Motor de combustión interna de Potapov. El motor molecular de Potapov

El propósito del generador de calor de vórtice Potapov (VTG), hecho a mano, es obtener calor solo con la ayuda de un motor eléctrico y una bomba. Este dispositivo se utiliza principalmente como calentador económico.

Diagrama del dispositivo del sistema de calentamiento de vórtice.

Dado que no existen estudios para determinar los parámetros del producto en función de la potencia de la bomba, se iluminarán las dimensiones aproximadas.

La forma más sencilla es hacer un generador de calor de vórtice a partir de piezas estándar. Cualquier motor eléctrico es adecuado para esto. Cuanto más potente sea, más agua calentará a una temperatura determinada.

Lo principal es el motor.

Debe elegir un motor según el voltaje disponible. Existen muchos circuitos con los que se puede conectar un motor de 380 Voltios a una red de 220 Voltios y viceversa. Pero ese es un tema diferente.

El montaje del generador de calor se inicia desde el motor eléctrico. Será necesario fijarlo a la cama. El diseño de este dispositivo es un marco de metal, que es más fácil de hacer a partir de un cuadrado. Las dimensiones deberán seleccionarse localmente para aquellos dispositivos que estarán disponibles.

Dibujo de un generador de calor de vórtice.

Lista de herramientas y materiales:

• amoladora angular
• maquina de soldar;
• taladro eléctrico;
• juego de taladros;
• llaves de boca o de llave inglesa para 12 y 13;
• pernos, tuercas, arandelas;
• esquina de metal;
• imprimación, pintura, pincel.

1. Corta cuadrados con una amoladora angular. Usando una máquina de soldar, ensamble la estructura rectangular. Alternativamente, el montaje se puede realizar utilizando tornillos y tuercas. Esto no afectará el diseño final. Elija la longitud y la anchura para que todas las piezas encajen de forma óptima.
2. Recorta otro trozo de cuadrado. Sujételo como un travesaño para que el motor se pueda asegurar.
3. Pinta el marco.
4. Taladre agujeros en el marco para los pernos e instale el motor.

Instalación de la bomba

Ahora necesitarás coger una bomba de agua. Ahora en tiendas especializadas puedes adquirir una unidad de cualquier modificación y potencia. ¿A qué deberías prestar atención?

1. La bomba debe ser centrífuga.
2. Su motor podrá hacerlo girar.

Instale una bomba en el marco, si necesita hacer más travesaños, hágalo desde una esquina o desde una plancha de hierro del mismo grosor que la esquina. Difícilmente es posible hacer un manguito de acoplamiento sin un torno. Por lo tanto, tendrás que pedirlo en alguna parte.

Diagrama de un generador de calor de hidro-vórtice.

El generador de calor Vortex Potapov consta de un cuerpo hecho en forma de cilindro cerrado. En sus extremos debe haber orificios pasantes y boquillas para la conexión al sistema de calefacción. El secreto del diseño está dentro del cilindro. El chorro debe estar ubicado detrás de la entrada. Su orificio se selecciona individualmente para este dispositivo, pero es deseable que sea dos veces menor que un cuarto del diámetro del cuerpo de la tubería. Si hace menos, la bomba no podrá pasar agua a través de este orificio y comenzará a calentarse. Además, las partes internas comenzarán a colapsar intensamente debido al fenómeno de la cavitación.

Herramientas: amoladora angular o sierra para metales, máquina de soldar, taladro eléctrico, llave ajustable.

Materiales: tubo de metal grueso, electrodos, taladros, 2 boquillas roscadas, acoplamientos.

1. Cortar un trozo de tubo grueso con un diámetro de 100 mm y una longitud de 500-600 mm.Haga una ranura externa de unos 20-25 mm y la mitad del grosor de la tubería. Corta los hilos.
2. Haga dos anillos de 50 mm de largo con el mismo diámetro de la tubería. Corta un hilo interno en un lado de cada medio anillo.
3. Del mismo grosor de metal plano que la tubería, haga tapones y suéldelos en el lado de los anillos donde no hay rosca.
4. Hacer un agujero central en las tapas: una por el diámetro de la boquilla y la otra por el diámetro de la boquilla. En el interior de la tapa, donde está el chorro, hacer un chaflán con una broca de mayor diámetro. El resultado debería ser una boquilla.
5. Conecte el generador de calor al sistema. Conecte la tubería de derivación donde se encuentra la boquilla a la bomba en el orificio desde el que se suministra agua a presión. Conecte la entrada del sistema de calefacción al segundo ramal. Conecte la salida del sistema a la entrada de la bomba.

El agua a presión, que creará la bomba, pasará a través de la boquilla del generador de calor de vórtice, que usted fabrica con sus propias manos. En la cámara, comenzará a calentarse debido a una agitación vigorosa. Luego, suminístrelo al sistema para calentarlo. Coloque un candado de bola detrás del grifo para regular la temperatura. Cúbralo y el generador de calor de vórtice impulsará el agua dentro de la caja por más tiempo, lo que significa que la temperatura comenzará a subir. Así es como funciona este calentador.

