Двигателят с вътрешно горене на Потапов. Молекулярният двигател на Потапов

Целта на вихровия топлинен генератор (VTG) на Потапов, направен на ръка, е да получава топлина само с помощта на електрически мотор и помпа. Това устройство се използва главно като икономичен нагревател.

Схема на устройството за отоплителна система Vortex.

Тъй като няма проучвания за определяне на параметрите на продукта в зависимост от мощността на помпата, приблизителните размери ще бъдат осветени.

Най-лесният начин е да направите вихров топлинен генератор от стандартни части. За това е подходящ всеки електрически мотор. Колкото по-мощен е той, толкова повече вода ще се нагрее до определена температура.

Основното нещо е двигателят

Трябва да изберете мотор в зависимост от наличното напрежение. Има много схеми, с които можете да свържете двигател от 380 волта към мрежа от 220 волта и обратно. Но това е друга тема.

Сглобяването на топлинния генератор започва от електродвигателя. Ще трябва да се фиксира към леглото. Дизайнът на това устройство е метална рамка, която е най-лесно да се направи от квадрат. Размерите ще трябва да бъдат избрани локално за тези устройства, които ще бъдат налични.

Чертеж на вихров генератор на топлина.

Списък с инструменти и материали:

• ъглошлайф;
• заваръчна машина;
• електрическа бормашина;
• комплект свредла;
• ключове с отворен или гаечен ключ за 12 и 13;
• болтове, гайки, шайби;
• метален ъгъл;
• грунд, боя, четка за боя.

1. Нарежете квадратите с ъглошлайф. С помощта на заваръчна машина сглобете правоъгълната конструкция. Алтернативно сглобяването може да се извърши с помощта на болтове и гайки. Това няма да повлияе на окончателния дизайн. Изберете дължината и ширината, така че всички части да пасват оптимално.
2. Изрежете още едно парче квадрат. Прикрепете го като напречна греда, за да може двигателят да бъде обезопасен.
3. Боядисвайте рамката.
4. Пробийте отвори в рамката за болтовете и монтирайте двигателя.

Инсталиране на помпата

Сега ще трябва да вземете водна помпа. Сега в специализирани магазини можете да закупите единица с всякакви модификации и мощност. На какво трябва да обърнете внимание?

1. Помпата трябва да е центробежна.
2. Вашият двигател ще може да го върти.

Инсталирайте помпа върху рамката, ако трябва да направите повече напречни елементи, след това ги направете или от ъгъл, или от лентово желязо със същата дебелина като ъгъла. Едва ли е възможно да се направи съединителна втулка без струг. Следователно ще трябва да го поръчате някъде.

Диаграма на хидро-вихров топлинен генератор.

Вихров топлинен генератор Потапов се състои от тяло, направено под формата на затворен цилиндър. В краищата му трябва да има проходни отвори и дюзи за свързване към отоплителната система. Тайната на дизайна е вътре в цилиндъра. Струята трябва да бъде разположена зад входа. Отворът му се избира индивидуално за това устройство, но е желателно той да бъде два пъти по-малък от една четвърт от диаметъра на тялото на тръбата. Ако направите по-малко, тогава помпата няма да може да прокара вода през тази дупка и ще започне да се загрява сама. Освен това вътрешните части ще започнат интензивно да се рушат поради феномена на кавитация.

Инструменти: ъглошлайф или ножовка за метал, заваръчна машина, електрическа бормашина, регулируем ключ.

Материали: дебела метална тръба, електроди, свредла, 2 резбовани нипела, съединители.

1. Изрежете парче дебела тръба с диаметър 100 mm и дължина 500-600 mm.Направете външен жлеб върху него около 20-25 мм и половината от дебелината на тръбата. Нарежете нишките.
2. Направете два пръстена с дължина 50 мм от същия диаметър на тръбата. Изрежете вътрешна резба от едната страна на всеки половин пръстен.
3. От същата дебелина на плосък метал като тръбата направете капачки и ги заварете отстрани на пръстените, където няма резба.
4. Направете централен отвор в капаците: единият по диаметъра на дюзата, а другият по диаметъра на дюзата. От вътрешната страна на капака, където е струята, направете фаска с бормашина с по-голям диаметър. Резултатът трябва да бъде дюза.
5. Свържете топлинния генератор към системата. Свържете разклонителната тръба, където се намира дюзата, към помпата в отвора, от който се подава вода под налягане. Свържете входа на отоплителната система към втората разклонителна тръба. Свържете изхода от системата към входа на помпата.

Водата под налягане, която помпата ще създаде, ще премине през дюзата на вихровия топлинен генератор, който правите със собствените си ръце. В камерата тя ще започне да се нагрява поради енергично разбъркване. След това го подайте към системата за отопление. Поставете ключалка за топката зад накрайника, за да регулирате температурата. Покрийте го и вихровият топлинен генератор ще задвижва водата вътре в корпуса по-дълго, което означава, че температурата в него ще започне да се повишава. Ето как работи този нагревател.

