Potapov's interne verbrandingsmotor. Potapovs moleculaire motor

Het doel van de Potapov-vortex-warmtegenerator (VTG), met de hand gemaakt, is om alleen warmte te verkrijgen met behulp van een elektromotor en een pomp. Dit apparaat wordt voornamelijk gebruikt als zuinige kachel.

Vortex verwarmingssysteem apparaatschema.

Aangezien er geen studies zijn om de parameters van het product te bepalen, afhankelijk van het vermogen van de pomp, worden de afmetingen bij benadering gemarkeerd.

De eenvoudigste manier is om van standaardonderdelen een vortex-warmtegenerator te maken. Hiervoor is elke elektromotor geschikt. Hoe krachtiger het is, hoe meer water het tot een bepaalde temperatuur zal opwarmen.

Het belangrijkste is de motor

U moet een motor kiezen afhankelijk van het beschikbare voltage. Er zijn veel circuits waarmee je een 380 Volt motor op een 220 Volt net kunt aansluiten en vice versa. Maar dat is een ander onderwerp.

De montage van de warmtegenerator wordt gestart vanaf de elektromotor. Het moet aan het bed worden bevestigd. Het ontwerp van dit apparaat is een metalen frame, dat het gemakkelijkst te maken is vanuit een vierkant. De afmetingen moeten lokaal worden geselecteerd voor de apparaten die beschikbaar zullen zijn.

Tekening van een vortex-warmtegenerator.

Lijst met gereedschappen en materialen:

• haakse slijper;
• lasapparaat;
• elektrische boor;
• set boren;
• steeksleutels of steeksleutels voor 12 en 13;
• bouten, moeren, ringen;
• metalen hoek;
• primer, verf, kwast.

1. Snijd vierkanten met een haakse slijper. Monteer met een lasapparaat de rechthoekige structuur. Als alternatief kan de montage worden gedaan met bouten en moeren. Dit heeft geen invloed op het uiteindelijke ontwerp. Kies de lengte en breedte zodat alle onderdelen optimaal passen.
2. Knip nog een vierkant uit. Bevestig deze als een dwarsbalk zodat de motor kan worden vastgezet.
3. Verf het frame.
4. Boor gaten in het frame voor de bouten en monteer de motor.

De pomp installeren

Nu moet je een waterpomp oppakken. Nu kunt u in gespecialiseerde winkels een eenheid van elke aanpassing en kracht kopen. Waar moet je op letten?

1. De pomp moet centrifugaal zijn.
2. Je motor zal hem kunnen laten draaien.

Installeer een pomp op het frame, als u meer dwarsbalken moet maken, maak ze dan vanuit een hoek of van stripijzer van dezelfde dikte als de hoek. Het is nauwelijks mogelijk om een ​​koppelbus te maken zonder draaibank. Daarom zul je het ergens moeten bestellen.

Diagram van een hydro-vortex-warmtegenerator.

Vortex warmtegenerator Potapov bestaat uit een lichaam gemaakt in de vorm van een gesloten cilinder. Aan de uiteinden moeten er doorlopende gaten en mondstukken zijn voor aansluiting op het verwarmingssysteem. Het geheim van het ontwerp zit in de cilinder. De jet moet zich achter de inlaat bevinden. Het gat is afzonderlijk geselecteerd voor dit apparaat, maar het is wenselijk dat het twee keer kleiner is dan een kwart van de diameter van het buislichaam. Doe je minder, dan kan de pomp geen water door dit gat voeren en begint hij zichzelf op te warmen. Bovendien zullen interne onderdelen intensief worden vernietigd als gevolg van het fenomeen van cavitatie.

Gereedschap: haakse slijper of ijzerzaag voor metaal, lasapparaat, elektrische boormachine, verstelbare sleutel.

Materialen: dikke metalen buis, elektroden, boren, 2 draadnippels, koppelingen.

1. Snijd een stuk dikke buis met een diameter van 100 mm en een lengte van 500-600 mm.Maak er een externe groef in van ongeveer 20-25 mm en de helft van de dikte van de buis. Knip de draden af.
2. Maak twee 50 mm lange ringen uit dezelfde diameter van de buis. Knip aan één kant van elke halve ring een binnendraad af.
3. Maak van dezelfde dikte van plat metaal als de buis doppen en las ze aan de kant van de ringen waar geen draad is.
4. Maak een centraal gat in de deksels: een door de diameter van het mondstuk en de andere door de diameter van het mondstuk. Maak aan de binnenkant van de kap, waar de straal is, een afschuining met een boor met een grotere diameter. Het resultaat zou een mondstuk moeten zijn.
5. Sluit de warmtegenerator aan op het systeem. Sluit de aftakleiding waar het mondstuk zich bevindt aan op de pomp in het gat van waaruit onder druk water wordt aangevoerd. Sluit de ingang van het verwarmingssysteem aan op de tweede aftakleiding. Sluit de uitlaat van het systeem aan op de inlaat van de pomp.

Het water onder druk, dat de pomp zal creëren, gaat door het mondstuk van de vortex-warmtegenerator, die u met uw eigen handen maakt. In de kamer zal het door intensief roeren beginnen op te warmen. Lever het vervolgens aan het systeem voor verwarming. Plaats een kogelvergrendeling achter de tap om de temperatuur te regelen. Dek het af en de vortex-warmtegenerator zal water langer in de behuizing drijven, wat betekent dat de temperatuur erin zal stijgen. Dit is hoe deze kachel werkt.

Manieren om de productiviteit te verbeteren

Warmtepomp diagram.

