Motorul cu combustie internă al lui Potapov. Motorul molecular al lui Potapov

Scopul generatorului de căldură vortex Potapov (VTG), realizat manual, este de a obține căldură numai cu ajutorul unui motor electric și a unei pompe. Acest dispozitiv este utilizat în principal ca încălzitor economic.

Diagrama dispozitivului sistemului de încălzire Vortex.

Deoarece nu există studii care să determine parametrii produsului în funcție de puterea pompei, dimensiunile aproximative vor fi evidențiate.

Cea mai ușoară cale este de a realiza un generator de căldură vortex din piese standard. Orice motor electric este potrivit pentru aceasta. Cu cât este mai puternic, cu atât se va încălzi mai multă apă la o anumită temperatură.

Principalul lucru este motorul

Trebuie să alegeți un motor în funcție de tensiunea disponibilă. Există multe circuite cu care puteți conecta un motor de 380 volți la o rețea de 220 volți și invers. Dar acesta este un subiect diferit.

Asamblarea generatorului de căldură este pornită de la motorul electric. Va trebui fixat pe pat. Designul acestui dispozitiv este un cadru metalic, cel mai ușor de realizat dintr-un pătrat. Dimensiunile vor trebui selectate local pentru acele dispozitive care vor fi disponibile.

Desenarea unui generator de căldură vortex.

Lista de instrumente și materiale:

• polizor unghiular;
• aparat de sudura;
• Bormasina electrica;
• set de burghie;
• chei deschise sau cheie pentru 12 și 13;
• șuruburi, piulițe, șaibe;
• colț metalic;
• grund, vopsea, pensulă.

1. Tăiați pătrate cu un polizor unghiular. Folosiți o mașină de sudat, asamblați structura dreptunghiulară. Alternativ, asamblarea se poate face folosind șuruburi și piulițe. Acest lucru nu va afecta designul final. Alegeți lungimea și lățimea, astfel încât toate piesele să se potrivească în mod optim.
2. Decupează o altă bucată de pătrat. Atașați-l ca element transversal, astfel încât motorul să poată fi fixat.
3. Vopsiți cadrul.
4. Găuriți găuri în cadru pentru șuruburi și instalați motorul.

Instalarea pompei

Acum va trebui să ridicați o pompă de apă. Acum, în magazinele specializate puteți achiziționa o unitate cu orice modificare și putere. La ce ar trebui să fii atent?

1. Pompa trebuie să fie centrifugă.
2. Motorul dvs. îl va putea roti.

Instalați o pompă pe cadru, dacă trebuie să faceți mai multe traverse, apoi faceți-le fie dintr-un colț, fie din benzi de fier de aceeași grosime cu colțul. Este greu de realizat un manșon de cuplare fără strung. Prin urmare, va trebui să o comandați undeva.

Diagrama unui generator de căldură hidro-vortex.

Generatorul de căldură Vortex Potapov este format dintr-un corp realizat sub forma unui cilindru închis. La capetele sale ar trebui să existe găuri și duze de trecere pentru conectarea la sistemul de încălzire. Secretul designului se află în interiorul cilindrului. Jetul ar trebui să fie situat în spatele orificiului de admisie. Gaura sa este selectată individual pentru acest dispozitiv, dar este de dorit ca acesta să fie de două ori mai mic decât un sfert din diametrul corpului țevii. Dacă faceți mai puțin, atunci pompa nu va putea trece apa prin această gaură și va începe să se încălzească singură. În plus, părțile interne vor începe să fie distruse intens din cauza fenomenului de cavitație.

Instrumente: polizor unghiular sau ferăstrău pentru metal, mașină de sudat, burghiu electric, cheie reglabilă.

Materiale: țeavă metalică groasă, electrozi, burghie, 2 mameluri filetate, cuplaje.

1. Tăiați o bucată de țeavă groasă cu un diametru de 100 mm și o lungime de 500-600 mm.Faceți o canelură externă de aproximativ 20-25 mm și jumătate din grosimea țevii. Tăiați firele.
2. Realizați două inele lungi de 50 mm din același diametru al țevii. Tăiați un fir intern pe o parte a fiecărei jumătăți de inel.
3. Din aceeași grosime de metal plat ca țeava, faceți capace și sudați-le pe partea inelelor, unde nu există fir.
4. Faceți o gaură centrală în capac: una după diametrul duzei, iar cealaltă după diametrul duzei. În interiorul capacului, acolo unde este jetul, realizați un șanț cu un burghiu cu diametru mai mare. Rezultatul ar trebui să fie o duză.
5. Conectați generatorul de căldură la sistem. Conectați conducta de ramificație în care se află duza la pompa din orificiul din care este alimentată apa sub presiune. Conectați intrarea sistemului de încălzire la a doua conductă ramificată. Conectați ieșirea din sistem la intrarea pompei.

Apa sub presiune, pe care o va crea pompa, va trece prin duza generatorului de căldură vortex, pe care o faceți cu propriile mâini. În cameră, va începe să se încălzească datorită agitării intensive. Apoi alimentați-l la sistem pentru încălzire. Așezați o blocare cu bile în spatele știftului pentru a regla temperatura. Acoperiți-l și generatorul de căldură vortex va conduce apa în interiorul carcasei mai mult timp, ceea ce înseamnă că temperatura din el va începe să crească. Așa funcționează acest încălzitor.