Начини за подобряване на производителността

Диаграма на термопомпата.

В помпата възниква загуба на топлина. Така че вихровият топлинен генератор на Потапов в тази версия има значителен недостатък. Следователно е логично да потопите потопена помпа с водна риза, така че нейната топлина да отива и за полезно отопление.

Направете външния корпус на цялото устройство малко по-голям от диаметъра на наличната помпа. Това може да бъде или завършена тръба, което е желателно, или паралелепипед, изработен от листов материал. Размерите му трябва да са такива, че помпата, съединителят и самият генератор да влизат вътре. Дебелината на стената трябва да може да издържи на налягането в системата.

За да намалите топлинните загуби, изолирайте устройството около тялото. Можете да го защитите с корпус от ламарина. Използвайте изолационен материал, който може да издържи точката на кипене на течността.

1. Сглобете компактно устройство, състоящо се от потопяема помпа, свързваща тръба и топлинен генератор, които сте сглобили сами.
2. Вземете решение за неговите размери и вземете тръба с такъв диаметър, вътре в която всички тези механизми лесно да се поберат.
3. Направете капаци от едната и от другата страна.
4. Осигурете твърдостта на закрепването на вътрешните механизми и способността на помпата да изпомпва вода през себе си от получения резервоар.
5. Направете вход и прикрепете нипел към него. Помпата трябва да бъде разположена вътре с прием на вода възможно най-близо до този отвор.

Заварете фланеца на противоположния край на тръбата. С негова помощ капакът ще бъде прикрепен през гумено уплътнение. За да улесните монтирането на вътрешността, направете опростена лека рамка или скелет. Сглобете устройството вътре в него. Проверете прилягането и плътността на всички компоненти. Поставете в корпуса и затворете капака.

Свържете се с потребителите и проверете всичко за течове. Ако няма течове, включете помпата. Чрез отваряне и затваряне на крана, разположен на изхода на генератора, регулирайте температурата.

Изолация на генератора

Схема на свързване на топлинния генератор към отоплителната система.

Първо трябва да направите корпус от изолация. Вземете лист от поцинкована ламарина или тънък алуминий за това. Изрежете два правоъгълника от него, ако ще правите обвивка от две половини. Или един правоъгълник, но с очакването, че след производството вихровият топлинен генератор на Потапов, който е сглобен на ръка, напълно ще се побере в него.

Най-добре е да огънете листа върху тръба с голям диаметър или да използвате напречен елемент. Поставете изрязания лист върху него и натиснете дървения блок отгоре с ръка. С другата ръка натиснете върху листа калай, така че да се образува малък завой по цялата дължина. Преместете детайла леко и повторете операцията отново. Правете това, докато имате цилиндър.

1. Свържете го с ключалката, използвана от калайджиите.
2. Направете капаци за корпуса с отвори за свързване на генератора.
3. Увийте изолационния материал около устройството. Фиксирайте изолацията с тел или тънки ленти от ламарина.
4. Поставете устройството в корпуса, затворете капаците.

Има и друг начин за увеличаване на производството на топлина: за това трябва да разберете как работи вихровият генератор на Потапов, ефективността на който може да достигне 100% и по-висока (няма консенсус защо това се случва).

По време на преминаването на вода през дюзата или струята, на изхода се създава мощен поток, който удря противоположния край на устройството. Той се усуква и нагряването възниква поради триенето на молекулите. Това означава, че чрез поставяне на допълнително препятствие вътре в този поток е възможно да се увеличи смесването на течността в устройството.

След като разберете как работи, можете да започнете да проектирате допълнителни подобрения. Това ще бъде вихров амортисьор, направен от надлъжни пластини, разположени вътре в два пръстена под формата на самолетен бомбен стабилизатор.

Схема на стационарен топлогенератор.

Инструменти: заваръчна машина, ъглошлайф.

Материали: ламарина или плоско желязо, дебелостенна тръба.

Направете два пръстена с ширина 4-5 см от тръба с по-малък диаметър от вихровия топлогенератор на Потапов Изрежете еднакви ленти от лентов метал. Тяхната дължина трябва да бъде равна на една четвърт от дължината на тялото на самия топлогенератор. Изберете ширината, така че след сглобяването вътре да има свободен отвор.

1. Закрепете чинията в менгеме. Закачете го от едната и другата страна на пръстена. Заварете плочата към тях.
2. Извадете детайла от скобата и го обърнете на 180 градуса. Поставете плочата в пръстените и я закрепете в скобата, така че плочите да са една срещу друга. По този начин фиксирайте 6 плочи на еднакво разстояние.
3. Сглобете вихровия топлинен генератор, като поставите описаното устройство срещу дюзата.

