Producem Generatoare de Energie Gratuite cu propriile noastre mâini. Instrucțiuni de fabricație și diagrame

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 presiune excesivă în lichid, apar vârtejuri, 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 furnizată 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 primit o distribuție largă din cauza lipsei unei justificări practice pentru funcționarea sa.

Ce se află în centrul lucrării

Cavitația denotă procesul de formare bule vaporoase în coloana de apăAcest lucru este facilitat de o scădere lentă a presiunii apei la debite mari. Formarea de cavități sau cavități umplute cu vapori poate fi cauzată și de trecerea unei unde acustice sau de emisia unui impuls laser. Zonele închise de aer sau golurile de cavitație sunt mutate de apă într-o zonă de înaltă presiune, unde se prăbușesc odată cu emisia unei unde de șoc. Fenomenul cavitației nu poate apărea în absența condițiilor specificate.

Procesul fizic al fenomenului de cavitație este asemănător fierberii unui lichid, dar în timpul fierberii, presiunea apei și a vaporilor din bule are o valoare medie și aceeași. În timpul cavitației, presiunea din lichid este peste medie și peste presiunea vaporilor. Scăderea aceleiași presiuni este locală în natură.

Când sunt create condițiile necesare, moleculele de gaz, care sunt întotdeauna prezente în coloana de apă, încep să scape în bulele formate. Acest fenomen este intens, deoarece temperatura gazului din interiorul cavității atinge până la 1200 ° C datorită expansiunii și contracției constante a bulelor.Gazul din cavitățile de cavitație conține un număr mai mare de molecule de oxigen și, atunci când interacționează cu materiale inerte ale corpului și cu alte părți ale generatorului de căldură, duce la coroziunea și distrugerea lor rapidă.

Studiile arată că chiar și materialele inerte față de acest gaz - aurul și argintul - sunt supuse acțiunii distructive a oxigenului agresiv. În plus, fenomenul prăbușirii buzunarelor de aer provoacă un zgomot suficient, ceea ce reprezintă o problemă nedorită.

Mulți entuziaști au făcut ca procesul de cavitație să fie util pentru crearea de generatoare de căldură pentru încălzire pentru o casă privată. Esența sistemului este închisă într-o carcasă închisă, în care un jet de apă se deplasează printr-un dispozitiv de cavitație; o pompă obișnuită este utilizată pentru a obține presiune. În Rusia, pentru prima invenție a unei instalații de încălzire, a acordat un brevet în 2013... Procesul de formare a ruperii cu bule are loc sub acțiunea unui câmp electric alternativ. În acest caz, cavitățile de vapori sunt de dimensiuni mici și nu interacționează cu electrozii. Acestea se deplasează în grosimea lichidului și există o deschidere cu eliberarea de energie suplimentară în corpul fluxului de apă.

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 de 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 depresiunilor și parametrii lor geometrici sunt determinați în funcție de modelul generatorului de căldură vortex. 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 proiectării, 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 static de căldură 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 efectuată 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 precisă 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.

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 face o carcasă de două jumătăți. Sau un dreptunghi, dar cu așteptarea ca după fabricare, generatorul de căldură vortex al lui Potapov, care a fost asamblat manual, să se încadreze complet în el.

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 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 frecării moleculelor. Aceasta înseamnă că, prin plasarea unui obstacol suplimentar în interiorul acestui flux, este posibil să se mărească amestecarea lichidului în dispozitiv.

După ce știți cum funcționează, puteți începe să proiectați îmbunătățiri suplimentare. Acesta va fi un amortizor vortex format din plăci longitudinale situate 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. Tăiați benzi identice din benzi metalice. 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 corpul și tot ce conține din material gros. Nu vă zgâriți la hardware.
3. Faceți mai multe capace diferite cu intrări 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.

Cerere

În industrie și în viața de zi cu zi, generatoarele de căldură prin cavitație au găsit implementarea într-o mare varietate de domenii de activitate. În funcție de sarcinile stabilite, acestea sunt utilizate pentru:

• Incalzi - în interiorul instalațiilor, energia mecanică este transformată în energie termică, datorită căreia lichidul încălzit se deplasează prin sistemul de încălzire. Trebuie remarcat faptul că generatoarele de căldură prin cavitație pot încălzi nu numai instalațiile industriale, ci și sate întregi.
• Încălzirea apei curgătoare - unitatea de cavitație este capabilă să încălzească rapid un lichid, datorită căruia poate înlocui cu ușurință o coloană de gaz sau electrică.
• Amestecarea substanțelor lichide - datorită rarității în straturi cu formarea de cavități mici, astfel de agregate permit obținerea calității adecvate a amestecării lichidelor care nu se combină în mod natural datorită densităților diferite.