Modalități de îmbunătățire a productivității

Diagrama pompei de căldură.

Pierderea de căldură apare în pompă. Deci generatorul de căldură vortex al lui Potapov din această versiune are un dezavantaj semnificativ. Prin urmare, este logic să înconjurați o pompă scufundată cu un înveliș de apă, astfel încât căldura ei să se îndrepte și către încălzirea utilă.

Faceți carcasa exterioară a întregului dispozitiv puțin mai mare decât diametrul pompei disponibile. Aceasta poate fi fie o țeavă finită, care este de dorit, fie un paralelipiped realizat din material de tablă. Dimensiunile sale trebuie să fie astfel încât pompa, cuplajul și generatorul să intre în interior. Grosimea peretelui trebuie să poată rezista presiunii din sistem.

Pentru a reduce pierderile de căldură, faceți izolație termică în jurul corpului dispozitivului. Îl puteți proteja cu o carcasă din tablă. Folosiți ca izolator orice material izolant care poate rezista la punctul de fierbere al lichidului.

1. Asamblați un dispozitiv compact format dintr-o pompă submersibilă, o conductă de conectare și un generator de căldură pe care le-ați asamblat singur.
2. Decideți dimensiunile sale și ridicați o țeavă de un astfel de diametru, în interiorul căreia s-ar încadra cu ușurință toate aceste mecanisme.
3. Faceți capace pe o parte și pe cealaltă.
4. Asigurați rigiditatea fixării mecanismelor interne și capacitatea pompei de a pompa apă prin ea însăși din rezervorul rezultat.
5. Faceți o priză și atașați-o un mamelon. Pompa trebuie amplasată în interior, cu aportul de apă cât mai aproape posibil de această gaură.

Sudați flanșa la capătul opus al țevii. Cu ajutorul acestuia, capacul va fi atașat printr-o garnitură de cauciuc. Pentru a ușura montarea interiorului, creați un cadru ușor sau un schelet simplu. Asamblați dispozitivul în interiorul acestuia. Verificați potrivirea și etanșeitatea tuturor componentelor. Introduceți în carcasă și închideți capacul.

Conectați-vă la consumatori și verificați totul pentru scurgeri. Dacă nu există scurgeri, porniți pompa. Deschizând și închizând robinetul situat la ieșirea generatorului, reglați temperatura.

Izolarea generatorului

Schema de conectare a generatorului de căldură la sistemul de încălzire.

Mai întâi trebuie să faceți o carcasă de izolație. Luați o foaie de tablă zincată sau aluminiu subțire pentru aceasta. Tăiați două dreptunghiuri din el dacă veți realiza o carcasă de două jumătăți. Sau un dreptunghi, dar cu așteptarea că după fabricare se va potrivi complet cu generatorul de căldură vortex al lui Potapov, care a fost asamblat manual.

Cel mai bine este să îndoiți foaia pe o țeavă cu diametru mare sau să utilizați o traversă. Așezați foaia tăiată pe ea și apăsați cu mâna blocul de lemn deasupra. Cu cealaltă mână, apăsați pe foaia de tablă, astfel încât să se formeze o mică îndoire pe toată lungimea. Mutați ușor piesa de prelucrat și repetați din nou operația. Faceți acest lucru până când aveți un cilindru.

1. Conectați-l cu încuietoarea utilizată de tinichigii.
2. Realizați capace pentru carcasă cu găuri pentru conectarea generatorului.
3. Înfășurați materialul izolant în jurul dispozitivului. Fixați izolația cu sârmă sau benzi subțiri de tablă.
4. Așezați dispozitivul în carcasă, închideți capacele.

Există o altă modalitate de a crește producția de căldură: pentru aceasta trebuie să vă dați seama cum funcționează generatorul de vortex Potapov, a cărui eficiență se poate apropia de 100% și mai mare (nu există un consens de ce se întâmplă acest lucru).

În timpul trecerii apei prin duză sau jet, se creează un flux puternic la ieșire, care lovește capătul opus al dispozitivului. Se răsucește și încălzirea are loc din cauza fricțiunii moleculelor. Aceasta înseamnă că, prin plasarea unui obstacol suplimentar în interiorul acestui flux, este posibilă creșterea amestecării lichidului în dispozitiv.

După ce știți cum funcționează, puteți începe să proiectați îmbunătățiri suplimentare. Va fi un amortizor vortex realizat din plăci longitudinale amplasate în interiorul a două inele sub forma unui stabilizator de bombă pentru aeronavă.

Diagrama staționară a generatorului de căldură.

Unelte: mașină de sudat, polizor unghiular.

Materiale: tablă sau fier plat, țeavă cu pereți groși.

Faceți două inele lățime de 4-5 cm dintr-o țeavă cu un diametru mai mic decât generatorul de căldură vortex Potapov. Lungimea lor trebuie să fie egală cu un sfert din lungimea corpului generatorului de căldură. Alegeți lățimea astfel încât după asamblare să existe o gaură liberă în interior.

1. Fixați placa într-o menghină. Agățați-l pe o parte și pe cealaltă a inelului. Sudează placa la ele.
2. Scoateți piesa de prelucrat din clemă și răsturnați-o la 180 de grade. Așezați placa în interiorul inelelor și fixați-o în clemă, astfel încât plăcile să fie una față de cealaltă. Fixați 6 plăci în acest fel la o distanță egală.
3. Asamblați generatorul de căldură vortex prin introducerea dispozitivului descris vizavi de duză.