Вероятно този продукт може да бъде допълнително подобрен. Например вместо паралелни плочи използвайте стоманена тел, като я навиете във въздушна топка. Или направете дупки с различен диаметър върху плочите. Нищо не се казва за това подобрение, но това не означава, че не трябва да се прави.

Схема на устройството на топлинния пистолет.

1. Не забравяйте да защитите вихровия топлинен генератор на Потапов, като боядисвате всички повърхности.
2. Вътрешните му части по време на работа ще бъдат в много агресивна среда, причинена от кавитационни процеси. Затова се опитайте да направите тялото и всичко в него от дебел материал. Не пестете от хардуер.
3. Направете няколко различни капачки с различни входове. Тогава ще бъде по-лесно да изберете диаметъра им, за да постигнете висока производителност.
4. Същото се отнася и за амортисьора на вибрациите. Той също може да бъде модифициран.

Изградете малка лабораторна пейка, където ще бягате с всички характеристики. За да направите това, не свързвайте потребителите, а свържете тръбопровода към генератора. Това ще опрости тестването и избора на необходимите параметри. Тъй като едва ли е възможно да се намерят усъвършенствани устройства за определяне на коефициента на ефективност у дома, се предлага следният тест.

Включете вихровия топлинен генератор и отбележете времето, когато загрява водата до определена температура. По-добре е да имате електронен термометър, той е по-точен. След това променете дизайна и стартирайте експеримента отново, наблюдавайки покачването на температурата. Колкото повече водата се загрява едновременно, толкова по-голямо предпочитание ще трябва да се даде на окончателната версия на установеното подобрение в дизайна.

Забелязали ли сте, че цената на отоплението и водоснабдяването се е увеличила и не знаете какво да правите по въпроса? Решението на проблема със скъпите енергийни ресурси е вихров топлинен генератор. Ще говоря за това как е подреден вихров топлинен генератор и какъв е принципът на неговото действие. Също така ще разберете дали можете да сглобите такова устройство със собствените си ръце и как да го направите в домашна работилница.

Направи си сам CTG

Най-простият вариант за изпълнение у дома е тръбен тип кавитационен генератор с една или повече дюзи за нагряване на вода. Затова ще анализираме пример за изработване на точно такова устройство, за това ще ви трябва:

• Помпа - за отопление, не забравяйте да изберете термопомпа, която не се страхува от постоянно излагане на високи температури. Той трябва да осигурява работно налягане на изхода 4 - 12 атм.
• 2 манометра и втулки за монтажа им - разположени от двете страни на дюзата за измерване на налягането на входа и изхода на кавитационния елемент.
• Термометър за измерване на количеството нагряване на охлаждащата течност в системата.
• Клапан за отстраняване на излишния въздух от кавитационния топлинен генератор. Инсталиран в най-високата точка на системата.
• Дюза - трябва да има диаметър на отвора от 9 до 16 mm, не се препоръчва да се прави по-малко, тъй като кавитацията може да се появи вече в помпата, което значително ще намали нейния експлоатационен живот. Формата на накрайника може да бъде цилиндрична, конична или овална, от практическа гледна точка всяка ще ви подхожда.
• Тръбите и свързващите елементи (отоплителни радиатори в тяхно отсъствие) се избират в съответствие с разглежданата задача, но най-простият вариант е пластмасовите тръби за запояване.
• Автоматизация на включване / изключване на кавитационния топлинен генератор - като правило той е обвързан с температурния режим, настроен да се изключва при около 80 ° C и да се включва, когато падне под 60 ° C. Но можете сами да изберете режима на работа на кавитационния топлинен генератор.

Фиг. 6: диаграма на кавитационен топлинен генератор
Преди да свържете всички елементи, препоръчително е да нарисувате диаграма на тяхното местоположение върху хартия, стени или на пода. Местата трябва да бъдат разположени далеч от запалими елементи или последните да бъдат отстранени на безопасно разстояние от отоплителната система.

Съберете всички елементи, както сте изобразили на диаграмата, и проверете плътността, без да включвате генератора. След това тествайте кавитационния топлинен генератор в работен режим, нормалното покачване на температурата на течността е 3 - 5 ° C за една минута.

Забелязали ли сте, че цената на отоплението и водоснабдяването се е увеличила и не знаете какво да правите по въпроса? Решението на проблема със скъпите енергийни ресурси е вихров топлинен генератор. Ще говоря за това как е подреден вихров топлинен генератор и какъв е принципът на неговото действие. Също така ще разберете дали можете да сглобите такова устройство със собствените си ръце и как да го направите в домашна работилница.

Малко история

Вихровият топлинен генератор се счита за обещаващо и иновативно развитие. Междувременно технологията не е нова, тъй като преди почти 100 години учените обмисляха как да приложат феномена на кавитацията.