Cumpărați sau creați?

După cum puteți vedea, prețurile pentru generatoarele de căldură sunt cosmice. Nu toată lumea își poate permite o astfel de sursă de energie alternativă, așa că economiștii încearcă să o facă cu propriile mâini. A cumpăra sau a face pe cont propriu depinde nu numai de bunăstarea familiei, ci și de abilitățile și abilitățile persoanei. Dacă nu există, este mai bine să nu riști și să nu pierzi timpul degeaba, deoarece designul dispozitivului are o structură destul de complexă.

Astfel, generatorul de căldură prin cavitație este o sursă alternativă excelentă de încălzire pentru casă. Cu toate acestea, costul ridicat îl face inaccesibil majorității populației lumii.
Îl poți asambla cu propriile mâini, dar acest pas este justificat doar dacă ai o abilitate specială.

Argumente pro şi contra

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 acționată;
• Zgomot ridicat datorat funcționării pompei de apă și a elementului de cavitație în sine, ceea ce face dificilă instalarea acesteia în spațiile casnice;
• Raport ineficient de putere și performanță pentru camere cu o suprafață pătrată mică (până la 60m2 este mai profitabil să utilizați o unitate care funcționează pe gaz, combustibil lichid sau energie electrică echivalentă cu un element de încălzire).

Avantaje și dezavantaje

Ca orice alt dispozitiv, un generator de căldură de tip cavitație are laturile sale pozitive și negative.

Printre avantaje se pot distinge următorii indicatori:

• disponibilitate;
• economii uriașe;
• nu se supraîncălzește;
• Eficiența tindând la 100% (este extrem de dificil pentru alte tipuri de generatoare să realizeze astfel de indicatori);
• disponibilitatea echipamentului, ceea ce face posibilă asamblarea dispozitivului nu mai rău decât cel din fabrică.

Punctele slabe ale generatorului Potapov sunt luate în considerare:

• dimensiuni volumetrice care ocupă o suprafață mare a zonei de locuit;
• nivel ridicat de zgomot al motorului, ceea ce face ca somnul și odihna să fie extrem de dificile.

Generatorul utilizat în industrie diferă de versiunea de acasă doar ca dimensiune. Cu toate acestea, uneori puterea unei unități de domiciliu este atât de mare încât nu are sens să o instalați într-un apartament cu o cameră, altfel temperatura minimă în timpul funcționării cavitatorului va fi de cel puțin 35 ° C.

Videoclipul prezintă o versiune interesantă a unui generator de căldură vortex pentru combustibil solid

[su_youtube url = "https://www.youtube.com/embed/0tKOVk6eWuQ?feature=oembed"]

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 a acesteia. 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.

Principiul de funcționare

Generatorul funcționează pe principiul cavitației, atunci când apa este turnată într-un compartiment special al turbinei (cavitator), iar pompa începe să rotească cavitatorul. În acest caz, bulele de apă formate încep să se prăbușească, generând căldură suplimentară, care încălzește lichidul de răcire.

În teorie, Potapov a apărat o serie de lucrări științifice, unde a descris procesul de generare a energiei regenerabile. În practică, este dificil de demonstrat acest lucru, cu toate acestea, un generator de căldură de cavitație are loc printre alte metode alternative de generare a căldurii.

Tipuri de încălzire

Cazanul de încălzire prin cavitație aparține unuia dintre tipurile obișnuite de încălzire. Cele mai solicitate:

1. Instalații rotative, printre care dispozitivul Griggs merită o atenție specială. Esența acțiunii sale se bazează pe o pompă centrifugă rotativă. Designul descris exterior seamănă cu un disc cu mai multe găuri. Fiecare astfel de nișă se numește celulă Griggs, numărul și parametrii funcționali ai acestora sunt interdependenți de viteza unității, de tipul de grup electrogen utilizat. Fluidul de lucru este încălzit în spațiul dintre rotor și stator datorită mișcării sale rapide de-a lungul suprafeței discului.
2. Incalzitoare statice. Cazanele sunt lipsite de orice piese în mișcare; cavitația în ele este asigurată de elemente speciale Laval. O pompă instalată în sistemul de încălzire setează presiunea necesară a apei, care începe să se miște rapid și să se încălzească. Datorită găurilor înguste din duze, lichidul se deplasează cu o viteză accelerată. Datorită expansiunii sale rapide, se realizează cavitația necesară pentru încălzire.