Er treedt warmteverlies op in de pomp. De vortex-warmtegenerator van Potapov in deze versie heeft dus een aanzienlijk nadeel. Daarom is het logisch om een ​​ondergedompelde pomp te omringen met een watermantel, zodat de warmte ook naar nuttige verwarming gaat.

Maak de buitenbehuizing van het hele apparaat iets groter dan de diameter van de beschikbare pomp. Dit kan een afgewerkte buis zijn, wat wenselijk is, of een parallellepipedum van plaatmateriaal. De afmetingen moeten zodanig zijn dat de pomp, de koppeling en de generator zelf binnenkomen. De wanddikte moet bestand zijn tegen de druk in het systeem.

Maak thermische isolatie rond de behuizing van het apparaat om warmteverlies te verminderen. U kunt hem beschermen met een behuizing van plaatstaal. Gebruik isolatiemateriaal dat het kookpunt van de vloeistof kan weerstaan ​​als isolator.

1. Stel een compact apparaat samen bestaande uit een dompelpomp, een aansluitleiding en een warmtegenerator die je zelf hebt gemonteerd.
2. Bepaal de afmetingen en pak een pijp met een dergelijke diameter, waarin al deze mechanismen gemakkelijk passen.
3. Maak aan de ene kant deksels en aan de andere kant.
4. Zorg voor de stijfheid van de bevestiging van de interne mechanismen en het vermogen van de pomp om water door zichzelf uit het resulterende reservoir te pompen.
5. Maak een inlaat en bevestig er een tepel aan. De pomp moet binnen worden geplaatst met de waterinlaat zo dicht mogelijk bij dit gat.

Las de flens aan het andere uiteinde van de buis. Met zijn hulp wordt het deksel bevestigd door middel van een rubberen pakking. Maak een ongecompliceerd lichtgewicht frame of skelet om het monteren van de binnenkant gemakkelijker te maken. Monteer het apparaat erin. Controleer de pasvorm en dichtheid van alle componenten. In de behuizing plaatsen en deksel sluiten.

Maak verbinding met consumenten en controleer alles op lekken. Schakel de pomp in als er geen lekken zijn. Pas de temperatuur aan door de kraan aan de uitlaat van de generator te openen en te sluiten.

Generator isolatie

Aansluitschema van de warmtegenerator op het verwarmingssysteem.

Eerst moet je een omhulsel van isolatie maken. Neem hiervoor een plaat gegalvaniseerde plaat of dun aluminium. Snijd er twee rechthoeken uit als je een omhulsel van twee helften gaat maken. Of een rechthoek, maar met de verwachting dat deze na fabricage volledig past in Potapovs vortex-warmtegenerator, die met de hand in elkaar is gezet.

Het is het beste om de plaat op een buis met een grote diameter te buigen of een dwarsbalk te gebruiken. Leg het losse vel erop en druk het houten blok er met je hand op. Druk met de andere hand op het blik zodat er over de hele lengte een kleine bocht ontstaat. Verplaats het werkstuk iets en herhaal de handeling opnieuw. Doe dit totdat je een cilinder hebt.

1. Verbind het met het slot dat wordt gebruikt door de regenpijp-blikslager.
2. Maak afdekkingen voor de behuizing met gaten voor het aansluiten van de generator.
3. Wikkel isolatiemateriaal rond het apparaat. Bevestig de isolatie met draad of dunne stroken plaatstaal.
4. Plaats het apparaat in de behuizing, sluit de kappen.

Er is een andere manier om de warmteproductie te verhogen: hiervoor moet u erachter komen hoe de Potapov-vortexgenerator werkt, waarvan de efficiëntie 100% en hoger kan benaderen (er is geen consensus waarom dit gebeurt).

Tijdens het passeren van water door het mondstuk of de straal, wordt een krachtige stroom gecreëerd bij de uitlaat, die het andere uiteinde van het apparaat raakt. Het verdraait en verhitting treedt op als gevolg van de wrijving van de moleculen. Dit betekent dat door het plaatsen van een extra obstakel binnen deze stroom, het mogelijk is om de menging van de vloeistof in de inrichting te vergroten.

Als u eenmaal weet hoe het werkt, kunt u beginnen met het ontwerpen van aanvullende verbeteringen. Het wordt een vortexdemper gemaakt van longitudinale platen die zich in twee ringen bevinden in de vorm van een vliegtuigbomstabilisator.

Stationair warmtegenerator diagram.

Gereedschap: lasapparaat, haakse slijper.

Materialen: plaatstaal of plat ijzer, dikwandige buis.

Maak twee ringen van 4-5 cm breed van een buis met een kleinere diameter dan de Potapov vortex warmtegenerator Snijd identieke stroken uit strook metaal. Hun lengte moet gelijk zijn aan een kwart van de lengte van het lichaam van de warmtegenerator zelf. Kies de breedte zodat er na montage een vrij gat binnenin zit.

1. Zet de plaat vast in een bankschroef. Hang hem aan de ene kant en aan de andere kant van de ring. Las de plaat aan hen vast.
2. Haal het werkstuk uit de klem en draai het 180 graden om. Plaats de plaat in de ringen en zet hem vast in de klem zodat de platen tegenover elkaar staan. Bevestig op deze manier 6 platen op gelijke afstand.
3. Monteer de vortex-warmtegenerator door het beschreven apparaat tegenover het mondstuk te plaatsen.

Waarschijnlijk kan dit product verder worden verbeterd. Gebruik bijvoorbeeld staaldraad in plaats van parallelle platen door deze in een luchtbal te wikkelen. Of maak gaten van verschillende diameters op de platen. Er wordt niets gezegd over deze verbetering, maar dit betekent niet dat het niet zou moeten gebeuren.

