrobené ručně. Obvykle se jim říká statické. To je způsobeno skutečností, že hydraulické zařízení nemá v konstrukci žádné rotující části. Větrné tepelné generátory zpravidla přijímají teplo pomocí čerpadla a elektromotoru.

Nejdůležitějším krokem v procesu výroby takového zdroje tepla vlastními rukama bude volba motoru. Mělo by být vybráno v závislosti na napětí. Existuje řada výkresů a schémat vířivého tepelného generátoru pro kutily, které ukazují způsoby připojení elektromotoru s napětím 380 voltů k síti 220 voltů.

Montáž rámu a instalace motoru

Instalace zdroje tepla Potapov pro vlastní potřebu začíná instalací elektromotoru. Nejprve jej připevněte k posteli. Poté pomocí úhlové brusky vytvořte rohy. Vyřízněte je z vhodného čtverce. Po vytvoření 2-3 čtverců je připevněte k příčníku. Poté pomocí svařovacího stroje sestavte obdélníkovou konstrukci.

Pokud nemáte po ruce svařovací stroj, nemusíte řezat čtverce. Stačí vystřihnout trojúhelníky v místech zamýšleného záhybu. Poté ohněte čtverce pomocí svěráku. K zajištění použijte šrouby, nýty a matice.

Po sestavení můžete rám namalovat a do rámu vyvrtat otvory pro namontování motoru.

Instalace čerpadla

Dalším důležitým prvkem naší vírové hydrokonstrukce bude čerpadlo. V dnešní době můžete ve specializovaných prodejnách snadno zakoupit jednotku jakékoli síly. Při jeho výběru věnujte zvláštní pozornost 2 věcem:

1. Mělo by to být odstředivé.
2. Vyberte si jednotku, která bude optimálně fungovat s vaším elektromotorem.

Poté, co jste zakoupili čerpadlo, připevněte jej k rámu. Pokud není dost příčníků, udělejte ještě 2-3 rohy. Kromě toho bude nutné najít spojku. Lze jej zapnout na soustruhu nebo zakoupit v jakémkoli železářství.

Vířivý kavitační generátor tepla Potapov na dřevě, vyrobený ručně, sestává z tělesa, které je vyrobeno ve formě válce.Stojí za zmínku, že na jeho koncích musí být průchozí otvory a trysky, jinak nebudete moci správně připojit hydrostrukturu k topnému systému.

Vložte trysku těsně za vstup. Vybírá se individuálně. Pamatujte však, že jeho otvor by měl být 8–10krát menší než průměr trubky. Pokud je otvor příliš malý, čerpadlo se přehřeje a nebude schopno správně cirkulovat vodu.

Kromě toho bude díky vaporizaci Potapovův vírový kavitační generátor tepla na dřevě vysoce citlivý na hydroabrazivní opotřebení.

Jak vyrobit trubku

Proces výroby tohoto prvku Potapovova zdroje tepla na dřevě bude probíhat v několika fázích:

1. Nejprve pomocí brusky odřízněte kus trubky o průměru 100 mm. Délka obrobku musí být minimálně 600-650 mm.
2. Poté v obrobku vytvořte vnější drážku a odstřihněte závit.
3. Poté vytvořte dva kroužky o délce 60 mm. kalibr kroužků musí odpovídat průměru trubky.
4. Poté odstřihněte nitě pro půlkruhy.
5. Další fází je výroba víček. Musí být svařeny ze strany prstenců, kde není závit.
6. Dále vyvrtejte střední otvor v krytech.
7. Potom použijte velký vrták ke zkosení vnitřku krytu.

Po provedených operacích by měl být k systému připojen kavitační generátor tepla na dřevo. Zasuňte odbočnou trubku s tryskou do otvoru čerpadla, odkud je přiváděna voda. Připojte druhou armaturu k topnému systému. Připojte vývod z hydraulického systému k čerpadlu.

Pokud chcete regulovat teplotu kapaliny, nainstalujte kulový mechanismus přímo za trysku.

S jeho pomocí bude potapovský generátor tepla na dřevě protékat vodu po celém zařízení mnohem déle.

Je možné zvýšit výkon zdroje tepla Potapov

V tomto zařízení, jako v každém hydraulickém systému, dochází ke ztrátám tepla. Proto je žádoucí obklopit čerpadlo vodním pláštěm. Za tímto účelem vytvořte tepelně izolační pouzdro. Udělejte vnější obrys takového ochranného zařízení větší než průměr vaší pumpy.

Hotovou 120 mm trubku lze použít jako záslepku pro tepelnou izolaci. Pokud nemáte takovou příležitost, můžete si pomocí ocelového plechu vyrobit hranol s vlastními rukama. Velikost obrázku by měla být taková, aby se do něj snadno vešla celá konstrukce generátoru.

Obrobek musí být vyroben pouze z kvalitních materiálů, aby bez problémů vydržel vysoký tlak v systému.

Pro další snížení tepelných ztrát kolem skříně proveďte tepelnou izolaci, kterou lze později opláštit pláštěm z plechu.

Jako izolátor lze použít jakýkoli materiál, který vydrží teplotu varu vody.

Výroba tepelného izolátoru bude probíhat v několika fázích:

1. Nejprve sestavte zařízení, které se bude skládat z čerpadla, spojovací trubky, generátoru tepla.
2. Poté vyberte optimální rozměry tepelně izolačního zařízení a najděte potrubí vhodného kalibru.
3. Poté vytvořte kryty na obou stranách.
4. Poté bezpečně upevněte vnitřní mechanismy hydraulického systému.
5. Na konci vytvořte vstup a zafixujte (přivařte nebo našroubujte) trubku.

Po provedených operacích přivařte přírubu na konci hydraulické trubky. Pokud máte potíže s montáží vnitřních mechanismů, můžete si vyrobit rám.

Nezapomeňte zkontrolovat těsnost sestav generátoru tepla a hydraulického systému, zda těsní. Nakonec nezapomeňte nastavit teplotu kuličkou.

Ochrana proti mrazu

Nejprve vytvořte izolační plášť. Chcete-li to provést, vezměte pozinkovaný plech nebo tenký hliníkový plech. Vystřihněte dva obdélníky. Pamatujte, že je nutné ohýbat plech na trnu s větším průměrem.Materiál můžete také ohnout na příčníku.

Nejprve položte list, který jste vystřihli, a přitlačte ho na kousek dřeva. Druhou rukou zatlačte na list tak, aby se po celé délce vytvořil mírný ohyb. Poté posuňte obrobek trochu stranou a pokračujte v ohýbání, dokud nezískáte dutý válec.

Poté vytvořte kryt pouzdra. Doporučuje se zabalit celou tepelně izolační konstrukci speciálním tepelně odolným materiálem (skelná vata atd.), Který musí být následně zajištěn drátem.

Nástroje a zařízení