Първата експериментална инсталация в експлоатация, така наречената „вихрова тръба“, е произведена и патентована от френския инженер Джоузеф Ранк през 1934 година.

Ранк е първият, който забелязва, че температурата на въздуха на входа на циклона (въздушен филтър) се различава от температурата на същия въздушен поток на изхода.Въпреки това, в началните етапи на стендови тестове, вихрената тръба беше тествана не за ефективността на нагряване, а, напротив, за ефективността на охлаждане на въздушната струя.

Технологията претърпя ново развитие през 60-те години на двадесети век, когато съветските учени измислиха как да подобрят тръбата на Rank, като пуснаха в нея течност вместо въздушна струя.

Поради по-високата, в сравнение с въздуха, плътност на течната среда, температурата на течността при преминаване през вихровата тръба се променя по-интензивно. В резултат на това беше експериментално установено, че течната среда, преминавайки през подобрената тръба на Ranque, се нагрява необичайно бързо с коефициент на преобразуване на енергия от 100%!

За съжаление по това време нямаше нужда от евтини източници на топлинна енергия и технологията не намери практическо приложение. Първите работещи кавитационни инсталации, предназначени за нагряване на течна среда, се появяват едва в средата на 90-те години на ХХ век.

Поредица от енергийни кризи и в резултат на това нарастващ интерес към алтернативни енергийни източници доведоха до възобновяване на работата по ефективни преобразуватели на енергията от движението на водна струя в топлина. В резултат на това днес е възможно да се закупи инсталация с необходимата мощност и да се използва в повечето отоплителни системи.

Предимства и недостатъци

В сравнение с други топлинни генератори, кавитационните модули се различават по редица предимства и недостатъци.

Предимствата на такива устройства включват:

• Много по-ефективен механизъм за получаване на топлинна енергия;
• Консумира значително по-малко ресурси от генераторите на гориво;
• Може да се използва за отопление както на ниска мощност, така и на големи консуматори;
• Напълно екологичен - не отделя вредни вещества в околната среда по време на работа.

Недостатъците на кавитационните топлинни генератори включват:

• Сравнително големи размери - електрическите и горивните модели са много по-малки, което е важно, когато се инсталира във вече експлоатирано помещение;
• Силен шум поради работата на водната помпа и самия кавитационен елемент, което затруднява монтирането му в домакински помещения;
• Неефективно съотношение на мощност и производителност за помещения с малка квадратна площ (до 60m 2 е по-изгодно да се използва агрегат, работещ на газ, течно гориво или еквивалентна електрическа мощност с нагревателен елемент). \

Принцип на действие

Кавитацията позволява да не се дава топлина на водата, а да се извлича топлина от движещата се вода, като същевременно се загрява до значителни температури.

Устройството на работещи проби от вихрови топлинни генератори е външно неусложнено. Можем да видим масивен двигател, към който е свързано цилиндрично устройство „охлюв“.

Охлювът е модифицирана версия на тръбата на Rank. Поради характерната си форма интензивността на кавитационните процеси в кухината на "охлюва" е много по-висока в сравнение с вихрената тръба.

В кухината на "охлюва" има активатор на диск - диск със специална перфорация. Когато дискът се върти, течната среда в "охлюва" се привежда в движение, поради което протичат кавитационни процеси:

• Електродвигателят завърта дисковия активатор
  ... Дисковият активатор е най-важният елемент в конструкцията на топлинния генератор и той е свързан към електродвигателя с помощта на прав вал или чрез ремъчно предаване. Когато устройството е включено в работен режим, двигателят предава въртящ момент на активатора;
• Активаторът завърта течната среда
  ... Активаторът е проектиран по такъв начин, че течната среда, попадайки в кухината на диска, да се завихри и да придобие кинетична енергия;
• Преобразуване на механичната енергия в топлина
  ... Излизайки от активатора, течната среда губи ускорението си и в резултат на рязко спиране настъпва ефектът на кавитация. В резултат на това кинетичната енергия загрява течната среда до + 95 ° С, а механичната енергия става топлинна.

Устройство и принцип на действие

Принципът на действие на кавитационния топлинен генератор е нагряващият ефект, дължащ се на превръщането на механичната енергия в топлина. Сега нека разгледаме по-отблизо самия феномен на кавитация. Когато в течността се създаде прекомерно налягане, възникват вихри, поради факта, че налягането на течността е по-голямо от това на съдържащия се в него газ, газовите молекули се отделят в отделни включвания - колапс на мехурчета. Поради разликата в налягането водата има тенденция да компресира газовия мехур, който акумулира голямо количество енергия на повърхността си, а температурата вътре достига около 1000 - 1200 ° C.