Maneras de mejorar la productividad

Diagrama de bomba de calor.

Se produce una pérdida de calor en la bomba. Entonces, el generador de calor de vórtice de Potapov en esta versión tiene un inconveniente significativo. Por lo tanto, es lógico rodear una bomba sumergida con una camisa de agua para que su calor también se destine a calefacción útil.

Haga que la carcasa exterior de todo el dispositivo sea un poco más grande que el diámetro de la bomba disponible. Puede ser una tubería acabada, lo que es deseable, o un paralelepípedo hecho de material laminado. Sus dimensiones deben ser tales que la bomba, el acoplamiento y el propio generador entren en su interior. El espesor de la pared debe poder soportar la presión en el sistema.

Para reducir la pérdida de calor, realice un aislamiento térmico alrededor del cuerpo del dispositivo. Puedes protegerlo con una carcasa de chapa. Utilice cualquier material aislante que pueda soportar el punto de ebullición del líquido como aislante.

1. Ensamble un dispositivo compacto que consta de una bomba sumergible, una tubería de conexión y un generador de calor que usted mismo ensambló.
2. Decida sus dimensiones y elija una tubería de tal diámetro, dentro de la cual todos estos mecanismos encajarían fácilmente.
3. Haz tapas de un lado y del otro.
4. Asegure la rigidez de la fijación de los mecanismos internos y la capacidad de la bomba para bombear agua a través de sí misma desde el depósito resultante.
5. Haga una entrada y colóquele un pezón. La bomba debe ubicarse en el interior con su toma de agua lo más cerca posible de este orificio.

Suelde la brida en el extremo opuesto de la tubería. Con su ayuda, la tapa se sujetará a través de una junta de goma. Para facilitar el montaje del interior, cree un armazón o esqueleto ligero y sin complicaciones. Ensamble el dispositivo en su interior. Compruebe el ajuste y la estanqueidad de todos los componentes. Insertar en la carcasa y cerrar la tapa.

Conéctese con los consumidores y revise todo en busca de fugas. Si no hay fugas, encienda la bomba. Al abrir y cerrar el grifo ubicado en la salida del generador, regule la temperatura.

Aislamiento del generador

Esquema de conexión del generador de calor al sistema de calefacción.

Primero necesitas hacer una carcasa de aislamiento. Tome una hoja de chapa galvanizada o aluminio delgado para esto. Corta dos rectángulos si vas a hacer una carcasa de dos mitades. O un rectángulo, pero con la expectativa de que después de la fabricación, el generador de calor de vórtice de Potapov, que se ensambló a mano, encajará completamente en él.

Es mejor doblar la hoja en una tubería de gran diámetro o usar un travesaño. Coloque la hoja cortada sobre ella y presione el bloque de madera en la parte superior con la mano. Con la otra mano, presione la hoja de estaño para que se forme una pequeña curva a lo largo de toda la longitud. Mueva ligeramente la pieza de trabajo y repita la operación nuevamente. Haga esto hasta que tenga un cilindro.

1. Conéctelo con la cerradura que utilizan los hojalateros de bajada.
2. Hacer tapas para la carcasa con agujeros para conectar el generador.
3. Envuelva el dispositivo con material aislante. Fije el aislamiento con alambre o tiras finas de chapa.
4. Coloque el dispositivo en la carcasa, cierre las cubiertas.

Hay otra forma de aumentar la producción de calor: para ello, debe averiguar cómo funciona el generador de vórtice Potapov, cuya eficiencia puede acercarse al 100% o más (no hay consenso sobre por qué sucede esto).

A medida que el agua pasa a través de la boquilla o chorro, se crea una poderosa corriente en la salida, que golpea el extremo opuesto del dispositivo. Se retuerce y se calienta debido a la fricción de las moléculas. Esto significa que al colocar un obstáculo adicional dentro de este flujo, es posible aumentar la mezcla del líquido en el dispositivo.

Una vez que sepa cómo funciona, puede comenzar a diseñar mejoras adicionales. Será un amortiguador de vórtice formado por placas longitudinales ubicadas dentro de dos anillos en forma de estabilizador de bombas de aviones.

Diagrama del generador de calor estacionario.

Herramientas: máquina de soldar, amoladora angular.

Materiales: chapa o hierro plano, tubería de pared gruesa.

Haga dos anillos de 4-5 cm de ancho con una tubería con un diámetro menor que el generador de calor de vórtice Potapov Corte tiras idénticas de la tira de metal. Su longitud debe ser igual a un cuarto de la longitud del cuerpo del propio generador de calor. Elija el ancho para que después del montaje haya un agujero libre en el interior.

1. Asegure la placa en un tornillo de banco. Cuélgalo de un lado y del otro del anillo. Suelde la placa a ellos.
2. Retire la pieza de trabajo de la abrazadera y gírela 180 grados. Coloque la placa dentro de los anillos y fíjela en la abrazadera de modo que las placas estén una frente a la otra. Fije 6 placas de esta manera a la misma distancia.
3. Montar el generador de calor de vórtice insertando el dispositivo descrito frente a la boquilla.