Diagram van het apparaat van het warmtepistool.

1. Bescherm de vortex-warmtegenerator van Potapov door alle oppervlakken te schilderen.
2. De interne onderdelen bevinden zich tijdens het gebruik in een zeer agressieve omgeving, veroorzaakt door cavitatieprocessen. Probeer daarom zowel de behuizing als alles erin van dik materiaal te maken. Beknibbel niet op hardware.
3. Maak verschillende doppen met verschillende inlaten. Dan is het gemakkelijker om hun diameter te selecteren om hoge prestaties te verkrijgen.
4. Hetzelfde geldt voor de trillingsdemper. Het kan ook worden gewijzigd.

Bouw een kleine laboratoriumbank waar je alle kenmerken in kunt rennen. Sluit hiervoor geen consumenten aan, maar loop de pijpleiding door naar de generator. Dit vereenvoudigt het testen en selecteren van de vereiste parameters. Aangezien het nauwelijks mogelijk is om geavanceerde apparaten te vinden om de efficiëntiecoëfficiënt thuis te bepalen, wordt de volgende test voorgesteld.

Schakel de vortex-warmtegenerator in en noteer de tijd waarop deze het water opwarmt tot een bepaalde temperatuur. Het is beter om een ​​elektronische thermometer te hebben, deze is nauwkeuriger. Pas vervolgens het ontwerp aan en voer het experiment opnieuw uit, waarbij u de temperatuurstijging observeert. Hoe meer het water tegelijkertijd opwarmt, des te meer zal de voorkeur moeten worden gegeven aan de definitieve versie van de vastgestelde verbetering in het ontwerp.

Is het je opgevallen dat de prijs van verwarming en warmwatervoorziening is gestegen en weet je niet wat je eraan kunt doen? De oplossing voor het probleem van dure energiebronnen is een vortex-warmtegenerator. Ik zal het hebben over hoe een vortex-warmtegenerator is opgesteld en wat het principe is van zijn werking. U zult ook ontdekken of het mogelijk is om een ​​dergelijk apparaat met uw eigen handen te monteren en hoe u dit in een thuiswerkplaats kunt doen.

DIY CTG

De eenvoudigste optie voor implementatie thuis is een buisvormige cavitatiegenerator met een of meer mondstukken voor het verwarmen van water. Daarom zullen we een voorbeeld analyseren van het maken van zo'n apparaat, hiervoor heb je nodig:

• Pomp - kies voor verwarming een warmtepomp die niet bang is voor constante blootstelling aan hoge temperaturen. Het moet een werkdruk aan de uitlaat bieden van 4 - 12 atm.
• 2 manometers en manchetten voor hun installatie - aan beide zijden van het mondstuk om de druk aan de inlaat en uitlaat van het cavitatie-element te meten.
• Thermometer voor het meten van de mate van opwarming van de koelvloeistof in het systeem.
• Ventiel voor het verwijderen van overtollige lucht uit de cavitatiewarmtegenerator. Geïnstalleerd op het hoogste punt van het systeem.
• Mondstuk - moet een boringdiameter hebben van 9 tot 16 mm, het wordt niet aanbevolen om minder te doen, omdat cavitatie al in de pomp kan optreden, wat de levensduur aanzienlijk verkort. De vorm van het mondstuk kan cilindrisch, conisch of ovaal zijn, vanuit praktisch oogpunt zal alles bij u passen.
• Buizen en verbindingselementen (verwarmingsradiatoren bij afwezigheid) worden geselecteerd in overeenstemming met de taak die voorhanden is, maar de eenvoudigste optie zijn plastic buizen om te solderen.
• Automatisering van het in- / uitschakelen van de cavitatiewarmtegenerator - in de regel is het gekoppeld aan het temperatuurregime, ingesteld om uit te schakelen bij ongeveer 80 ° C en in te schakelen wanneer het onder 60 ° C daalt. Maar u kunt zelf de bedrijfsmodus van de cavitatiewarmtegenerator kiezen.

Afb. 6: diagram van een cavitatie-warmtegenerator
Voordat u alle elementen met elkaar verbindt, is het raadzaam om een ​​diagram van hun locatie op papier, muren of op de vloer te tekenen. Locaties moeten uit de buurt van brandbare elementen worden geplaatst of deze moeten op een veilige afstand van het verwarmingssysteem worden verwijderd.

Verzamel alle elementen, zoals u in het diagram hebt afgebeeld, en controleer de dichtheid zonder de generator in te schakelen. Test vervolgens de cavitatiewarmtegenerator in de bedrijfsmodus, een normale stijging van de temperatuur van de vloeistof is 3 - 5 ° C in één minuut.

Is het je opgevallen dat de prijs van verwarming en warmwatervoorziening is gestegen en weet je niet wat je eraan kunt doen? De oplossing voor het probleem van dure energiebronnen is een vortex-warmtegenerator. Ik zal het hebben over hoe een vortex-warmtegenerator is gerangschikt en wat het principe is van zijn werking. U zult ook ontdekken of het mogelijk is om een ​​dergelijk apparaat met uw eigen handen te monteren en hoe u dit in een thuiswerkplaats kunt doen.

Een beetje geschiedenis

Een vortex-warmtegenerator wordt als een veelbelovende en innovatieve ontwikkeling beschouwd. Ondertussen is de technologie niet nieuw, want bijna 100 jaar geleden dachten wetenschappers na over hoe het fenomeen cavitatie toe te passen.

De eerste experimentele opstelling die in gebruik was, de zogenaamde "vortexbuis", werd in 1934 vervaardigd en gepatenteerd door de Franse ingenieur Joseph Rank.