Когато кавитационните кухини преминат в зоната на нормалното налягане, мехурчетата се разрушават и енергията от тяхното разрушаване се освобождава в околното пространство. Поради това се отделя топлинна енергия и течността се нагрява от вихровия поток. Работата на топлинните генератори се основава на този принцип, след това разгледайте принципа на действие на най-простата версия на кавитационен нагревател.

Най-простият модел

Фиг. 1: Функционален принцип на кавитационния топлинен генератор
Погледнете фигура 1, тук е представено устройството на най-простия кавитационен топлинен генератор, който се състои в изпомпване на вода чрез помпа до мястото на стеснение на тръбопровода. Когато водният поток достигне дюзата, налягането на течността се увеличава значително и започва образуването на кавитационни мехурчета. Когато напускат дюзата, мехурчетата освобождават топлинна мощност и налягането след преминаване през дюзата значително намалява. На практика могат да се монтират множество дюзи или тръби за повишаване на ефективността.

Идеалният топлинен генератор на Потапов

Генераторът на топлина на Потапов, който има въртящ се диск (1), монтиран срещу неподвижния (6), се счита за идеална възможност за монтаж. Студената вода се подава от тръбата, разположена в дъното (4) на кавитационната камера (3), и изхода на вече нагрятата от горната точка (5) на същата камера. Пример за такова устройство е показан на фигура 2 по-долу:

Фиг. 2: Кавитационен топлинен генератор на Потапов

Но устройството не получи широко разпространение поради липсата на практическа обосновка за работата му.

Обхват на приложение, обхват на прилагане

Интеграция в отоплителната система на частна къща

За да се използва топлинен генератор в отоплителна система, той трябва да бъде въведен в него. Как да го направя правилно? Всъщност в това няма нищо трудно.

Пред генератора е монтирана центробежна помпа (1 на фигурата) (маркирана с цифра 2 на фигурата), която ще подава вода с налягане до 6 атмосфери. След генератора са монтирани разширителен резервоар (6 на фигурата) и спирателни клапани.

Предимства на използването на кавитационни топлинни генератори

Схеми за производство на топлинен генератор от кавитационен тип

За да направим работещо устройство със собствените си ръце, ще разгледаме чертежите и диаграмите на работещите устройства, ефективността на които е установена и документирана в патентните ведомства.

Общ преглед на цените

Разбира се, кавитационният топлинен генератор на практика е ненормално устройство, той е почти идеален генератор, трудно е да го купите, цената е твърде висока. Предлагаме да разгледаме колко струва кавитационно отоплително устройство в различни градове на Русия и Украйна:

Кавитационните вихрови топлинни генератори имат по-опростени чертежи, но те донякъде отстъпват по ефективност. В момента има няколко лидери на пазара: ротационна хидро-шокова помпа-топлинен генератор "Radex", АЕЦ "Нови технологии", токов удар "Tornado" и електрохидравличен шок "Vektorplus", мини-устройство за частна къща (LATR) TSGC2-3k (3 kVA) и белоруската Yurle-K.

Снимка - Генератор на топлина Tornado

Продажбата се извършва в представителства и партньорски магазини в Русия, Киргизстан, Беларус и други страни от ОНД.

За да осигурят икономично отопление на жилищни, битови или производствени помещения, собствениците използват различни схеми и методи за получаване на топлинна енергия. За да съберете топлинен генератор с кавитационно действие със собствените си ръце, трябва да разберете процесите, които ви позволяват да генерирате топлина.

Нека обобщим

Сега знаете какво е популярен и търсен източник на алтернативна енергия. Така че ще ви бъде лесно да решите дали такова оборудване е подходящо или не. Препоръчвам също да гледате видеоклипа в тази статия.

Всяка година покачването на цените на отоплението ни кара да търсим по-евтини начини за отопление на жилищната площ през студения сезон. Това важи особено за онези къщи и апартаменти, които имат голям квадрат. Един от тези начини за спестяване е вихърът. Той има и много предимства ви позволява да спестявате

върху създаването.Простотата на дизайна няма да затрудни събирането дори от начинаещи. След това ще разгледаме предимствата на този метод за отопление, а също така ще се опитаме да изготвим план за събиране на топлинен генератор със собствените си ръце.

Топлогенераторът е специално устройство, чиято основна цел е да генерира топлина чрез изгаряне на зареденото в него гориво. В този случай се генерира топлина, която се изразходва за отопление на охлаждащата течност, която от своя страна директно изпълнява функцията за отопление на жилищното пространство.

Първите топлинни генератори се появяват на пазара през 1856 г., благодарение на изобретението на британския физик Робърт Бунзен, който в хода на поредица от експерименти забелязва, че топлината, генерирана по време на горенето, може да бъде насочена във всяка посока.