Probablemente, este producto pueda mejorarse aún más. Por ejemplo, en lugar de placas paralelas, use alambre de acero enroscándolo en una bola de aire. O haga agujeros de diferentes diámetros en las placas. No se dice nada sobre esta mejora, pero esto no significa que no deba hacerse.

Diagrama del dispositivo de la pistola de calor.

1. Asegúrese de proteger el generador de calor de vórtice de Potapov pintando todas las superficies.
2. Sus partes internas durante la operación estarán en un ambiente muy agresivo causado por procesos de cavitación. Por lo tanto, intente hacer el cuerpo y todo lo que contiene con un material grueso. No escatime en hardware.
3. Haga varios tapones diferentes con diferentes entradas. Entonces será más fácil seleccionar su diámetro para obtener un alto rendimiento.
4. Lo mismo se aplica al amortiguador de vibraciones. También se puede modificar.

Construye una pequeña mesa de laboratorio donde correrás en todas las características. Para hacer esto, no conecte a los consumidores, sino que conecte la tubería al generador. Esto simplificará su prueba y selección de los parámetros requeridos. Dado que es casi imposible encontrar dispositivos sofisticados para determinar el coeficiente de eficiencia en el hogar, se propone la siguiente prueba.

Encienda el generador de calor de vórtice y observe el momento en que calienta el agua a una cierta temperatura. Es mejor tener un termómetro electrónico, es más preciso. Luego modifique el diseño y ejecute el experimento nuevamente, observando el aumento de temperatura. Cuanto más se caliente el agua al mismo tiempo, más preferencia se tendrá que dar a la versión final de la mejora establecida en el diseño.

¿Ha notado que el precio de la calefacción y el suministro de agua caliente ha aumentado y no sabe qué hacer al respecto? La solución al problema de los costosos recursos energéticos es un generador de calor de vórtice. Hablaré sobre cómo se organiza un generador de calor de vórtice y cuál es el principio de su funcionamiento. También descubrirá si puede ensamblar un dispositivo de este tipo con sus propias manos y cómo hacerlo en un taller en casa.

DIY CTG

La opción más sencilla para la implementación en el hogar es un generador de cavitación de tipo tubular con una o más boquillas para calentar agua. Por lo tanto, analizaremos un ejemplo de cómo hacer un dispositivo de este tipo, para esto necesitará:

• Bomba: para calentar, asegúrese de elegir una bomba de calor que no tema la exposición constante a altas temperaturas. Debe proporcionar una presión de trabajo en la salida de 4 a 12 atm.
• 2 manómetros y manguitos para su instalación - ubicados a ambos lados de la boquilla para medir la presión en la entrada y salida del elemento de cavitación.
• Termómetro para medir la cantidad de calentamiento del refrigerante en el sistema.
• Válvula para eliminar el exceso de aire del generador de calor de cavitación. Instalado en el punto más alto del sistema.
• Boquilla: debe tener un diámetro de agujero de 9 a 16 mm, no se recomienda hacer menos, ya que la cavitación ya puede ocurrir en la bomba, lo que reducirá significativamente su vida útil. La forma de la boquilla puede ser cilíndrica, cónica u ovalada, desde un punto de vista práctico, cualquiera le conviene.
• Las tuberías y los elementos de conexión (radiadores de calefacción en su ausencia) se seleccionan de acuerdo con la tarea en cuestión, pero la opción más simple son las tuberías de plástico para soldar.
• Automatización de encendido / apagado del generador de calor de cavitación: por regla general, está vinculado al régimen de temperatura, configurado para apagarse a aproximadamente 80 ° C y encenderse cuando desciende por debajo de 60 ° C. Pero usted mismo puede elegir el modo de funcionamiento del generador de calor por cavitación.

Higo. 6: diagrama de un generador de calor por cavitación
Antes de conectar todos los elementos, es recomendable dibujar un diagrama de su ubicación en papel, paredes o en el suelo. Las ubicaciones deben ubicarse alejadas de elementos inflamables o estos últimos deben retirarse a una distancia segura del sistema de calefacción.

Reúna todos los elementos, como se muestra en el diagrama, y ​​verifique la estanqueidad sin encender el generador. Luego pruebe el generador de calor de cavitación en el modo de funcionamiento, un aumento normal de la temperatura del líquido es de 3 a 5 ° C en un minuto.

¿Ha notado que el precio de la calefacción y el suministro de agua caliente ha aumentado y no sabe qué hacer al respecto? La solución al problema de los costosos recursos energéticos es un generador de calor de vórtice. Hablaré sobre cómo se organiza un generador de calor de vórtice y cuál es el principio de su funcionamiento. También descubrirá si puede ensamblar un dispositivo de este tipo con sus propias manos y cómo hacerlo en un taller en casa.

Un poco de historia

Un generador de calor de vórtice se considera un desarrollo prometedor e innovador. Mientras tanto, la tecnología no es nueva, ya que hace casi 100 años los científicos estaban pensando en cómo aplicar el fenómeno de la cavitación.