Rank was de eerste die opmerkte dat de luchttemperatuur bij de ingang van de cycloon (luchtreiniger) verschilt van de temperatuur van dezelfde luchtstroom bij de uitgang.In de beginfase van banktests werd de wervelbuis echter niet getest op het verwarmingsrendement, maar integendeel, op het koelrendement van de luchtstraal.

De technologie onderging een nieuwe ontwikkeling in de jaren 60 van de twintigste eeuw, toen Sovjetwetenschappers erachter kwamen hoe ze de Rank-pijp konden verbeteren door er een vloeistof in te lanceren in plaats van een luchtstraal.

Door de hogere, in vergelijking met lucht, dichtheid van het vloeibare medium, veranderde de temperatuur van de vloeistof bij het passeren van de vortexbuis intensiever. Als resultaat werd experimenteel vastgesteld dat het vloeibare medium, dat door de verbeterde Ranque-buis passeerde, abnormaal snel opwarmde met een energieconversiefactor van 100%!

Helaas was er op dat moment geen behoefte aan goedkope thermische energiebronnen en vond de technologie geen praktische toepassing. De eerste werkende cavitatie-installaties die zijn ontworpen voor het verwarmen van een vloeibaar medium, verschenen pas in het midden van de jaren 90 van de twintigste eeuw.

Een reeks energiecrises en als gevolg daarvan een toenemende belangstelling voor alternatieve energiebronnen hebben ertoe geleid dat het werk aan efficiënte omvormers van de energie van de beweging van een waterstraal in warmte is hervat. Als gevolg hiervan is het tegenwoordig mogelijk om een ​​installatie met het vereiste vermogen te kopen en deze in de meeste verwarmingssystemen te gebruiken.

Voor-en nadelen

In vergelijking met andere warmtegeneratoren verschillen cavitatie-eenheden in een aantal voor- en nadelen.

De voordelen van dergelijke apparaten zijn onder meer:

• Veel efficiënter mechanisme voor het verkrijgen van thermische energie;
• Verbruikt aanzienlijk minder hulpbronnen dan brandstofgeneratoren;
• Het kan worden gebruikt voor het verwarmen van zowel laagvermogen- als grootverbruikers;
• Volledig milieuvriendelijk - geeft tijdens het gebruik geen schadelijke stoffen af ​​in het milieu.

De nadelen van cavitatie-warmtegeneratoren zijn onder meer:

• Relatief grote afmetingen - elektrische en brandstofmodellen zijn veel kleiner, wat belangrijk is wanneer ze in een reeds bediende kamer worden geïnstalleerd;
• Hoog geluidsniveau door de werking van de waterpomp en het cavitatie-element zelf, waardoor het moeilijk is om het in huishoudelijke gebouwen te installeren;
• Ineffectieve verhouding tussen vermogen en prestatie voor kamers met een klein vierkant oppervlak (tot 60 m2 is het winstgevender om een ​​unit te gebruiken die werkt op gas, vloeibare brandstof of gelijkwaardig elektrisch vermogen met een verwarmingselement). \

Operatie principe

Cavitatie maakt het mogelijk om geen warmte aan water te geven, maar om warmte te onttrekken aan bewegend water, terwijl het wordt verwarmd tot aanzienlijke temperaturen.

De inrichting voor het bewerken van monsters van vortex-warmtegeneratoren is uiterlijk eenvoudig. We kunnen een enorme motor zien, waarop een cilindrisch "slak" -apparaat is aangesloten.

De Snail is een aangepaste versie van de Rank's pipe. Door zijn karakteristieke vorm is de intensiteit van cavitatieprocessen in de holte van de "slak" veel hoger in vergelijking met de vortexbuis.

In de holte van de "slak" bevindt zich een schijfactivator - een schijf met een speciale perforatie. Wanneer de schijf draait, wordt het vloeibare medium in de "slak" in beweging gebracht, waardoor cavitatieprocessen plaatsvinden:

• De elektromotor draait de schijfactivator
  ​De schijfactivator is het belangrijkste element in het ontwerp van de warmtegenerator en is verbonden met de elektromotor door middel van een rechte as of door middel van een riemaandrijving. Wanneer het apparaat wordt ingeschakeld in de bedrijfsmodus, brengt de motor koppel over op de activator;
• De activator spint het vloeibare medium op
  ​De activator is zo ontworpen dat het vloeibare medium dat in de schijfholte komt, wervelt en kinetische energie verkrijgt;
• Omzetting van mechanische energie in warmte
  ​Bij het verlaten van de activator verliest het vloeibare medium zijn versnelling en treedt als gevolg van krachtig remmen het effect van cavitatie op. Als gevolg hiervan verwarmt kinetische energie het vloeibare medium tot + 95 ° С en wordt mechanische energie thermisch.

Apparaat en werkingsprincipe

Het werkingsprincipe van de cavitatiewarmtegenerator is het verwarmingseffect door de omzetting van mechanische energie in warmte. Laten we nu het cavitatiefenomeen zelf eens nader bekijken. Wanneer er overmatige druk in de vloeistof wordt gecreëerd, ontstaan ​​er wervelingen, vanwege het feit dat de druk van de vloeistof groter is dan die van het gas dat erin zit, worden de gasmoleculen vrijgegeven in afzonderlijke insluitsels - het ineenstorten van bellen. Door het drukverschil neigt het water ertoe de gasbel samen te drukken, die een grote hoeveelheid energie op het oppervlak verzamelt, en de temperatuur binnenin bereikt ongeveer 1000 - 1200 ° C.