Probabil, acest produs poate fi îmbunătățit în continuare. De exemplu, în loc de plăci paralele, utilizați sârmă de oțel înfășurându-l într-o bilă de aer. Sau faceți găuri de diferite diametre pe plăci. Nu se spune nimic despre această îmbunătățire, dar acest lucru nu înseamnă că nu ar trebui să se facă.

Diagrama dispozitivului pistolului de căldură.

1. Asigurați-vă că protejați generatorul de căldură vortex al lui Potapov vopsind toate suprafețele.
2. Părțile sale interne în timpul funcționării vor fi într-un mediu foarte agresiv cauzat de procesele de cavitație. Prin urmare, încercați să faceți atât carcasa, cât și tot ce conține din material gros. Nu vă zgâriți la hardware.
3. Faceți mai multe capace diferite cu prize diferite. Apoi va fi mai ușor să selectați diametrul acestora pentru a obține performanțe ridicate.
4. Același lucru se aplică și amortizorului de vibrații. De asemenea, poate fi modificat.

Construiți o mică bancă de laborator unde veți rula în toate caracteristicile. Pentru a face acest lucru, nu conectați consumatorii, ci buclați conducta la generator. Acest lucru va simplifica testarea și selectarea parametrilor necesari. Deoarece este greu de găsit dispozitive sofisticate pentru determinarea coeficientului de eficiență acasă, se propune următorul test.

Porniți generatorul de căldură vortex și notați momentul când încălzește apa la o anumită temperatură. Este mai bine să aveți un termometru electronic, este mai precis. Apoi modificați designul și rulați din nou experimentul, observând creșterea temperaturii. Cu cât apa se încălzește mai mult în același timp, cu atât va trebui acordată mai multă preferință versiunii finale a îmbunătățirii stabilite în proiectare.

Ați observat că prețul încălzirii și al alimentării cu apă caldă a crescut și nu știți ce să faceți în acest sens? Soluția la problema resurselor energetice costisitoare este un generator de căldură vortex. Voi vorbi despre modul în care este aranjat un generator de căldură vortex și care este principiul funcționării sale. De asemenea, veți afla dacă este posibil să asamblați un astfel de dispozitiv cu propriile mâini și cum să faceți acest lucru într-un atelier de acasă.

DIY CTG

Cea mai simplă opțiune pentru implementarea acasă este un generator de cavitație de tip tubular cu una sau mai multe duze pentru încălzirea apei. Prin urmare, vom analiza un exemplu de realizare a unui astfel de dispozitiv, pentru aceasta veți avea nevoie de:

• Pompa - pentru încălzire, asigurați-vă că alegeți o pompă de căldură care nu se teme de expunerea constantă la temperaturi ridicate. Trebuie să asigure o presiune de lucru la ieșirea de 4 - 12 atm.
• 2 manometre și manșoane pentru instalarea lor - amplasate pe ambele părți ale duzei pentru a măsura presiunea la intrarea și ieșirea elementului de cavitație.
• Termometru pentru măsurarea cantității de încălzire a lichidului de răcire din sistem.
• Supapă pentru îndepărtarea excesului de aer din generatorul de căldură prin cavitație. Instalat în cel mai înalt punct al sistemului.
• Duza - trebuie să aibă un diametru alezaj de la 9 la 16 mm, nu se recomandă să faceți mai puțin, deoarece cavitația poate apărea deja în pompă, ceea ce va reduce semnificativ durata de viață. Forma duzei poate fi cilindrică, conică sau ovală, din punct de vedere practic, oricare ți se potrivește.
• Țevile și elementele de conectare (radiatoarele de încălzire în absența lor) sunt selectate în conformitate cu sarcina de făcut, dar cea mai simplă opțiune este țevile din plastic pentru lipire.
• Automatizarea pornirii / opririi generatorului de căldură prin cavitație - de regulă, este legat de regimul de temperatură, setat să se oprească la aproximativ 80 ° C și să pornească atunci când scade sub 60 ° C. Dar puteți alege singur modul de funcționare al generatorului de căldură prin cavitație.

Smochin. 6: schema unui generator de căldură prin cavitație
Înainte de a conecta toate elementele, este recomandabil să desenați o diagramă a locației lor pe hârtie, pereți sau pe podea. Locațiile trebuie amplasate departe de elementele inflamabile sau acestea din urmă trebuie îndepărtate la o distanță sigură de sistemul de încălzire.

Colectați toate elementele, așa cum ați descris în diagramă, și verificați etanșeitatea fără a porni generatorul. Apoi testați generatorul de căldură de cavitație în modul de funcționare, o creștere normală a temperaturii lichidului este de 3 - 5 ° C într-un minut.

Ați observat că prețul încălzirii și al alimentării cu apă caldă a crescut și nu știți ce să faceți în acest sens? Soluția la problema resurselor energetice costisitoare este un generator de căldură vortex. Voi vorbi despre modul în care este aranjat un generator de căldură vortex și care este principiul funcționării sale. De asemenea, veți afla dacă este posibil să asamblați un astfel de dispozitiv cu propriile mâini și cum să faceți acest lucru într-un atelier de acasă.

Un pic de istorie

Un generator de căldură vortex este considerat o dezvoltare promițătoare și inovatoare. Între timp, tehnologia nu este nouă, deoarece în urmă cu aproape 100 de ani oamenii de știință se gândeau cum să aplice fenomenul cavitației.