La primera configuración experimental en funcionamiento, el llamado "tubo de vórtice", fue fabricado y patentado por el ingeniero francés Joseph Rank en 1934.

Rank fue el primero en notar que la temperatura del aire en la entrada del ciclón (filtro de aire) difiere de la temperatura de la misma corriente de aire en la salida.Sin embargo, en las etapas iniciales de las pruebas de banco, el tubo de vórtice no se probó para la eficiencia de calentamiento, sino por el contrario, para la eficiencia de enfriamiento del chorro de aire.

La tecnología experimentó un nuevo desarrollo en los años 60 del siglo XX, cuando los científicos soviéticos descubrieron cómo mejorar la tubería Rank lanzando un líquido en ella en lugar de un chorro de aire.

Debido a la densidad más alta, en comparación con el aire, del medio líquido, la temperatura del líquido, al pasar a través del tubo de vórtice, cambió más intensamente. Como resultado, se descubrió experimentalmente que el medio líquido, al pasar a través del tubo Ranque mejorado, se calentaba anormalmente rápido con un factor de conversión de energía del 100%.

Desafortunadamente, no había necesidad de fuentes baratas de energía térmica en ese momento, y la tecnología no encontró una aplicación práctica. Las primeras instalaciones de cavitación operativas diseñadas para calentar un medio líquido aparecieron solo a mediados de los años 90 del siglo XX.

Una serie de crisis energéticas y, como consecuencia, el creciente interés por las fuentes de energía alternativas han llevado a reanudar los trabajos sobre convertidores eficientes de la energía del movimiento de un chorro de agua en calor. Como resultado, hoy es posible comprar una instalación de la potencia requerida y usarla en la mayoría de los sistemas de calefacción.

Ventajas y desventajas

En comparación con otros generadores de calor, las unidades de cavitación difieren en una serie de ventajas y desventajas.

Las ventajas de tales dispositivos incluyen:

• Mecanismo de obtención de energía térmica mucho más eficiente;
• Consume significativamente menos recursos que los generadores de combustible;
• Se puede utilizar para calentar tanto consumidores de baja potencia como grandes;
• Totalmente respetuoso con el medio ambiente: no emite sustancias nocivas al medio ambiente durante el funcionamiento.

Las desventajas de los generadores de calor de cavitación incluyen:

• Dimensiones relativamente grandes: los modelos eléctricos y de combustible son mucho más pequeños, lo cual es importante cuando se instalan en una habitación ya operada;
• Alto ruido debido al funcionamiento de la bomba de agua y al propio elemento de cavitación, lo que dificulta su instalación en locales domésticos;
• Relación ineficaz de potencia y rendimiento para habitaciones con un área cuadrada pequeña (hasta 60 m 2 es más rentable usar una unidad que funcione con gas, combustible líquido o energía eléctrica equivalente con un elemento calefactor). \

Principio de operación

La cavitación permite no dar calor al agua, sino extraer calor del agua en movimiento, mientras la calienta a temperaturas significativas.

El dispositivo de muestras de trabajo de generadores de calor de vórtice es aparentemente sencillo. Podemos ver un motor masivo, al que está conectado un dispositivo cilíndrico "caracol".

El Caracol es una versión modificada de la tubería de Rank. Debido a su forma característica, la intensidad de los procesos de cavitación en la cavidad del "caracol" es mucho mayor en comparación con el tubo de vórtice.

En la cavidad del "caracol" hay un activador de disco, un disco con una perforación especial. Cuando el disco gira, el medio líquido en el "caracol" se pone en movimiento, por lo que se producen procesos de cavitación:

• El motor eléctrico hace girar el activador de disco.
  ... El disco activador es el elemento más importante en el diseño del generador de calor y se conecta al motor eléctrico mediante un eje recto o mediante una transmisión por correa. Cuando el dispositivo se enciende en modo de funcionamiento, el motor transmite par al activador;
• El activador hace girar el medio líquido.
  ... El activador está diseñado de tal manera que el medio líquido, al entrar en la cavidad del disco, se arremolina y adquiere energía cinética;
• Conversión de energía mecánica en calor
  ... Al salir del activador, el medio líquido pierde su aceleración y, como resultado de un frenado brusco, se produce el efecto de cavitación. Como resultado, la energía cinética calienta el medio líquido hasta + 95 ° С y la energía mecánica se vuelve térmica.

Dispositivo y principio de funcionamiento.

El principio de funcionamiento de un generador de calor de cavitación es el efecto de calentamiento debido a la conversión de energía mecánica en calor. Ahora echemos un vistazo más de cerca al fenómeno de cavitación en sí. Cuando se crea una presión excesiva en el líquido, surgen vórtices, debido al hecho de que la presión del líquido es mayor que la del gas contenido en él, las moléculas de gas se liberan en inclusiones separadas: el colapso de las burbujas. Debido a la diferencia de presión, el agua tiende a comprimir la burbuja de gas, que acumula una gran cantidad de energía en su superficie, y la temperatura en el interior alcanza unos 1000-1200 ° C.