Wanneer de cavitatieholten in de zone van normale druk komen, worden de bellen vernietigd en wordt de energie van hun vernietiging afgegeven aan de omringende ruimte. Hierdoor komt thermische energie vrij en wordt de vloeistof verwarmd uit de wervelstroom. De werking van warmtegeneratoren is gebaseerd op dit principe, overweeg dan het werkingsprincipe van de eenvoudigste versie van een cavitatieverwarmer.

Het eenvoudigste model

Afb. 1: Werkingsprincipe van de cavitatiewarmtegenerator
Kijk naar figuur 1, hier wordt het apparaat van de eenvoudigste cavitatie-warmtegenerator gepresenteerd, die bestaat uit het pompen van water door een pomp naar het punt van de vernauwing van de pijpleiding. Wanneer de waterstroom het mondstuk bereikt, neemt de druk van de vloeistof aanzienlijk toe en begint de vorming van cavitatiebellen. Bij het verlaten van het mondstuk geven de bellen thermisch vermogen vrij en wordt de druk na het passeren van het mondstuk aanzienlijk verminderd. In de praktijk kunnen meerdere mondstukken of buizen worden geïnstalleerd om de efficiëntie te verhogen.

Potapov's ideale warmtegenerator

De Potapov-warmtegenerator, die een roterende schijf (1) heeft die tegenover de stationaire (6) is geïnstalleerd, wordt als een ideale installatieoptie beschouwd. Koud water wordt aangevoerd vanuit de buis die zich onderaan (4) van de cavitatiekamer (3) bevindt, en de uitlaat wordt al verwarmd vanaf het bovenste punt (5) van dezelfde kamer. Een voorbeeld van een dergelijk apparaat wordt getoond in figuur 2 hieronder:

Afb. 2: Potapov's cavitatie warmtegenerator

Maar het apparaat werd niet veel gebruikt vanwege het ontbreken van een praktische rechtvaardiging voor de werking ervan.

Toepassingsgebied

Integratie in het verwarmingssysteem van een privéwoning

Om een ​​warmtegenerator in een verwarmingssysteem te gebruiken, moet deze erin worden ingebracht. Hoe doe je het correct? In feite is er niets moeilijks aan.

Voor de generator is een centrifugaalpomp (1 in de afbeelding) geïnstalleerd (gemarkeerd met nummer 2 in de afbeelding), die water zal leveren met een druk tot 6 atmosfeer. Na de generator zijn een expansievat (6 in de afbeelding) en afsluiters geïnstalleerd.

Voordelen van het gebruik van cavitatie-warmtegeneratoren

Regelingen voor de fabricage van een warmtegenerator van het cavitatietype

Om een ​​werkend apparaat met onze eigen handen te maken, moet u rekening houden met de tekeningen en diagrammen van bestaande apparaten, waarvan de effectiviteit is vastgesteld en gedocumenteerd in octrooibureaus.

Prijsoverzicht

Natuurlijk is een cavitatiewarmtegenerator praktisch een abnormaal apparaat, het is een bijna ideale generator, het is moeilijk om het te kopen, de prijs is te hoog. We stellen voor om te overwegen hoeveel een cavitatieverwarmingsapparaat kost in verschillende steden van Rusland en Oekraïne:

Cavitatie vortex-warmtegeneratoren hebben eenvoudigere tekeningen, maar ze zijn enigszins inferieur qua efficiëntie. Momenteel zijn er verschillende marktleiders: een roterende hydro-shock pomp-warmtegenerator "Radex", NPP "New Technologies", een elektrische schok "Tornado" en een elektrohydraulische schok "Vektorplus", een mini-apparaat voor een woonhuis (LATR) TSGC2-3k (3 kVA) en de Wit-Russische Yurle-K.

Foto - Tornado warmtegenerator

De verkoop vindt plaats in dealers en partnerwinkels in Rusland, Kirgizië, Wit-Rusland en andere GOS-landen.

Om een ​​zuinige verwarming van een woon-, utiliteits- of industrieel pand te bieden, gebruiken de eigenaren verschillende schema's en methoden om thermische energie te verkrijgen. Om een ​​warmtegenerator met cavitatie-actie met uw eigen handen samen te stellen, moet u de processen begrijpen waarmee u warmte kunt genereren.

Laten we het samenvatten

Nu weet je wat een populaire en veelgevraagde bron van alternatieve energie is. Dit betekent dat u gemakkelijk kunt beslissen of dergelijke apparatuur geschikt is of niet. Ik raad ook aan om de video in dit artikel te bekijken.

Door de stijging van de verwarmingsprijzen gaan we elk jaar op zoek naar goedkopere manieren om de woonruimte in het koude seizoen te verwarmen. Dit geldt vooral voor die huizen en appartementen met een groot plein. Een van deze manieren om te sparen is vortex. Het heeft ook veel voordelen stelt u in staat om op te slaan

op creatie.De eenvoud van het ontwerp maakt het niet moeilijk om te verzamelen, zelfs niet voor beginners. Vervolgens zullen we de voordelen van deze verwarmingsmethode bekijken en ook proberen een plan op te stellen om met onze eigen handen een warmtegenerator te monteren.

Een warmtegenerator is een speciaal apparaat waarvan het belangrijkste doel is om warmte op te wekken door de erin geladen brandstof te verbranden. In dit geval wordt warmte gegenereerd, die wordt besteed aan het verwarmen van het koelmiddel, dat op zijn beurt direct de functie vervult van het verwarmen van de woonruimte.

De eerste warmtegeneratoren kwamen in 1856 op de markt, dankzij de uitvinding van de Britse natuurkundige Robert Bunsen, die tijdens een reeks experimenten opmerkte dat de warmte die tijdens de verbranding wordt gegenereerd, in elke richting kan worden gestuurd.