Prima instalație experimentală în funcțiune, așa-numitul „tub vortex”, a fost fabricată și brevetată de inginerul francez Joseph Rank în 1934.

Rank a fost primul care a observat că temperatura aerului la intrarea în ciclon (filtrul de aer) diferă de temperatura aceluiași flux de aer la ieșire.Cu toate acestea, în etapele inițiale ale testelor pe bancă, tubul vortex a fost testat nu pentru eficiența încălzirii, ci, dimpotrivă, pentru eficiența de răcire a jetului de aer.

Tehnologia a suferit o nouă dezvoltare în anii 60 ai secolului al XX-lea, când oamenii de știință sovietici au aflat cum să îmbunătățească conducta Rank lansând un lichid în ea în locul unui jet de aer.

Datorită densității mai mari, în comparație cu aerul, a mediului lichid, temperatura lichidului, la trecerea prin tubul vortex, s-a schimbat mai intens. Ca rezultat, s-a constatat experimental că mediul lichid, trecând prin tubul Ranque îmbunătățit, s-a încălzit anormal de repede cu un factor de conversie a energiei de 100%!

Din păcate, nu era nevoie de surse ieftine de energie termică în acel moment, iar tehnologia nu a găsit o aplicație practică. Primele instalații de cavitație de funcționare concepute pentru încălzirea unui mediu lichid au apărut abia la mijlocul anilor 90 ai secolului al XX-lea.

O serie de crize energetice și, în consecință, un interes din ce în ce mai mare pentru sursele alternative de energie au dus la reluarea lucrărilor privind convertoarele eficiente ale energiei mișcării unui jet de apă în căldură. Ca urmare, astăzi este posibil să cumpărați o instalație cu puterea necesară și să o utilizați în majoritatea sistemelor de încălzire.

Avantaje și dezavantaje

În comparație cu alte generatoare de căldură, unitățile de cavitație diferă în mai multe avantaje și dezavantaje.

Avantajele acestor dispozitive includ:

• Mecanism mult mai eficient pentru obținerea energiei termice;
• Consumă resurse semnificativ mai mici decât generatoarele de combustibil;
• Poate fi folosit pentru încălzirea consumatorilor cu consum redus și mari;
• Complet ecologic - nu emite substanțe nocive în mediu în timpul funcționării.

Dezavantajele generatoarelor de căldură prin cavitație includ:

• Dimensiuni relativ mari - modelele electrice și cu combustibil sunt mult mai mici, ceea ce este important atunci când este instalat într-o cameră deja operată;
• Zgomot mare datorat funcționării pompei de apă și a elementului de cavitație în sine, ceea ce face dificilă instalarea acesteia în spațiile casnice;
• Raportul ineficient de putere și performanță pentru încăperile cu o suprafață pătrată mică (până la 60 m2 este mai profitabil să folosiți o unitate care funcționează pe gaz, combustibil lichid sau energie electrică echivalentă cu un element de încălzire). \

Principiul de funcționare

Cavitația permite să nu dea căldură apei, ci să extragă căldura din apa în mișcare, încălzind-o în același timp la temperaturi semnificative.

Dispozitivul de probe de lucru de generatoare de căldură vortex este exterior exterior. Putem vedea un motor masiv, la care este conectat un dispozitiv cilindric „melc”.

Melcul este o versiune modificată a tubului Rank. Datorită formei sale caracteristice, intensitatea proceselor de cavitație în cavitatea „melcului” este mult mai mare în comparație cu tubul vortex.

În cavitatea "melcului" există un activator de disc - un disc cu o perforație specială. Când discul se rotește, mediul lichid din „melc” este pus în mișcare, din cauza căruia apar procesele de cavitație:

• Motorul electric rotește activatorul de disc
  ... Activatorul de disc este cel mai important element în proiectarea generatorului de căldură și este conectat la motorul electric prin intermediul unui arbore drept sau prin intermediul unei transmisii cu curea. Când dispozitivul este pornit în modul de funcționare, motorul transmite cuplul activatorului;
• Activatorul învârte mediul lichid
  ... Activatorul este proiectat în așa fel încât mediul lichid, pătrunzând în cavitatea discului, să se învârtă și să dobândească energie cinetică;
• Conversia energiei mecanice în căldură
  ... Părăsind activatorul, mediul lichid își pierde accelerația și, ca urmare a frânării ascuțite, are loc efectul cavitației. Ca urmare, energia cinetică încălzește mediul lichid până la + 95 ° С, iar energia mecanică devine termică.

Dispozitivul și principiul de funcționare

Principiul de funcționare al generatorului de căldură prin cavitație este efectul de încălzire datorat conversiei energiei mecanice în căldură. Acum să aruncăm o privire mai atentă asupra fenomenului de cavitație în sine. Atunci când se creează o presiune excesivă în lichid, apar vortexuri, datorită faptului că presiunea lichidului este mai mare decât cea a gazului conținut în acesta, moleculele de gaz sunt eliberate în incluziuni separate - prăbușirea bulelor. Datorită diferenței de presiune, apa tinde să comprimă bula de gaz, care acumulează o cantitate mare de energie pe suprafața sa, iar temperatura din interior ajunge la aproximativ 1000 - 1200 ° C.