Cuando las cavidades de cavitación pasan a la zona de presión normal, las burbujas se destruyen y la energía de su destrucción se libera en el espacio circundante. Debido a esto, se libera energía térmica y el líquido se calienta desde el flujo de vórtice. El funcionamiento de los generadores de calor se basa en este principio, luego considere el principio de funcionamiento de la versión más simple de un calentador de cavitación.

El modelo mas simple

Higo. 1: principio de funcionamiento del generador de calor por cavitación
Observe la Figura 1, aquí se presenta el dispositivo del generador de calor de cavitación más simple, que consiste en bombear agua mediante una bomba hasta el punto de estrechamiento de la tubería. Cuando el flujo de agua llega a la boquilla, la presión del líquido aumenta significativamente y comienza la formación de burbujas de cavitación. A la salida de la boquilla, las burbujas liberan energía térmica y la presión después de pasar por la boquilla se reduce significativamente. En la práctica, se pueden instalar múltiples boquillas o tubos para aumentar la eficiencia.

El generador de calor ideal de Potapov

El generador de calor Potapov, que tiene un disco giratorio (1) instalado frente al estacionario (6), se considera una opción de instalación ideal. El agua fría se suministra desde la tubería ubicada en la parte inferior (4) de la cámara de cavitación (3), y la salida ya está calentada desde el punto superior (5) de la misma cámara. En la Figura 2 a continuación se muestra un ejemplo de un dispositivo de este tipo:

Higo. 2: generador de calor por cavitación de Potapov

Pero el dispositivo no recibió una amplia distribución debido a la falta de una justificación práctica para su funcionamiento.

Ámbito de aplicación

Integración en el sistema de calefacción de una casa particular.

Para utilizar un generador de calor en un sistema de calefacción, debe introducirse en él. ¿Cómo hacerlo correctamente? De hecho, no tiene nada de difícil.

Se instala una bomba centrífuga (1 en la figura) frente al generador (marcado con el número 2 en la figura), que suministrará agua con una presión de hasta 6 atmósferas. Un tanque de expansión (6 en la figura) y válvulas de cierre se instalan después del generador.

Ventajas de utilizar generadores de calor de cavitación

Esquemas para la fabricación de un generador de calor de tipo cavitación.

Para hacer un dispositivo de trabajo con nuestras propias manos, consideraremos los dibujos y diagramas de los dispositivos de trabajo, cuya efectividad se ha establecido y documentado en las oficinas de patentes.

Resumen de precios

Por supuesto, un generador de calor de cavitación es prácticamente un dispositivo anormal, es un generador casi ideal, es difícil comprarlo, el precio es demasiado alto. Proponemos considerar cuánto cuesta un dispositivo de calentamiento por cavitación en diferentes ciudades de Rusia y Ucrania:

Los generadores de calor de vórtice de cavitación tienen dibujos más simples, pero son algo inferiores en eficiencia. En este momento hay varios líderes del mercado: una bomba de hidro-choque-generador de calor rotativo "Radex", una central nuclear "Nuevas Tecnologías", una descarga eléctrica "Tornado" y una descarga electrohidráulica "Vektorplus", un mini-dispositivo para un casa particular (LATR) TSGC2-3k (3 kVA) y la bielorrusa Yurle-K.

Foto - Generador de calor Tornado

La venta se lleva a cabo en concesionarios y tiendas asociadas en Rusia, Kirguistán, Bielorrusia y otros países de la CEI.

Para proporcionar calefacción económica de un local residencial, de servicios públicos o industrial, los propietarios utilizan varios esquemas y métodos para obtener energía térmica. Para ensamblar un generador de calor de acción de cavitación con sus propias manos, debe comprender los procesos que le permiten generar calor.

Resumamos

Ahora ya sabe lo que es una fuente de energía alternativa popular y demandada. Esto significa que le resultará fácil decidir si dicho equipo es adecuado o no. También recomiendo ver el video de este artículo.

Cada año, el aumento de los precios de la calefacción nos hace buscar formas más económicas de calentar el espacio habitable en la estación fría. Esto es especialmente cierto para aquellas casas y apartamentos que tienen una gran plaza. Una de estas formas de ahorro es el vórtice. También tiene muchas ventajas te permite ahorrar

en la creación.La simplicidad del diseño no dificultará la recopilación, incluso para principiantes. A continuación, consideraremos las ventajas de este método de calentamiento y también intentaremos elaborar un plan para ensamblar un generador de calor con nuestras propias manos.

Un generador de calor es un dispositivo especial, cuyo propósito principal es generar calor quemando el combustible cargado en él. En este caso, se genera calor, que se gasta en calentar el refrigerante, que a su vez realiza directamente la función de calentar el espacio habitable.

Los primeros generadores de calor aparecieron en el mercado allá por 1856, gracias a la invención del físico británico Robert Bunsen, quien, en el transcurso de una serie de experimentos, advirtió que el calor generado durante la combustión puede dirigirse en cualquier dirección.

Desde entonces, los generadores, por supuesto, se han modificado y son capaces de calentar mucho más área que hace 250 años.