Оттогава генераторите, разбира се, са модифицирани и са в състояние да отопляват много повече площ, отколкото преди 250 години.

Основният критерий, по който генераторите се различават помежду си, е горивото за зареждане. В зависимост от това те различават следните видове

:

1. Дизелови топлинни генератори - генерират топлина от изгарянето на дизелово гориво. Те са в състояние да отопляват добре големи площи, но е по-добре да не ги използвате за къщата поради наличието на производство на токсични вещества, образувани в резултат на изгарянето на горивото.
2. Газогенератори - работят на принципа на непрекъснато подаване на газ, изгаряне в специална камера, която също генерира топлина. Смята се за много икономичен вариант, но инсталацията изисква специално разрешение и спазване на повишена безопасност.
3. Генераторите на твърдо гориво са сходни по дизайн с конвенционалната печка на въглища, с горивна камера, отделение за сажди и пепел и нагревателен елемент. Те са удобни за работа на открити площи, тъй като работата им не зависи от метеорологичните условия.
4. - принципът им на действие се основава на процеса на термично преобразуване, при който образуваните в течността мехурчета провокират смесен поток от фази, което увеличава количеството генерирана топлина.

Изработването на топлинен генератор със собствените си ръце е доста сложен и усърден процес. Като правило това устройство е необходимо, за да осигури икономично отопление в домовете. Генераторите на топлина се предлагат в 2 дизайна: статичен и ротационен. В първия случай като основен елемент трябва да се използва дюза. В ротационен генератор трябва да се използва електрически мотор за създаване на кавитация.

Това устройство е модернизирана центробежна помпа или по-скоро нейният корпус, който ще служи като статор. Не можете да минете без работна камера и разклонителни тръби.

Вътре в корпуса на нашия хидродинамичен дизайн има маховик като работно колело. Има огромно разнообразие от ротационни конструкции на топлинни генератори. Най-простият от тях е дизайнът на диска.

Необходимият брой отвори се нанася върху цилиндричната повърхност на роторния диск, която трябва да има определен диаметър и дълбочина. Обичайно е да ги наричаме „клетки на Григс“. Трябва да се отбележи, че размерът и броят на пробити отвори ще варират в зависимост от калибъра на роторния диск и скоростта на вала на двигателя.

Тялото на такъв източник на топлина най-често е направено под формата на кух цилиндър. Всъщност това е обикновена тръба със заварени фланци в краищата. Разстоянието между вътрешността на корпуса и маховика ще бъде много малко (приблизително 1,5-2 mm).

Директно нагряване на водата ще се случи точно в тази празнина. Нагряването на течността се получава поради нейното триене върху повърхността на ротора и корпуса едновременно, докато дискът на маховика се движи с почти максимални скорости.

Процесите на кавитация (образуване на мехурчета), които се случват в роторните клетки имат голямо влияние върху нагряването на течността.

Ротационен топлинен генератор е модернизирана центробежна помпа, по-точно нейният корпус, който ще служи като статор

По правило диаметърът на диска в този тип топлинни генератори е 300 mm, а скоростта на въртене на хидравличния агрегат е 3200 rpm. Скоростта ще варира в зависимост от размера на ротора.

Анализирайки дизайна на тази инсталация, можем да заключим, че нейният оперативен ресурс е доста малък. Поради постоянното нагряване и абразивното действие на водата, пролуката постепенно се разширява.

Трябва да се отбележи, че ротационните топлинни генератори създават много шум по време на работа. В сравнение с други хидравлични устройства (статичен тип) те са с 30% по-ефективни.

Изгледи

Основната задача на кавитационния топлинен генератор е образуването на газови включвания и качеството на отоплението ще зависи от тяхното количество и интензивност. В съвременната индустрия има няколко вида такива генератори на топлина, които се различават по принципа на генериране на мехурчета в течност. Най-често срещаните са три вида:

• Ротационни топлинни генератори
  - работният елемент се върти поради електрическото задвижване и генерира вихрови течности;
• Тръбни
  - промяна на налягането поради системата от тръби, през които водата се движи;
• Ултразвукова
  - нехомогенността на течността в такива генератори на топлина се създава поради звукови вибрации с ниска честота.

В допълнение към горните видове има и лазерна кавитация, но този метод все още не е намерил промишлено изпълнение. Сега нека разгледаме всеки от типовете по-подробно.

Ротационен топлинен генератор

Състои се от електрически двигател, чийто вал е свързан с въртящ се механизъм, предназначен да създава турбуленция в течността. Характеристика на конструкцията на ротора е запечатан статор, в който се извършва нагряване. Самият статор има цилиндрична кухина вътре - вихрова камера, в която роторът се върти. Роторът на кавитационен топлинен генератор е цилиндър с набор от жлебове на повърхността, когато цилиндърът се върти вътре в статора, тези канали създават нехомогенност във водата и предизвикват кавитационни процеси.