Când cavitățile de cavitație trec în zona de presiune normală, bulele sunt distruse și energia din distrugerea lor este eliberată în spațiul înconjurător. Datorită acestui fapt, energia termică este eliberată, iar lichidul este încălzit din fluxul vortex. Funcționarea generatoarelor de căldură se bazează pe acest principiu, apoi luați în considerare principiul de funcționare a celei mai simple versiuni a unui încălzitor de cavitație.

Cel mai simplu model

Smochin. 1: Principiul funcțional al generatorului de căldură prin cavitație
Uită-te la Figura 1, aici este prezentat dispozitivul celui mai simplu generator de căldură prin cavitație, care constă în pomparea apei de către o pompă până la punctul îngustării conductei. Când fluxul de apă ajunge la duză, presiunea lichidului crește semnificativ și începe formarea bulelor de cavitație. La ieșirea din duză, bulele eliberează putere termică, iar presiunea după trecerea prin duză este semnificativ redusă. În practică, pot fi instalate mai multe duze sau tuburi pentru a crește eficiența.

Generatorul de căldură ideal al lui Potapov

Generatorul de căldură Potapov, care are un disc rotativ (1) instalat vizavi de cel staționar (6), este considerat o opțiune ideală de instalare. Apa rece este alimentată din conducta situată în partea de jos (4) a camerei de cavitație (3), iar orificiul de evacuare este deja încălzit din punctul superior (5) al aceleiași camere. Un exemplu de astfel de dispozitiv este prezentat în Figura 2 de mai jos:

Smochin. 2: Generator de căldură prin cavitație al lui Potapov

Dar dispozitivul nu a fost utilizat pe scară largă din cauza lipsei unei justificări practice pentru funcționarea sa.

Scopul aplicatiei

Integrare în sistemul de încălzire al unei case private

Pentru a utiliza un generator de căldură într-un sistem de încălzire, acesta trebuie introdus în acesta. Cum se face corect? De fapt, nu este nimic dificil în acest sens.

O pompă centrifugă (1 în figură) este instalată în fața generatorului (marcată cu numărul 2 în figură), care va furniza apă cu o presiune de până la 6 atmosfere. Un rezervor de expansiune (6 în figură) și supape de închidere sunt instalate după generator.

Avantajele utilizării generatoarelor de căldură prin cavitație

Scheme pentru fabricarea unui generator de căldură de tip cavitație

Pentru a realiza un dispozitiv de lucru cu propriile noastre mâini, luați în considerare desenele și diagramele dispozitivelor existente, a căror eficacitate a fost stabilită și documentată la oficiile de brevete.

Prezentare generală a prețurilor

Desigur, un generator de căldură prin cavitație este practic un dispozitiv anormal, este un generator aproape ideal, este dificil să îl cumpărați, prețul este prea mare. Vă propunem să luăm în considerare cât costă un dispozitiv de încălzire prin cavitație în diferite orașe din Rusia și Ucraina:

Generatoarele de căldură vortex cu cavitație au desene mai simple, dar sunt oarecum inferioare ca eficiență. În acest moment există mai mulți lideri de piață: un generator de căldură rotativ cu pompă hidro-șoc „Radex”, NPP „Noi tehnologii”, un șoc electric „Tornado” și un șoc electrohidraulic „Vektorplus”, un mini-dispozitiv pentru o casă privată (LATR) TSGC2-3k (3 kVA) și Yurle-K din Belarus.

Foto - Generator de căldură Tornado

Vânzarea se efectuează în reprezentanțe și magazine partenere din Rusia, Kârgâzstan, Belarus și alte țări CSI.

Pentru a asigura încălzirea economică a unui spațiu rezidențial, utilitar sau industrial, proprietarii folosesc diverse scheme și metode pentru obținerea energiei termice. Pentru a asambla un generator de căldură cu acțiune de cavitație cu propriile mâini, trebuie să înțelegeți procesele care vă permit să generați căldură.

Să rezumăm

Acum știi ce este o sursă populară și solicitată de energie alternativă. Aceasta înseamnă că vă va fi ușor să decideți dacă un astfel de echipament este adecvat sau nu. De asemenea, vă recomand să vizionați videoclipul din acest articol.

În fiecare an, creșterea prețurilor la încălzire ne face să căutăm modalități mai ieftine de a încălzi spațiul locativ în sezonul rece. Acest lucru este valabil mai ales pentru acele case și apartamente care au un pătrat mare. Unul dintre aceste moduri de a economisi este vortexul. Are și multe avantaje vă permite să economisiți

asupra creației.Simplitatea designului nu va face dificilă colectarea, chiar și de la începători. În continuare, vom lua în considerare avantajele acestei metode de încălzire și vom încerca, de asemenea, să elaborăm un plan pentru asamblarea unui generator de căldură cu propriile mâini.

Un generator de căldură este un dispozitiv special, al cărui scop principal este de a genera căldură prin arderea combustibilului încărcat în el. În acest caz, se generează căldură, care este consumată pentru încălzirea lichidului de răcire, care, la rândul său, îndeplinește direct funcția de încălzire a spațiului de locuit.

Primii generatori de căldură au apărut pe piață în 1856, grație invenției fizicianului britanic Robert Bunsen, care, în cursul unei serii de experimente, a observat că căldura generată în timpul arderii poate fi direcționată în orice direcție.

De atunci, generatoarele, desigur, au fost modificate și sunt capabile să încălzească mult mai multă suprafață decât erau acum 250 de ani.