El criterio principal por el cual los generadores se diferencian entre sí es el combustible a cargar. Dependiendo de esto, distinguen los siguientes tipos

:

1. Generadores de calor diesel: generan calor a partir de la combustión de combustible diesel. Pueden calentar bien grandes áreas, pero es mejor no usarlos para la casa debido a la presencia de la producción de sustancias tóxicas formadas como resultado de la quema de combustible.
2. Generadores de calor de gas: funcionan según el principio de suministro continuo de gas, quemando en una cámara especial que también genera calor. Se considera una opción muy económica, pero la instalación requiere un permiso especial y una mayor seguridad.
3. Los generadores de combustible sólido tienen un diseño similar a una estufa de carbón convencional, con una cámara de combustión, un compartimiento de hollín y cenizas y un elemento calefactor. Son convenientes para operar en áreas abiertas, ya que su operación no depende de las condiciones climáticas.
4. - su principio de funcionamiento se basa en el proceso de conversión térmica, en el que las burbujas formadas en el líquido provocan un flujo mixto de fases, lo que aumenta la cantidad de calor generado.

Hacer un generador de calor con tus propias manos es un proceso bastante complicado y laborioso. Como regla general, este dispositivo es necesario para proporcionar calefacción económica en los hogares. Los generadores de calor vienen en 2 diseños: estático y rotativo. En el primer caso, se debe utilizar una boquilla como elemento principal. En un generador rotativo, se debe usar un motor eléctrico para crear cavitación.

Esta unidad es una bomba centrífuga modernizada, o más bien su carcasa, que servirá como estator. No puede prescindir de una cámara de trabajo y tuberías de derivación.

Dentro del cuerpo de nuestro diseño hidrodinámico, hay un volante como impulsor. Existe una gran variedad de diseños rotativos para generadores de calor. El más simple de ellos es el diseño del disco.

El número requerido de orificios se aplica a la superficie cilíndrica del disco del rotor, que debe tener un cierto diámetro y profundidad. Es costumbre llamarlas "células de Griggs". Cabe señalar que el tamaño y el número de orificios perforados variará según el calibre del disco del rotor y la velocidad del eje del motor.

El cuerpo de una fuente de calor de este tipo se fabrica con mayor frecuencia en forma de cilindro hueco. De hecho, es una tubería regular con bridas soldadas en los extremos. El espacio entre el interior de la carcasa y el volante será muy pequeño (aproximadamente 1,5-2 mm).

El calentamiento directo del agua ocurrirá precisamente en este espacio. El calentamiento del líquido se obtiene debido a su fricción contra la superficie del rotor y la carcasa al mismo tiempo, mientras que el disco del volante se mueve a velocidades casi máximas.

Los procesos de cavitación (formación de burbujas) que se producen en las células del rotor tienen una gran influencia en el calentamiento del líquido.

Un generador de calor rotativo es una bomba centrífuga modernizada, más precisamente, su carcasa, que servirá como estator.

Como regla general, el diámetro del disco en este tipo de generadores de calor es de 300 mm y la velocidad de rotación de la unidad hidráulica es de 3200 rpm. La velocidad variará según el tamaño del rotor.

Analizando el diseño de esta instalación, podemos concluir que su vida útil es bastante reducida. Debido al calentamiento constante y la acción abrasiva del agua, la brecha se ensancha gradualmente.

Cabe señalar que los generadores de calor rotativos generan mucho ruido durante el funcionamiento. Sin embargo, en comparación con otros dispositivos hidráulicos (tipo estático), son un 30% más eficientes.

Puntos de vista

La tarea principal de un generador de calor de cavitación es la formación de inclusiones de gas, y la calidad del calentamiento dependerá de su cantidad e intensidad. En la industria moderna, existen varios tipos de generadores de calor de este tipo, que difieren en el principio de generar burbujas en un líquido. Los más comunes son de tres tipos:

• Generadores de calor rotativos
  - el elemento de trabajo gira debido al accionamiento eléctrico y genera remolinos de fluido;
• Tubular
  - cambiar la presión debido al sistema de tuberías por las que se mueve el agua;
• Ultrasónico
  - la falta de homogeneidad del líquido en tales generadores de calor se crea debido a vibraciones sonoras de baja frecuencia.

Además de los tipos anteriores, existe la cavitación láser, pero este método aún no ha encontrado una implementación industrial. Ahora consideremos cada uno de los tipos con más detalle.

Generador de calor rotativo

Consiste en un motor eléctrico, cuyo eje está conectado a un mecanismo giratorio diseñado para crear turbulencias en el líquido. Una característica del diseño del rotor es un estator sellado, en el que tiene lugar el calentamiento. El estator en sí tiene una cavidad cilíndrica en el interior, una cámara de vórtice en la que gira el rotor. El rotor de un generador de calor de cavitación es un cilindro con un conjunto de ranuras en la superficie; cuando el cilindro gira dentro del estator, estas ranuras crean falta de homogeneidad en el agua y provocan procesos de cavitación.