Sindsdien zijn de generatoren natuurlijk aangepast en kunnen ze veel meer oppervlakte verwarmen dan 250 jaar geleden.

Het belangrijkste criterium waarmee generatoren van elkaar verschillen, is de op te laden brandstof. Afhankelijk hiervan onderscheiden ze de volgende typen

:

1. Dieselwarmtegeneratoren - genereren warmte door de verbranding van dieselbrandstof. Ze kunnen grote oppervlakken goed verwarmen, maar het is beter om ze niet voor het huis te gebruiken vanwege de aanwezigheid van de productie van giftige stoffen die worden gevormd als gevolg van brandstofverbranding.
2. Gaswarmtegeneratoren - werken volgens het principe van continue gastoevoer, branden in een speciale kamer die ook warmte genereert. Het wordt als een zeer economische optie beschouwd, maar de installatie vereist speciale toestemming en verhoogde veiligheid.
3. Generatoren met vaste brandstof zijn qua ontwerp vergelijkbaar met een conventionele kolenkachel, met een verbrandingskamer, een roet- en ascompartiment en een verwarmingselement. Ze zijn handig voor gebruik in open ruimtes, omdat hun werking niet afhankelijk is van de weersomstandigheden.
4. - hun werkingsprincipe is gebaseerd op het proces van thermische conversie, waarbij bellen gevormd in de vloeistof een gemengde stroom van fasen veroorzaken, waardoor de hoeveelheid gegenereerde warmte toeneemt.

Het maken van een warmtegenerator met uw eigen handen is een nogal gecompliceerd en nauwgezet proces. In de regel is dit apparaat nodig om zuinig te verwarmen in huizen. Warmtegeneratoren zijn er in 2 uitvoeringen: statisch en roterend. In het eerste geval moet een mondstuk als hoofdelement worden gebruikt. In een roterende generator moet een elektrische motor worden gebruikt om cavitatie te creëren.

Deze eenheid is een gemoderniseerde centrifugaalpomp, of liever de behuizing, die als stator zal dienen. Je kunt niet zonder een werkkamer en aftakleidingen.

In het lichaam van ons hydrodynamische ontwerp bevindt zich een vliegwiel als waaier. Er is een grote verscheidenheid aan roterende ontwerpen voor warmtegeneratoren. De eenvoudigste hiervan is het ontwerp van de schijf.

Het vereiste aantal gaten wordt aangebracht op het cilindrische oppervlak van de rotorschijf, die een bepaalde diameter en diepte moet hebben. Ze worden "Griggs-cellen" genoemd. Opgemerkt moet worden dat de grootte en het aantal boorgaten zal variëren afhankelijk van het kaliber van de rotorschijf en het toerental van de motoras.

Het lichaam van een dergelijke warmtebron wordt meestal gemaakt in de vorm van een holle cilinder. In feite is dit een gewone buis met aan de uiteinden gelaste flenzen. De opening tussen de binnenkant van de behuizing en het vliegwiel zal erg klein zijn (ongeveer 1,5-2 mm).

Precies in deze spleet vindt directe verwarming van water plaats. Verwarming van de vloeistof wordt verkregen door zijn wrijving tegen het oppervlak van de rotor en het huis tegelijkertijd, terwijl de vliegwielschijf met bijna maximale snelheden beweegt.

Cavitatie (bellenvorming) processen die plaatsvinden in rotorcellen hebben een grote invloed op de opwarming van de vloeistof.

Een roterende warmtegenerator is een gemoderniseerde centrifugaalpomp, meer bepaald de behuizing, die als stator zal dienen

In de regel is de schijfdiameter bij dit type warmtegeneratoren 300 mm en is de rotatiesnelheid van het hydraulische apparaat 3200 tpm. De snelheid is afhankelijk van de grootte van de rotor.

Als we het ontwerp van deze installatie analyseren, kunnen we concluderen dat de levensduur vrij klein is. Door de constante verwarming en schurende werking van het water wordt de opening geleidelijk groter.

Opgemerkt moet worden dat roterende warmtegeneratoren veel lawaai maken tijdens het gebruik. In vergelijking met andere hydraulische apparaten (statisch type) zijn ze echter 30% efficiënter.

Keer bekeken

De belangrijkste taak van de cavitatie-warmtegenerator is de vorming van gasinsluitsels en de kwaliteit van de verwarming hangt af van hun hoeveelheid en intensiteit. In de moderne industrie zijn er verschillende soorten van dergelijke warmtegeneratoren, die verschillen in het principe van het genereren van bellen in een vloeistof. De meest voorkomende zijn drie soorten:

• Roterende warmtegeneratoren
  - het werkelement roteert door de elektrische aandrijving en genereert vloeiende wervelingen;
• Buisvormig
  - verander de druk als gevolg van het systeem van leidingen waardoor het water beweegt;
• Ultrasoon
  - de inhomogeniteit van de vloeistof in dergelijke warmtegeneratoren wordt veroorzaakt door geluidstrillingen van lage frequentie.

Naast de bovengenoemde typen is er lasercavitatie, maar deze methode heeft nog geen industriële implementatie gevonden. Laten we nu elk van de typen in meer detail bekijken.

Roterende warmtegenerator

Het bestaat uit een elektromotor waarvan de as is verbonden met een rotatiemechanisme dat is ontworpen om turbulentie in de vloeistof te creëren. Een kenmerk van het rotorontwerp is een afgedichte stator, waarin wordt verwarmd. De stator zelf heeft een cilindrische holte aan de binnenkant - een wervelkamer waarin de rotor roteert. De rotor van een cavitatie-warmtegenerator is een cilinder met een reeks groeven op het oppervlak; wanneer de cilinder in de stator draait, creëren deze groeven inhomogeniteit in het water en veroorzaken cavitatieprocessen.