Alegerea unui astfel de încălzitor depinde de nevoile persoanei. Trebuie avut în vedere faptul că cavitatorul rotativ este mai eficient, în plus, are o dimensiune mai mică.

Particularitatea unității statice este absența pieselor rotative, ceea ce determină durata sa lungă de funcționare. Durata de funcționare fără întreținere este de până la 5 ani. Dacă duza se rupe, poate fi înlocuită cu ușurință, ceea ce este mult mai ieftin în comparație cu achiziționarea unui nou element de lucru pentru o instalație rotativă.

Fabricarea și dezvoltarea unui cavitator

Diagrama dispozitivului staționar al generatorului de căldură.

Există multe modele de cavitatori statici, dar în aproape toate cazurile sunt realizate sub formă de duză. Duza este cel mai adesea luată ca bază și modificată de proiectant. Designul clasic este prezentat în figură (IMAGINE 1).

Primul lucru la care trebuie să fii atent este secțiunea canalului dintre confuzor și difuzor. Secțiunea transversală nu ar trebui să fie foarte îngustă, încercând astfel să se asigure căderea maximă de presiune. Volumul de apă care este pompat prin duză va fi prea mic. Când este amestecat cu apă rece, acesta va transfera căldură insuficientă. Aceasta înseamnă că volumul total de apă nu se va putea încălzi rapid. În plus, secțiunea transversală mică a canalului va contribui la aerisirea apei care intră în intrarea pompei de lucru. Ca urmare, această pompă va funcționa zgomotos și poate apărea cavitație în dispozitivul însuși.

Cea mai bună performanță poate fi obținută cu un diametru al conductei de 10-15 mm.

Consecințe nocive

Deteriorarea cavitației (partea pompei)

Deteriorarea cavitației elicei
Agresivitatea chimică a gazelor din bule, care au și ele o temperatură ridicată, provoacă eroziunea materialelor cu care lichidul intră în contact, în care se dezvoltă cavitația. Această eroziune este unul dintre factorii efectelor nocive ale cavitației. Al doilea factor se datorează depășirilor mari de presiune care rezultă din prăbușirea bulelor și care afectează suprafețele acestor materiale.

Eroziunea cavitației metalelor determină distrugerea elicelor navei, a corpurilor de lucru ale pompelor, a turbinelor hidraulice etc., cavitația este, de asemenea, cauza zgomotului, vibrațiilor și scăderii eficienței unităților hidraulice.

Prăbușirea bulelor de cavitație duce la faptul că energia lichidului din jur este concentrată în volume foarte mici. Astfel, se formează puncte fierbinți și se generează unde de șoc, care sunt surse de zgomot și duc la eroziunea metalului. Zgomotul de cavitație este o problemă specială la submarine, deoarece reduce furtul. Experimentele au arătat că chiar și substanțele chimice inerte la oxigen (aur, sticlă etc.) sunt expuse efectelor nocive și distructive ale cavitației, deși mult mai lente. Acest lucru demonstrează că, pe lângă factorul de agresivitate chimică a gazelor din bule, este important și factorul de depășire a presiunii care rezultă din prăbușirea bulelor. Cavitația duce la o uzură ridicată a pieselor de lucru și poate scurta semnificativ durata de viață a șurubului și a pompei. În metrologie, atunci când se utilizează debitmetre ultrasonice, bulele de cavitație modulează undele într-un spectru larg, inclusiv la frecvențele emise de debitmetrul, ceea ce duce la distorsionarea citirilor sale.