Higo. 3: diseño del generador de tipo rotativo

El número de huecos y sus parámetros geométricos se determinan en función del modelo. Para unos parámetros de calentamiento óptimos, la distancia entre el rotor y el estator es de aproximadamente 1,5 mm. Este diseño no es el único de su tipo; durante una larga historia de modernizaciones y mejoras, el elemento de trabajo del tipo rotativo ha sufrido muchas transformaciones.

Uno de los primeros modelos efectivos de transductores de cavitación fue el generador Griggs, que utilizaba un rotor de disco con orificios ciegos en la superficie. Uno de los análogos modernos de los generadores de calor de cavitación de disco se muestra en la Figura 4 a continuación:

Higo. 4: generador de calor de disco

A pesar de la simplicidad del diseño, las unidades de tipo rotatorio son bastante difíciles de usar, ya que requieren una calibración precisa, sellos confiables y el cumplimiento de los parámetros geométricos durante la operación, lo que dificulta su operación. Dichos generadores de calor de cavitación se caracterizan por una vida útil bastante baja: 2 a 4 años debido a la erosión por cavitación del cuerpo y las partes. Además, crean una carga de ruido bastante grande durante el funcionamiento del elemento giratorio. Las ventajas de este modelo incluyen una alta productividad, un 25% más alta que la de los calentadores clásicos.

Tubular

El generador de calor estático no tiene elementos giratorios. El proceso de calentamiento en ellos ocurre debido al movimiento del agua a través de tuberías que se estrechan a lo largo o debido a la instalación de boquillas Laval.El suministro de agua al cuerpo de trabajo se realiza mediante una bomba hidrodinámica, que crea una fuerza mecánica del líquido en un espacio que se estrecha, y cuando pasa a una cavidad más ancha, surgen vórtices de cavitación.

A diferencia del modelo anterior, el equipo de calefacción tubular no hace mucho ruido y no se desgasta tan rápidamente. Durante la instalación y el funcionamiento, no debe preocuparse por el equilibrio preciso, y si los elementos calefactores se destruyen, su reemplazo y reparación serán mucho más baratos que con los modelos rotativos. Las desventajas de los generadores de calor tubulares incluyen un rendimiento significativamente menor y dimensiones voluminosas.

Ultrasónico

Este tipo de dispositivo tiene una cámara de resonancia sintonizada a una frecuencia específica de vibraciones sonoras. Se instala una placa de cuarzo en su entrada, que vibra cuando se aplican señales eléctricas. La vibración de la placa crea un efecto dominó dentro del líquido, que llega a las paredes de la cámara del resonador y se refleja. Durante el movimiento de retorno, las ondas se encuentran con vibraciones hacia adelante y crean cavitación hidrodinámica.

Higo. 5: principio de funcionamiento del generador de calor ultrasónico

Además, las burbujas son arrastradas por el flujo de agua a lo largo de las estrechas tuberías de entrada de la instalación térmica. Al pasar a un área amplia, las burbujas colapsan, liberando energía térmica. Los generadores de cavitación ultrasónica también tienen un buen rendimiento ya que no tienen elementos giratorios.

Fabricación de generador de calor de vórtice Potapov

Se han desarrollado muchos otros dispositivos que funcionan con principios completamente diferentes. Por ejemplo, los generadores de calor de vórtice de Potapov, hechos a mano. Se les llama estáticos convencionalmente. Esto se debe al hecho de que el dispositivo hidráulico no tiene partes giratorias en la estructura. Como regla general, los generadores de calor de vórtice reciben calor mediante una bomba y un motor eléctrico.

El paso más importante en el proceso de fabricación de una fuente de calor de este tipo con sus propias manos será la elección del motor. Debe seleccionarse en función del voltaje. Existen numerosos dibujos y diagramas de un generador de calor de vórtice de bricolaje, que demuestran métodos para conectar un motor eléctrico con un voltaje de 380 voltios a una red de 220 voltios.

Montaje del bastidor e instalación del motor

La instalación de bricolaje de una fuente de calor Potapov comienza con la instalación de un motor eléctrico. Primero colóquelo en la cama. Luego use una amoladora angular para hacer las esquinas. Córtelos de un cuadrado adecuado. Después de hacer 2-3 cuadrados, fíjelos al travesaño. Luego use una máquina de soldar para ensamblar una estructura rectangular.

Si no tiene una máquina de soldar a mano, no necesita cortar los cuadrados. Simplemente corte los triángulos en los lugares del pliegue previsto. Luego doble los cuadrados con un tornillo de banco. Use pernos, remaches y tuercas para asegurar.

Después del montaje, puede pintar el marco y taladrar agujeros en el marco para montar el motor.

Instalación de la bomba

El siguiente elemento importante de nuestra hidroconstrucción de vórtices será la bomba. Hoy en día, en tiendas especializadas, puede comprar fácilmente una unidad de cualquier potencia. Al elegirlo, preste mucha atención a 2 cosas:

1. Debe ser centrífugo.
2. Elija una unidad que funcione de manera óptima con su motor eléctrico.

Una vez que haya comprado la bomba, conéctela al marco. Si no hay suficientes barras transversales, haga 2-3 esquinas más. Además, será necesario encontrar un acoplamiento. Se puede girar en un torno o comprar en cualquier ferretería.