Principalul criteriu prin care generatoarele diferă între ele este combustibilul care trebuie încărcat. În funcție de acest lucru, ei disting următoarele tipuri

:

1. Generatoare de căldură diesel - generează căldură din arderea motorinei. Sunt capabili să încălzească bine suprafețele mari, dar este mai bine să nu le folosiți pentru casă datorită producției de substanțe toxice formate ca urmare a arderii combustibilului.
2. Generatoare de căldură cu gaz - funcționează pe principiul alimentării continue cu gaz, arzând într-o cameră specială care generează, de asemenea, căldură. Este considerată o opțiune foarte economică, dar instalarea necesită o permisiune specială și o siguranță sporită.
3. Generatoarele de combustibil solid sunt similare ca design cu o sobă de cărbune convențională, cu o cameră de ardere, un compartiment pentru funingine și cenușă și un element de încălzire. Sunt convenabile pentru operare în zone deschise, deoarece funcționarea lor nu depinde de condițiile meteorologice.
4. - principiul lor de funcționare se bazează pe procesul de conversie termică, în care bulele formate în lichid provoacă un flux mixt de faze, care mărește cantitatea de căldură generată.

Realizarea unui generator de căldură cu propriile mâini este un proces destul de complicat și dureros. De regulă, acest dispozitiv este necesar pentru a asigura încălzire economică în case. Generatoarele de căldură sunt disponibile în 2 modele: statice și rotative. În primul caz, trebuie folosită o duză ca element principal. Într-un generator rotativ, un motor electric trebuie utilizat pentru a crea cavitație.

Această unitate este o pompă centrifugă modernizată, sau mai bine zis carcasa sa, care va servi drept stator. Nu puteți face fără o cameră de lucru și conducte de ramificare.

În corpul designului nostru hidrodinamic, există un volant ca rotor. Există o mare varietate de modele rotative pentru generatoare de căldură. Cel mai simplu dintre acestea este designul discului.

Numărul necesar de găuri se aplică pe suprafața cilindrică a discului rotorului, care trebuie să aibă un anumit diametru și adâncime. Se obișnuiește să le numim „celule Griggs”. Trebuie remarcat faptul că dimensiunea și numărul găurilor forate vor varia în funcție de calibrul discului rotorului și de viteza arborelui motorului.

Corpul unei astfel de surse de căldură este cel mai adesea realizat sub forma unui cilindru gol. De fapt, este o țeavă obișnuită cu flanșe sudate la capete. Spațiul dintre interiorul carcasei și volant va fi foarte mic (aproximativ 1,5-2 mm).

Încălzirea directă a apei va avea loc exact în acest decalaj. Încălzirea lichidului se obține datorită frecării acestuia pe suprafața rotorului și a carcasei în același timp, în timp ce discul volantului se mișcă la viteze aproape maxime.

Procesele de cavitație (formare de bule) care apar în celulele rotorului au o influență mare asupra încălzirii lichidului.

Un generator de căldură rotativ este o pompă centrifugă modernizată, mai exact, carcasa sa, care va servi drept stator

De regulă, diametrul discului în acest tip de generatoare de căldură este de 300 mm, iar viteza de rotație a dispozitivului hidraulic este de 3200 rpm. Viteza va varia în funcție de dimensiunea rotorului.

Analizând designul acestei instalații, putem concluziona că durata de funcționare a acesteia este destul de mică. Datorită încălzirii constante și a acțiunii abrazive a apei, decalajul se lărgește treptat.

Trebuie remarcat faptul că generatoarele de căldură rotative creează mult zgomot în timpul funcționării. Cu toate acestea, în comparație cu alte dispozitive hidraulice (de tip static), acestea sunt cu 30% mai eficiente.

Vizualizări

Sarcina principală a unui generator de căldură prin cavitație este formarea incluziunilor de gaze, iar calitatea încălzirii va depinde de cantitatea și intensitatea acestora. În industria modernă, există mai multe tipuri de astfel de generatoare de căldură, care diferă prin principiul generării de bule într-un lichid. Cele mai frecvente sunt trei tipuri:

• Generatoare de căldură rotative
  - elementul de lucru se rotește datorită acționării electrice și generează viraje fluide;
• Tubular
  - modificați presiunea datorată sistemului de țevi prin care se mișcă apa;
• Cu ultrasunete
  - neomogenitatea lichidului în astfel de generatoare de căldură se creează datorită vibrațiilor sonore de joasă frecvență.

În plus față de tipurile de mai sus, există cavitație laser, dar această metodă nu a găsit încă implementarea industrială. Acum să luăm în considerare fiecare dintre tipuri în detaliu.

Generator de căldură rotativ

Se compune dintr-un motor electric, al cărui arbore este conectat la un mecanism rotativ conceput pentru a crea turbulențe în lichid. O caracteristică a designului rotorului este un stator sigilat, în care are loc încălzirea. Statorul în sine are o cavitate cilindrică în interior - o cameră vortex în care rotorul se rotește. Rotorul unui generator de căldură prin cavitație este un cilindru cu un set de caneluri la suprafață; atunci când cilindrul se rotește în interiorul statorului, aceste caneluri creează neomogenitate în apă și provoacă procese de cavitație.