Afb. 3: ontwerp van de generator van het roterende type

Afhankelijk van het model wordt het aantal uitsparingen en hun geometrische parameters bepaald. Voor optimale verwarmingsparameters is de afstand tussen de rotor en de stator ongeveer 1,5 mm. Dit ontwerp is niet het enige in zijn soort; gedurende een lange geschiedenis van modernisering en verbeteringen heeft het werkende element van het roterende type veel transformaties ondergaan.

Een van de eerste effectieve modellen van cavitatie-transducers was de Griggs-generator, die een schijfrotor gebruikte met blinde gaten op het oppervlak. Een van de moderne analogen van warmtegeneratoren voor schijfcavitatie wordt getoond in figuur 4 hieronder:

Afb. 4: schijfwarmtegenerator

Ondanks de eenvoud van het ontwerp zijn eenheden van het roterende type vrij moeilijk te gebruiken, omdat ze nauwkeurige kalibratie, betrouwbare afdichtingen en naleving van geometrische parameters tijdens bedrijf vereisen, waardoor ze moeilijk te bedienen zijn. Dergelijke cavitatie-warmtegeneratoren worden gekenmerkt door een vrij lage levensduur - 2 - 4 jaar als gevolg van cavitatie-erosie van het lichaam en de onderdelen. Bovendien zorgen ze voor een vrij grote geluidsbelasting tijdens de werking van het roterende element. De voordelen van dit model zijn onder meer een hoge productiviteit - 25% hoger dan die van klassieke kachels.

Buisvormig

De statische warmtegenerator heeft geen roterende elementen. Het verwarmingsproces daarin vindt plaats door de beweging van water door leidingen die over de lengte taps toelopen of door de installatie van Laval-spuitmonden.De toevoer van water naar het werklichaam wordt uitgevoerd door een hydrodynamische pomp, die een mechanische kracht van de vloeistof creëert in een vernauwende ruimte, en wanneer deze in een bredere holte passeert, ontstaan ​​cavitatiekolken.

In tegenstelling tot het vorige model maakt buisverwarmingsapparatuur niet veel geluid en slijt ze niet zo snel. Tijdens installatie en gebruik hoeft u zich geen zorgen te maken over een nauwkeurige uitbalancering, en als de verwarmingselementen worden vernietigd, zal hun vervanging en reparatie veel goedkoper zijn dan bij roterende modellen. De nadelen van buisvormige warmtegeneratoren zijn onder meer aanzienlijk lagere prestaties en omvangrijke afmetingen.

Ultrasoon

Dit type apparaat heeft een resonatorkamer die is afgestemd op een specifieke frequentie van geluidstrillingen. Aan de ingang is een kwartsplaat geïnstalleerd die trilt wanneer elektrische signalen worden aangelegd. De trilling van de plaat zorgt voor een rimpeleffect in de vloeistof, die de wanden van de resonatorkamer bereikt en wordt gereflecteerd. Tijdens de teruggaande beweging ontmoeten de golven voorwaartse trillingen en creëren ze hydrodynamische cavitatie.

Afb. 5: werkingsprincipe van de ultrasone warmtegenerator

Verder worden de bellen weggevoerd door de waterstroom langs de smalle inlaatleidingen van de thermische installatie. Wanneer ze een groot gebied betreden, storten de bellen in, waardoor thermische energie vrijkomt. Ultrasone cavitatiegeneratoren presteren ook goed omdat ze geen roterende elementen hebben.

Fabricage van Vortex-warmtegenerator Potapov

Er zijn veel andere apparaten ontwikkeld die werken volgens totaal verschillende principes. Bijvoorbeeld Potapov's vortex-warmtegeneratoren, met de hand gemaakt. Ze worden conventioneel statisch genoemd. Dit komt doordat het hydraulische apparaat geen roterende delen in de constructie heeft. In de regel ontvangen vortex-warmtegeneratoren warmte met behulp van een pomp en een elektromotor.

De belangrijkste stap in het proces om een ​​dergelijke warmtebron met uw eigen handen te maken, is de keuze van de motor. Het moet worden geselecteerd afhankelijk van de spanning. Er zijn talloze tekeningen en diagrammen van een doe-het-zelf-vortex-warmtegenerator, die methoden demonstreren om een ​​elektromotor met een spanning van 380 volt aan te sluiten op een 220 volt-netwerk.

Frame-montage en motorinstallatie

Doe-het-zelf-installatie van een Potapov-warmtebron begint met de installatie van een elektromotor. Bevestig het eerst aan het bed. Gebruik dan een haakse slijper om de hoeken te maken. Snijd ze van een geschikt vierkant. Na het maken van 2-3 vierkantjes, maak je ze vast aan de dwarsbalk. Gebruik vervolgens een lasmachine om een ​​rechthoekige structuur te monteren.

Als u geen lasapparaat bij de hand heeft, hoeft u de vierkanten niet te snijden. Knip gewoon de driehoeken uit op de plaatsen van de beoogde vouw. Buig vervolgens de vierkanten met een bankschroef. Gebruik bouten, klinknagels en moeren om ze vast te zetten.

Na montage kunt u het frame schilderen en gaten in het frame boren om de motor te monteren.