El generador de calor de cavitación Vortex Potapov en madera, hecho a mano, consta de un cuerpo, que está hecho en forma de cilindro.Vale la pena señalar que los orificios pasantes y las boquillas deben estar presentes en sus extremos, de lo contrario, no podrá unir correctamente la estructura hidráulica al sistema de calefacción.

Inserte el chorro justo detrás de la entrada. Es seleccionado individualmente. Sin embargo, recuerde que su agujero debe ser de 8 a 10 veces más pequeño que el diámetro de la tubería. Si el orificio es demasiado pequeño, la bomba se sobrecalentará y no podrá hacer circular el agua correctamente.

Además, debido a la vaporización, el generador de calor de cavitación de vórtice de Potapov en madera será altamente susceptible al desgaste hidroabrasivo.

Cómo hacer una pipa

El proceso de fabricación de este elemento de la fuente de calor de Potapov en madera se llevará a cabo en varias etapas:

1. Primero, use una amoladora para cortar un trozo de tubería con un diámetro de 100 mm. La longitud de la pieza de trabajo debe ser de al menos 600-650 mm.
2. Luego haga una ranura externa en la pieza de trabajo y corte el hilo.
3. Luego haga dos anillos de 60 mm de largo. el calibre de los anillos debe corresponder al diámetro de la tubería.
4. Luego corte los hilos de los medios anillos.
5. La siguiente etapa es la fabricación de tapas. Deben soldarse desde el lado de los anillos donde no hay hilo.
6. A continuación, taladre un orificio central en las cubiertas.
7. Luego use una broca grande para achaflanar el interior de la cubierta.

Una vez realizadas las operaciones, el generador de calor de cavitación de leña debe conectarse al sistema. Inserte una tubería de derivación con una boquilla en el orificio de la bomba de donde se suministra el agua. Conecte el otro accesorio al sistema de calefacción. Conecte la salida del sistema hidráulico a la bomba.

Si desea regular la temperatura del líquido, instale un mecanismo de bola justo detrás de la boquilla.

Con su ayuda, el generador de calor Potapov en madera dejará correr el agua por todo el dispositivo por mucho más tiempo.

¿Es posible aumentar el rendimiento de la fuente de calor Potapov?

En este dispositivo, como en cualquier sistema hidráulico, se produce una pérdida de calor. Por lo tanto, es deseable rodear la bomba con una camisa de agua. Para hacer esto, haga una carcasa termoaislante. Haga que el calibre exterior de dicho dispositivo de protección sea más grande que el diámetro de su bomba.

Se puede utilizar un tubo de 120 mm confeccionado como blanco para aislamiento térmico. Si no tiene esa oportunidad, puede hacer un paralelepípedo con sus propias manos con chapa de acero. El tamaño de la figura debe ser tal que toda la estructura del generador pueda caber fácilmente en ella.

La pieza de trabajo debe estar fabricada solo con materiales de calidad para soportar la alta presión en el sistema sin problemas.

Para reducir aún más la pérdida de calor alrededor de la carcasa, realice un aislamiento térmico, que luego se puede revestir con una carcasa de chapa metálica.

Cualquier material que pueda soportar el punto de ebullición del agua se puede utilizar como aislante.

La fabricación de un aislante térmico se llevará a cabo en varias etapas:

1. Primero, ensamble el dispositivo, que consistirá en una bomba, una tubería de conexión y un generador de calor.
2. Después de eso, seleccione las dimensiones óptimas del dispositivo de aislamiento térmico y encuentre una tubería de un calibre adecuado.
3. Luego haz las cubiertas en ambos lados.
4. Después de eso, sujete firmemente los mecanismos internos del sistema hidráulico.
5. Al final, haga una entrada y fije (suelde o atornille) una tubería en ella.

Terminadas las operaciones, suelde la brida en el extremo de la tubería hidráulica. Si tiene dificultades para montar mecanismos internos, puede hacer un marco.

Asegúrese de verificar la estanqueidad de los conjuntos del generador de calor y su sistema hidráulico para detectar fugas. Por último, recuerda ajustar la temperatura con una bola.

protección contra las heladas

En primer lugar, haga una carcasa aislante. Para hacer esto, tome una hoja galvanizada o una hoja delgada de aluminio. Recorta dos rectángulos. Recuerde que es necesario doblar la hoja sobre un mandril de mayor diámetro.También puede doblar el material en la barra transversal.

Primero, coloque la hoja que cortó y presione hacia abajo con un trozo de madera. Con la otra mano, presione la hoja para que se forme una ligera curva a lo largo de toda la longitud. Luego mueva su pieza de trabajo un poco hacia un lado y continúe doblándola hasta que tenga un cilindro hueco.

Luego haga una tapa para la carcasa. Es aconsejable envolver toda la estructura de aislamiento térmico con un material especial resistente al calor (lana de vidrio, etc.), que posteriormente debe asegurarse con un alambre.

Instrumentos y dispositivos