Smochin. 3: proiectarea generatorului de tip rotativ

Numărul de adâncituri și parametrii lor geometrici sunt determinați în funcție de model. Pentru parametrii de încălzire optimi, distanța dintre rotor și stator este de aproximativ 1,5 mm. Acest design nu este singurul de acest fel; pentru o lungă istorie a modernizărilor și îmbunătățirilor, elementul de lucru al tipului rotativ a suferit o mulțime de transformări.

Unul dintre primele modele eficiente de traductoare de cavitație a fost generatorul Griggs, care a folosit un rotor de disc cu găuri oarbe la suprafață. Unul dintre analogii moderni ai generatoarelor de căldură cu cavitație pe disc este prezentat în Figura 4 de mai jos:

Smochin. 4: generator de căldură pe disc

În ciuda simplității designului, unitățile de tip rotativ sunt destul de dificil de utilizat, deoarece necesită calibrare precisă, etanșări fiabile și respectarea parametrilor geometrici în timpul funcționării, ceea ce le face dificil de operat. Astfel de generatoare de căldură prin cavitație se caracterizează printr-o durată de viață destul de scăzută - 2 - 4 ani datorită eroziunii prin cavitație a corpului și a părților. În plus, acestea creează o sarcină de zgomot destul de mare în timpul funcționării elementului rotativ. Avantajele acestui model includ o productivitate ridicată - cu 25% mai mare decât cea a încălzitoarelor clasice.

Tubular

Generatorul de căldură static nu are elemente rotative. Procesul de încălzire în ele are loc datorită mișcării apei prin conductele care se conică de-a lungul lungimii sau datorită instalării duzelor Laval.Alimentarea cu apă a corpului de lucru este realizată de o pompă hidrodinamică, care creează o forță mecanică a lichidului într-un spațiu îngust, iar când trece într-o cavitate mai largă, apar vortexuri de cavitație.

Spre deosebire de modelul anterior, echipamentele de încălzire tubulare nu fac prea mult zgomot și nu se uzează atât de repede. În timpul instalării și funcționării, nu trebuie să vă faceți griji cu privire la echilibrarea corectă și, dacă elementele de încălzire sunt distruse, înlocuirea și repararea acestora vor fi mult mai ieftine decât la modelele rotative. Dezavantajele generatoarelor de căldură tubulare includ performanțe semnificativ mai mici și dimensiuni voluminoase.

Cu ultrasunete

Acest tip de dispozitiv are o cameră de rezonator reglată la o frecvență specifică a vibrațiilor sonore. La intrare este instalată o placă de cuarț care vibrează atunci când sunt aplicate semnale electrice. Vibrația plăcii creează un efect de ondulare în interiorul lichidului, care ajunge la pereții camerei rezonatorului și este reflectat. În timpul mișcării de întoarcere, undele se întâlnesc cu vibrații înainte și creează cavitație hidrodinamică.

Smochin. 5: principiul de funcționare al generatorului de căldură cu ultrasunete

Mai mult, bulele sunt transportate de fluxul de apă de-a lungul conductelor înguste de intrare ale instalației termice. Când treceți într-o zonă largă, bulele se prăbușesc, eliberând energie termică. Generatoarele cu cavitație cu ultrasunete au, de asemenea, performanțe bune, deoarece nu au elemente rotative.

Fabricarea generatorului de căldură vortex Potapov

Au fost dezvoltate multe alte dispozitive care funcționează pe principii complet diferite. De exemplu, generatoarele de căldură vortex ale lui Potapov, fabricate manual. Ele sunt numite statice în mod convențional. Acest lucru se datorează faptului că dispozitivul hidraulic nu are părți rotative în structură. De regulă, generatoarele de căldură vortex primesc căldură folosind o pompă și un motor electric.

Cel mai important pas în procesul de realizare a unei astfel de surse de căldură cu propriile mâini va fi alegerea motorului. Ar trebui selectat în funcție de tensiune. Există numeroase desene și diagrame ale unui generator de căldură vortex, care face singur, care demonstrează metode pentru conectarea unui motor electric cu o tensiune de 380 volți la o rețea de 220 volți.

Asamblarea cadrului și instalarea motorului

Instalarea personalizată a unei surse de căldură Potapov începe cu instalarea unui motor electric. Atașați-l mai întâi la pat. Apoi folosiți o polizor unghiular pentru a face colțurile. Tăiați-le dintr-un pătrat potrivit. După ce ați făcut 2-3 pătrate, fixați-le pe bara transversală. Apoi folosiți o mașină de sudat pentru a asambla o structură dreptunghiulară.

Dacă nu aveți la îndemână o mașină de sudat, nu este nevoie să tăiați pătratele. Tăiați doar triunghiurile în locurile pliatei intenționate. Apoi îndoiți pătratele folosind o menghină. Folosiți șuruburi, nituri și piulițe pentru a fixa.

După asamblare, puteți vopsi cadrul și găuri în cadru pentru a monta motorul.

Instalarea pompei

Următorul element important al hidroconstrucției noastre cu vortex va fi pompa. În zilele noastre, în magazinele specializate, puteți achiziționa cu ușurință o unitate de orice putere. Atunci când îl alegeți, acordați o atenție deosebită celor două lucruri:

1. Trebuie să fie centrifugă.
2. Alegeți o unitate care să funcționeze optim cu motorul dvs. electric.

După ce ați achiziționat pompa, atașați-o la cadru. Dacă nu sunt suficiente bare transversale, faceți încă 2-3 colțuri. În plus, va fi necesar să găsiți o cuplare. Poate fi pornit la strung sau cumpărat de la orice magazin de hardware.