Фиг. 3: дизайн на ротационен генератор

Броят на вдлъбнатините и техните геометрични параметри се определят в зависимост от модела. За оптимални параметри на нагряване разстоянието между ротора и статора е около 1,5 mm. Този дизайн не е единственият по рода си; за дълга история на модернизации и подобрения работният елемент от ротационен тип е претърпял много трансформации.

Един от първите ефективни модели на кавитационни преобразуватели е генераторът на Григс, който използва дисков ротор със слепи отвори на повърхността. Един от съвременните аналози на дискави кавитационни топлинни генератори е показан на Фигура 4 по-долу:

Фиг. 4: дисков топлинен генератор

Въпреки простотата на конструкцията, ротационните устройства са доста трудни за използване, тъй като изискват точно калибриране, надеждни уплътнения и съответствие с геометричните параметри по време на работа, което ги прави трудни за работа. Такива кавитационни топлинни генератори се характеризират с доста нисък експлоатационен живот - 2 - 4 години поради кавитационна ерозия на тялото и частите. Освен това те създават доста голямо натоварване от шума по време на работа на въртящия се елемент. Предимствата на този модел включват висока производителност - с 25% по-висока от тази на класическите нагреватели.

Тръбни

Статичният топлинен генератор няма въртящи се елементи. Процесът на нагряване в тях се случва поради движението на водата през тръбите, които се стесняват по дължината или поради инсталирането на дюзите на Laval.Подаването на вода към работното тяло се извършва от хидродинамична помпа, която създава механична сила на течността в стесняващото се пространство и когато тя преминава в по-широка кухина, възникват кавитационни вихри.

За разлика от предишния модел, тръбното отоплително оборудване не вдига много шум и не се износва толкова бързо. По време на монтажа и експлоатацията не е нужно да се притеснявате за точното балансиране и ако нагревателните елементи са унищожени, тяхната подмяна и ремонт ще бъдат много по-евтини, отколкото при ротационните модели. Недостатъците на тръбните топлинни генератори включват значително по-ниска производителност и обемисти размери.

Ултразвукова

Този тип устройства имат резонаторна камера, настроена на определена честота на звукови вибрации. На входа му е монтирана кварцова плоча, която вибрира при подаване на електрически сигнали. Вибрацията на плочата създава ефект на пулсации вътре в течността, която достига до стените на резонаторната камера и се отразява. По време на обратното движение вълните се срещат с предни вибрации и създават хидродинамична кавитация.

Фиг. 5: принцип на работа на ултразвуковия топлинен генератор

Освен това мехурчетата се отнасят от водния поток по тесните входни тръби на термичната инсталация. При преминаване в широка област, мехурчетата се срутват, освобождавайки топлинна енергия. Ултразвуковите кавитационни генератори също имат добри показатели, тъй като нямат въртящи се елементи.

Производство на вихров генератор на топлина Потапов

Разработени са много други устройства, които работят на съвсем други принципи. Например вихровите топлинни генератори на Потапов, направени на ръка. Те се наричат ​​статични условно. Това се дължи на факта, че хидравличното устройство няма въртящи се части в конструкцията. По правило вихровите топлинни генератори получават топлина с помощта на помпа и електрически мотор.

Най-важната стъпка в процеса на направата на такъв източник на топлина със собствените си ръце ще бъде изборът на двигателя. Той трябва да бъде избран в зависимост от напрежението. Има многобройни чертежи и схеми на вихрови топлинни генератори „направи си сам“, които демонстрират методи за свързване на електрически мотор с напрежение 380 волта към мрежа от 220 волта.

Сглобяване на рамка и монтаж на двигател

Направи си сам инсталация на източник на топлина на Потапов започва с инсталирането на електрически мотор. Първо го прикрепете към леглото. След това използвайте ъглошлайф, за да направите ъглите. Изрежете ги от подходящ квадрат. След като направите 2-3 квадрата, закрепете ги към напречната греда. След това с помощта на заваръчна машина сглобете правоъгълна конструкция.

Ако нямате под ръка заваръчна машина, не е нужно да режете квадратите. Просто изрежете триъгълниците на местата на предвидената гънка. След това огънете квадратчетата с помощта на менгеме. Използвайте болтове, нитове и гайки за фиксиране.

След сглобяването можете да боядисате рамката и да пробиете дупки в рамката, за да монтирате двигателя.

Инсталиране на помпата

Следващият важен елемент от нашата вихрова хидроструктура ще бъде помпата. В днешно време в специализирани магазини можете лесно да закупите единица с всякаква мощност. Когато го избирате, обърнете голямо внимание на 2 неща:

1. Тя трябва да бъде центробежна.
2. Изберете уред, който ще работи оптимално с вашия електрически мотор.