Caracteristici de proiectare

În ciuda simplității dispozitivului, există caracteristici care trebuie luate în considerare la asamblare:

• conducta de admisie este conectată la pompă prin intermediul unei flanșe.
  Pompa pentru creșterea presiunii apei din apartament va fi responsabilă pentru alimentarea lichidului cu presiunea necesară;
• viteza și presiunea necesare se realizează prin conducte cu un anumit diametru.
  Apa începe să se deplaseze rapid către centrul rezervorului de lucru, unde fluxurile sunt amestecate;
• controlul vitezei se efectuează utilizând dispozitive speciale care sunt instalate pe ambele duze ale camerei;
• apa, prin supapa de siguranță se deplasează la ieșire, prin care revine la punctul de plecare.
  Miscarea constanta creeaza incalzirea apei, caldura este transformata in energie mecanica.

Calculele căldurii se fac conform următoarelor formule:

Epot = - 2 * Ekin, unde

Ekin = mV2 / 2 - valoare cinetică variabilă.

Asamblarea personalizată a unui generator de cavitație va economisi nu numai combustibil, ci și achiziționarea de modele de serie.

Producția de astfel de generatoare de căldură a fost stabilită în Rusia și în străinătate.

Dispozitivele au multe avantaje, dar principalul dezavantaj - costul - le anulează. Prețul mediu pentru un model de uz casnic este de aproximativ 50-55 mii ruble.

După ce am asamblat un generator de căldură de cavitație pe cont propriu, obținem un dispozitiv cu randament ridicat.

Pentru funcționarea corectă a dispozitivului, este necesar să se protejeze piesele metalice prin vopsire. Este mai bine să faceți piese în contact cu lichid cu pereți groși, ceea ce va crește durata de viață.

În videoclipul propus, vedeți un exemplu clar al activității unui generator de căldură de cavitație de casă.

Abonați-vă la actualizări prin e-mail:

Generator de căldură static pentru cavitație

Acest tip de generator de căldură este numit în mod convențional static. Acest lucru se datorează absenței pieselor rotative în structura vortexului cavitatorului. Pentru a crea procese de cavitație, sunt utilizate diferite tipuri de duze.

Pentru ca cavitația să apară, este necesar să se asigure o viteză mare de mișcare în cavitatorul lichid. Pentru aceasta, trebuie utilizată o pompă centrifugă obișnuită. Pompa va crește presiunea fluidului în fața duzei. Se va repezi în deschiderea duzei, care are o secțiune transversală mult mai mică decât conducta de alimentare. Aceasta oferă o viteză mare la ieșirea din duză. Cu ajutorul unei expansiuni accentuate a lichidului, apare cavitația. Acest lucru va fi, de asemenea, facilitat de fricțiunea lichidului față de suprafața canalului și de turbulența apei, care apar în cazul unei alinieri ascuțite a jetului de la duză. Apa se încălzește din aceleași motive ca într-un design cu vortex rotativ, dar cu o eficiență ușor mai mică.

Schema principiului de funcționare a unui generator de căldură staționar.

Dispozitivul unui generator de căldură static nu are nevoie de o precizie ridicată în fabricarea pieselor. La fabricarea acestor piese, prelucrarea este minimizată în comparație cu un design rotativ. Datorită absenței pieselor rotative, problema etanșării pieselor și a ansamblurilor de împerechere poate fi rezolvată cu ușurință. Nici echilibrarea nu este necesară aici. Durata de viață a cavitatorului este mult mai lungă. Chiar și în cazul epuizării resurselor duzei, producția și înlocuirea acesteia vor necesita costuri materiale mult mai mici. În acest caz, generatorul de căldură cu cavitație rotativă va trebui să fie fabricat din nou.

Dezavantajul unui dispozitiv static este costul pompei. Cu toate acestea, costul realizării unui generator de căldură al acestui dispozitiv practic nu diferă de o structură de vortex rotativ. Dacă ne reamintim resursa ambelor instalații, acest dezavantaj se va transforma într-un avantaj, deoarece în cazul înlocuirii cavitatorului, nu este necesară schimbarea pompei.

Prin urmare, are sens să ne gândim la modul de a crea un generator de căldură cu vortex static.

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, realizate 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 cu vârtej de bricolaj, 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 utilizați 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. El este selectat individual. Totuși, 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 se face 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 teșila 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 deschiderea 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 Potapov pe lemn va rula apa pe tot dispozitivul mult mai mult timp.

Este posibil să crească performanța sursei de căldură Potapov

În 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 semifabricat 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, faceți 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 deplasați-vă puțin piesa de prelucrat 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 izolare termică cu un material special rezistent la căldură (vată de sticlă etc.), care trebuie fixat ulterior cu un fir.

Instrumente și dispozitive