Generatorul de căldură cavitație Vortex Potapov pe lemn, realizat manual, constă dintr-un corp, care este realizat sub forma unui cilindru.Este demn de remarcat faptul că prin găuri și duze trebuie să fie prezente la capetele sale, altfel nu veți putea atașa corect structura hidro la sistemul de încălzire.

Introduceți jetul chiar în spatele orificiului de admisie. Este selectat individual. Cu toate acestea, amintiți-vă că orificiul său ar trebui să fie de 8-10 ori mai mic decât diametrul țevii. Dacă orificiul este prea mic, pompa se va supraîncălzi și nu va putea circula corect apa.

În plus, datorită vaporizării, generatorul de căldură din cavitația vortex a lui Potapov pe lemn va fi extrem de susceptibil la uzura hidroabrazivă.

Cum să faci o țeavă

Procesul de realizare a acestui element din sursa de căldură a lui Potapov pe lemn va avea loc în mai multe etape:

1. Mai întâi, utilizați un polizor pentru a tăia o bucată de țeavă cu un diametru de 100 mm. Lungimea piesei de prelucrat trebuie să fie de cel puțin 600-650 mm.
2. Apoi faceți o canelură externă în piesa de prelucrat și tăiați firul.
3. Apoi faceți două inele de 60 mm lungime. calibrul inelelor trebuie să corespundă cu diametrul țevii.
4. Apoi tăiați firele pentru jumătatea inelelor.
5. Următoarea etapă este fabricarea capacelor. Acestea trebuie sudate din partea inelelor unde nu există fir.
6. Apoi, găuriți o gaură centrală în capac.
7. Apoi, utilizați un burghiu mare pentru a teșita interiorul capacului.

După operațiile efectuate, generatorul de căldură cu cavitație pe lemne ar trebui conectat la sistem. Introduceți o conductă de ramificare cu o duză în orificiul pompei de unde este alimentată apa. Conectați celălalt accesoriu la sistemul de încălzire. Conectați priza de la sistemul hidraulic la pompă.

Dacă doriți să reglați temperatura lichidului, instalați un mecanism cu bile chiar în spatele duzei.

Cu ajutorul său, generatorul de căldură al lui Potapov pe lemn va rula apa pe tot dispozitivul mult mai mult timp.

Este posibil să crească performanța sursei de căldură Potapov

La acest dispozitiv, ca în orice sistem hidraulic, se produc pierderi de căldură. Prin urmare, este de dorit să înconjurați pompa cu un înveliș de apă. Pentru a face acest lucru, realizați o carcasă termoizolantă. Faceți ecartamentul exterior al unui astfel de dispozitiv de protecție mai mare decât diametrul pompei.

O țeavă de 120 mm gata preparată poate fi utilizată ca martor pentru izolarea termică. Dacă nu aveți o astfel de oportunitate, puteți face un paralelipiped cu propriile mâini folosind tablă de oțel. Dimensiunea figurii trebuie să fie astfel încât întreaga structură a generatorului să poată încadra cu ușurință în ea.

Piesa de prelucrat trebuie realizată numai din materiale de calitate pentru a rezista fără probleme la presiunea ridicată din sistem.

Pentru a reduce în continuare pierderile de căldură din jurul carcasei, realizați o izolație termică, care poate fi ulterior învelită cu o carcasă din tablă.

Orice material care poate rezista la punctul de fierbere al apei poate fi folosit ca izolator.

Fabricarea unui izolator termic va avea loc în mai multe etape:

1. Mai întâi, asamblați dispozitivul, care va consta dintr-o pompă, o conductă de conectare, un generator de căldură.
2. După aceea, selectați dimensiunile optime ale dispozitivului de izolare termică și găsiți o țeavă de calibru adecvat.
3. Apoi faceți capacele pe ambele părți.
4. După aceea, fixați în siguranță mecanismele interne ale sistemului hidraulic.
5. La sfârșit, faceți o intrare și fixați (sudați sau înșurubați) o țeavă în ea.

După operațiile efectuate, sudați flanșa la capătul conductei hidraulice. Dacă aveți dificultăți în montarea mecanismelor interne, puteți face un cadru.

Asigurați-vă că verificați etanșeitatea ansamblurilor generatorului de căldură și a sistemului hidraulic pentru scurgeri. În cele din urmă, nu uitați să reglați temperatura cu o minge.

Protecție împotriva înghețului

În primul rând, realizați o carcasă de izolație. Pentru a face acest lucru, luați o foaie zincată sau o foaie subțire de aluminiu. Decupați două dreptunghiuri. Amintiți-vă că este necesar să îndoiți foaia pe o mandrină cu un diametru mai mare.De asemenea, puteți îndoi materialul pe traversă.

Mai întâi, așezați foaia tăiată și apăsați-o deasupra cu o bucată de lemn. Cu cealaltă mână, apăsați pe foaie astfel încât să se formeze o ușoară îndoire pe toată lungimea. Apoi mutați piesa de prelucrat puțin lateral și continuați să o îndoiți până când obțineți un cilindru gol.

Apoi faceți un capac pentru carcasă. Este recomandabil să înfășurați întreaga structură de izolație termică cu un material special rezistent la căldură (vată de sticlă etc.), care trebuie fixat ulterior cu un fir.

Instrumente și dispozitive