След като закупите помпата, прикрепете я към рамката. Ако няма достатъчно напречни греди, направете още 2-3 ъгъла. Освен това ще е необходимо да се намери съединител. Може да се обърне на струг или да се закупи от всеки железарски магазин.

Вихров кавитационен топлинен генератор Потапов върху дърво, направен на ръка, се състои от тяло, което е направено под формата на цилиндър.Струва си да се отбележи, че в краищата му трябва да присъстват проходни отвори и дюзи, в противен случай няма да можете правилно да прикрепите хидроструктурата към отоплителната система.

Поставете струята точно зад входа. Избира се индивидуално. Не забравяйте обаче, че отворът му трябва да бъде 8-10 пъти по-малък от диаметъра на тръбата. Ако дупката е твърде малка, помпата ще прегрее и няма да може да циркулира правилно водата.

В допълнение, поради изпаряването, вихровият кавитационен топлинен генератор на дървото на Потапов ще бъде силно податлив на хидроабразивно износване.

Как се прави тръба

Процесът на изработване на този елемент от източника на топлина на Потапов върху дървесината ще протича на няколко етапа:

1. Първо, използвайте мелница, за да отрежете парче тръба с диаметър 100 mm. Дължината на детайла трябва да бъде най-малко 600-650 мм.
2. След това направете външен жлеб в детайла и отрежете конеца.
3. След това направете два пръстена с дължина 60 мм. калибърът на пръстените трябва да съответства на диаметъра на тръбата.
4. След това изрежете нишките за половин пръстени.
5. Следващият етап е производството на капаци. Те трябва да бъдат заварени от страната на пръстените, където няма резба.
6. След това пробийте централен отвор в капаците.
7. След това използвайте голяма свредло, за да скосите вътрешната страна на капака.

След извършените операции, кавитационният топлогенератор, работещ с дърва, трябва да бъде свързан към системата. Поставете разклонителна тръба с дюза в отвора на помпата, откъдето се подава водата. Свържете другия фитинг към отоплителната система. Свържете изхода на хидравличната система към помпата.

Ако искате да регулирате температурата на течността, инсталирайте сферичен механизъм точно зад дюзата.

С негова помощ генераторът на топлина на дървото на Потапов ще пуска вода в устройството много по-дълго.

Възможно ли е да се увеличи производителността на топлинния източник на Потапов

В това устройство, както във всяка хидравлична система, възникват топлинни загуби. Поради това е желателно да обградите помпата с водна риза. За да направите това, направете топлоизолационен корпус. Направете външния габарит на такова защитно устройство по-голям от диаметъра на вашата помпа.

Готова 120 мм тръба може да се използва като заготовка за топлоизолация. Ако нямате такава възможност, можете да направите паралелепипед със собствените си ръце, като използвате ламарина. Размерите на фигурата трябва да бъдат такива, че цялата конструкция на генератора да може лесно да се побере в нея.

Заготовката трябва да бъде направена само от качествени материали, за да може да издържа безпроблемно високото налягане в системата.

За да намалите допълнително топлинните загуби около корпуса, направете топлоизолация, която по-късно може да бъде обшита с ламаринен корпус.

Всеки материал, който може да издържи точката на кипене на водата, може да се използва като изолатор.

Производството на топлоизолатор ще се осъществи на няколко етапа:

1. Първо, сглобете устройството, което ще се състои от помпа, свързваща тръба, топлинен генератор.
2. След това изберете оптималните размери на топлоизолационното устройство и намерете тръба с подходящ калибър.
3. След това направете капаците от двете страни.
4. След това здраво закрепете вътрешните механизми на хидравличната система.
5. Накрая направете вход и фиксирайте (заварете или завийте) тръба в него.

След извършените операции заварете фланеца на края на хидравличната тръба. Ако имате затруднения с монтажа на вътрешни механизми, можете да направите рамка.

Не забравяйте да проверите херметичността на комплектите на генератора на топлина и вашата хидравлична система за течове. И накрая, не забравяйте да регулирате температурата с топка.

Защита от замръзване

На първо място, направете изолационен корпус. За да направите това, вземете поцинкована ламарина или тънък лист алуминий. Изрежете два правоъгълника. Не забравяйте, че е необходимо да огънете листа върху дорник с по-голям диаметър.Можете също така да огънете материала върху напречната греда.

Първо, поставете изрязания лист и го притиснете отгоре с парче дърво. С другата си ръка натиснете листа, така че да се образува лек завой по цялата дължина. След това преместете детайла си малко отстрани и продължете да го огъвате, докато не получите кух цилиндър.

След това направете капак за кожуха. Препоръчително е да увиете цялата топлоизолационна конструкция със специален топлоустойчив материал (стъклена вата и др.), Който впоследствие трябва да бъде закрепен с тел.

Инструменти и устройства