De pomp installeren

Het volgende belangrijke element van onze vortex-hydroconstructie zal de pomp zijn. Tegenwoordig kunt u in gespecialiseerde winkels eenvoudig een eenheid van elk vermogen kopen. Let bij het kiezen goed op 2 dingen:

1. Het moet centrifugaal zijn.
2. Kies een unit die optimaal samenwerkt met uw elektromotor.

Nadat u de pomp heeft gekocht, bevestigt u deze aan het frame. Als er niet genoeg dwarsbalken zijn, maak dan nog 2-3 hoeken. Bovendien zal het nodig zijn om een ​​koppeling te vinden. Het kan op een draaibank worden aangezet of bij elke ijzerhandel worden gekocht.

Vortex cavitatie warmtegenerator Potapov op hout, met de hand gemaakt, bestaat uit een lichaam, dat is gemaakt in de vorm van een cilinder.Het is vermeldenswaard dat aan de uiteinden doorlopende gaten en spuitmonden aanwezig moeten zijn, anders kunt u de hydrostructuur niet goed op het verwarmingssysteem bevestigen.

Steek de jet net achter de inlaat. Hij wordt individueel geselecteerd. Onthoud echter dat het gat 8-10 keer kleiner moet zijn dan de buisdiameter. Als het gat te klein is, raakt de pomp oververhit en kan het water niet goed circuleren.

Bovendien zal Potapovs vortex cavitatie warmtegenerator op hout door verdamping zeer gevoelig zijn voor slijtage door hydroabrasive.

Hoe maak je een pijp

Het proces om dit element van Potapovs warmtebron op hout te maken, verloopt in verschillende fasen:

1. Gebruik eerst een slijper om een ​​stuk buis met een diameter van 100 mm te snijden. De lengte van het werkstuk moet minimaal 600-650 mm zijn.
2. Maak vervolgens een externe groef in het werkstuk en knip de draad af.
3. Maak vervolgens twee ringen van 60 mm lang. het kaliber van de ringen moet overeenkomen met de diameter van de buis.
4. Knip vervolgens de draden voor de halve ringen af.
5. De volgende fase is de vervaardiging van deksels. Ze moeten worden gelast vanaf de zijkant van de ringen waar geen draad is.
6. Boor vervolgens een centraal gat in de kappen.
7. Gebruik vervolgens een grote boor om de binnenkant van de kap af te schuinen.

Nadat de werkzaamheden zijn uitgevoerd, moet de houtgestookte cavitatiewarmtegenerator op het systeem worden aangesloten. Steek een aftakleiding met een mondstuk in het pompgat waar het water vandaan komt. Sluit de andere armatuur aan op het verwarmingssysteem. Sluit de uitlaat van het hydraulische systeem aan op de pomp.

Als u de temperatuur van de vloeistof wilt regelen, installeert u een kogelmechanisme direct achter het mondstuk.

Met zijn hulp zal Potapov's warmtegenerator op hout veel langer water door het apparaat laten lopen.

Is het mogelijk om de prestaties van de Potapov-warmtebron te verbeteren?

Bij dit apparaat treedt, zoals bij elk hydraulisch systeem, warmteverlies op. Daarom is het wenselijk om de pomp te omringen met een watermantel. Maak hiervoor een warmte-isolerende behuizing. Maak de buitenste maat van zo'n beschermend apparaat groter dan de diameter van uw pomp.

Een kant-en-klare buis van 120 mm kan worden gebruikt als plano voor thermische isolatie. Als je zo'n kans niet hebt, kun je met plaatstaal een parallellepipedum met je eigen handen maken. De grootte van de figuur moet zodanig zijn dat de hele structuur van de generator er gemakkelijk in past.

Het werkstuk mag alleen van hoogwaardige materialen zijn gemaakt om de hoge druk in het systeem probleemloos te weerstaan.

Om het warmteverlies rond de behuizing verder te verminderen, maakt u thermische isolatie, die later kan worden ommanteld met een plaatstalen behuizing.

Elk materiaal dat het kookpunt van water kan weerstaan, kan als isolator worden gebruikt.

De vervaardiging van een warmte-isolator vindt plaats in verschillende fasen:

1. Monteer eerst het apparaat, dat zal bestaan ​​uit een pomp, een verbindingsleiding, een warmtegenerator.
2. Selecteer daarna de optimale afmetingen van het thermische isolatie-apparaat en zoek een buis van een geschikt kaliber.
3. Maak vervolgens de hoezen aan beide kanten.
4. Maak daarna de interne mechanismen van het hydraulische systeem stevig vast.
5. Maak aan het einde een inlaat en bevestig (lassen of schroeven) een buis erin.

Nadat de werkzaamheden zijn uitgevoerd, las u de flens aan het uiteinde van de hydraulische buis. Als u problemen heeft met het monteren van interne mechanismen, kunt u een frame maken.

Zorg ervoor dat u de dichtheid van de warmteopwekkers en uw hydraulisch systeem op lekkage controleert. Vergeet ten slotte niet om de temperatuur aan te passen met een bal.

Bescherming tegen vorst

Maak allereerst een isolatiemantel. Neem hiervoor een gegalvaniseerde plaat of een dunne plaat aluminium. Knip twee rechthoeken uit. Bedenk dat het nodig is om de plaat op een doorn met een grotere diameter te buigen.U kunt het materiaal ook op de dwarsbalk buigen.

Leg eerst het uitgesneden vel en druk het erop met een stuk hout. Druk met de andere hand op het vel zodat er over de hele lengte een lichte buiging ontstaat. Beweeg vervolgens je werkstuk een beetje opzij en blijf het buigen tot je een holle cilinder krijgt.

Maak vervolgens een hoes voor de behuizing. Het is raadzaam om de volledige thermische isolatiestructuur te omwikkelen met een speciaal hittebestendig materiaal (glaswol, enz.), Dat vervolgens moet worden vastgezet met een draad.

Instrumenten en apparaten