Այս հոդվածը նկարագրում է, թե ինչպես կարելի է ինքնուրույն ջերմային գեներատոր պատրաստել:

Ստատիկ ջերմային գեներատորի շահագործման սկզբունքը և դրա հետազոտության արդյունքները մանրամասն նկարագրված են դրա հաշվարկման և բաղադրիչների ընտրության վերաբերյալ առաջարկություններ:

Ստեղծագործության գաղափարը

Ի՞նչ անել, եթե բավարար գումար չունեք ջերմային գեներատոր գնելու համար: Ինչպե՞ս պատրաստել այն ինքներդ: Ես ձեզ կասեմ դրա մասին սեփական փորձըայս դեպքում.

Սեփական ջերմագեներատորը ստեղծելու գաղափարը մեզ մոտ ծագել է տարբեր տեսակի ջերմագեներատորների հետ ծանոթանալուց հետո։ Նրանց դիզայնը բավականին պարզ էր թվում, բայց ոչ ամբողջությամբ մտածված:

Նման սարքերի երկու հայտնի դիզայն կա՝ պտտվող և ստատիկ: Առաջին դեպքում, ռոտորն օգտագործվում է կավիտացիա ստեղծելու համար, ինչպես կարող եք կռահել անունից, երկրորդում, սարքի հիմնական տարրը վարդակն է. Դիզայնի տարբերակներից մեկի օգտին ընտրություն կատարելու համար եկեք համեմատենք երկու նմուշները:

Պտտվող ջերմային գեներատոր

Ի՞նչ է պտտվող ջերմային գեներատորը: Ըստ էության, դա մի փոքր փոփոխված է կենտրոնախույս պոմպ, Այսինքն՝ կա պոմպի պատյան (որը ներս այս դեպքումստատոր է) մուտքի և ելքի խողովակներով և աշխատանքային խցիկով, որի ներսում կա ռոտոր, որը կատարում է շարժիչի դեր: Հիմնական տարբերությունը սովորական պոմպից ռոտորն է: Գոյություն ունեն պտտվող ջերմային գեներատորների ռոտորների բազմաթիվ նախագծեր, և, իհարկե, մենք չենք նկարագրի դրանք բոլորը: Դրանցից ամենապարզը սկավառակն է, որի գլանաձեւ մակերեսի վրա փորված են որոշակի խորության ու տրամագծի բազմաթիվ կույր անցքեր։ Այս անցքերը կոչվում են Գրիգսի բջիջներ, որոնք անվանվել են ամերիկացի գյուտարարի պատվին, ով առաջինն է փորձարկել այս դիզայնի պտտվող ջերմային գեներատորը: Այս բջիջների քանակը և չափերը որոշվում են ռոտորային սկավառակի չափսերի և այն պտտվող էլեկտրական շարժիչի պտտման արագության հիման վրա: Ստատորը (նաև ջերմային գեներատորի պատյան), որպես կանոն, պատրաստվում է սնամեջ մխոցի տեսքով, այսինքն. խողովակ, որը երկու կողմից խցանված է եզրերով Այս դեպքում ստատորի ներքին պատի և ռոտորի բացը շատ փոքր է և կազմում է 1...1,5 մմ:

Ռոտորի և ստատորի միջև եղած բացվածքում է, որ ջուրը ջեռուցվում է: Դրան նպաստում է նրա շփումը ստատորի և ռոտորի մակերեսի վրա՝ վերջինիս արագ պտտման ժամանակ։ Եվ իհարկե, կավիտացիոն պրոցեսները և ռոտորային խցերում ջրի խառնաշփոթը մեծ դեր են խաղում ջրի տաքացման գործում: Ռոտորի պտտման արագությունը սովորաբար կազմում է 3000 rpm 300 մմ տրամագծով: Քանի որ ռոտորի տրամագիծը նվազում է, անհրաժեշտ է մեծացնել պտտման արագությունը:

Դժվար չէ կռահել, որ, չնայած իր պարզությանը, նման դիզայնը պահանջում է բավականին բարձր արտադրական ճշգրտություն: Եվ ակնհայտ է, որ ռոտորի հավասարակշռումը կպահանջվի: Բացի այդ, մենք պետք է լուծենք ռոտորի լիսեռի կնքման հարցը: Բնականաբար, կնքման տարրերը պահանջում են կանոնավոր փոխարինում:

Վերոնշյալից հետևում է, որ նման կայանքների ռեսուրսն այնքան էլ մեծ չէ։ Ի լրումն ամեն ինչի, պտտվող ջերմային գեներատորների աշխատանքը ուղեկցվում է աղմուկի բարձրացմամբ: Չնայած նրանք ունեն 20-30% ավելի մեծ արտադրողականություն, համեմատած ստատիկ ջերմային գեներատորների հետ: Պտտվող ջերմային գեներատորները նույնիսկ կարող են գոլորշի արտադրել: Բայց արդյոք սա առավելություն է կարճ ծառայության ժամկետի համար (համեմատած ստատիկ մոդելների հետ):

Ստատիկ ջերմային գեներատոր

Ջերմային գեներատորների երկրորդ տեսակը կոչվում է ստատիկ: Դա պայմանավորված է կավիտատորի դիզայնում պտտվող մասերի բացակայությամբ: Կավիտացիոն պրոցեսներ ստեղծելու համար դրանք օգտագործվում են տարբեր տեսակներհոտոտեց. Առավել հաճախ օգտագործվում է այսպես կոչված Լավալ վարդակ

Կավիտացիայի առաջացման համար անհրաժեշտ է ապահովել կավիտատորում հեղուկի շարժման բարձր արագություն։ Դրա համար օգտագործվում է սովորական կենտրոնախույս պոմպ: Պոմպը կուտակում է հեղուկ ճնշում վարդակի դիմաց, այն շտապում է վարդակի բացվածքի մեջ, որն ունի զգալիորեն ավելի փոքր խաչմերուկ, քան մատակարարման խողովակաշարը, որն ապահովում է. բարձր արագությունվարդակ ելքի մոտ: Հեղուկի կտրուկ ընդլայնման շնորհիվ վարդակից ելքի մոտ առաջանում է կավիտացիա։ Դրան նպաստում է նաև վարդակ ալիքի մակերեսի վրա հեղուկի շփումը և ջրի խառնաշփոթը, որն առաջանում է, երբ շիթը հանկարծակի դուրս է գալիս վարդակից: Այսինքն, ջուրը ջեռուցվում է նույն պատճառներով, ինչ պտտվող ջերմային գեներատորում, բայց մի փոքր ավելի քիչ արդյունավետությամբ:

Ստատիկ ջերմային գեներատորի դիզայնը չի պահանջում մասերի բարձր ճշգրտության արտադրություն: Մեխանիկական վերականգնումԱյս մասերի արտադրության մեջ ռոտորի դիզայնի համեմատ նվազագույնի է հասցվում: Պտտվող մասերի բացակայության պատճառով զուգավորման միավորների և մասերի կնքման հարցը հեշտությամբ լուծվում է: Բալանսավորումը նույնպես պետք չէ։ Կավիտատորի ծառայության ժամկետը զգալիորեն ավելի երկար է (5 տարվա երաշխիք) Նույնիսկ եթե վարդակը հասնի իր ծառայության ժամկետի ավարտին, դրա արտադրությունը և փոխարինումը կպահանջեն զգալիորեն ցածր նյութական ծախսեր (նման դեպքում, ըստ էության, պտտվող ջերմային գեներատորը կունենա: պետք է նորովի արտադրվի):

Թերևս ստատիկ ջերմային գեներատորի ամենակարևոր թերությունը պոմպի արժեքն է: Այնուամենայնիվ, այս դիզայնի ջերմային գեներատորի արտադրության արժեքը գործնականում չի տարբերվում պտտվող տարբերակ, և եթե հիշենք երկու կայանքների ծառայության ժամկետի մասին, ապա այդ թերությունը կվերածվի առավելություն, քանի որ եթե կավիտատորը փոխվի, պոմպը փոխելու կարիք չկա։

Այսպիսով, մենք կընտրենք ստատիկ դիզայնի ջերմային գեներատոր, հատկապես, որ մենք արդեն ունենք պոմպ և ստիպված չենք լինի գումար ծախսել դրա գնման վրա:

Ջերմային գեներատորների արտադրություն

Պոմպի ընտրություն

Սկսենք ջերմային գեներատորի համար պոմպ ընտրելով: Դա անելու համար եկեք որոշենք դրա գործառնական պարամետրերը: Արդյոք այս պոմպը շրջանառության պոմպ է, թե ճնշումը մեծացնող պոմպ, հիմնարար նշանակություն չունի: Նկար 6-ի լուսանկարում օգտագործվում է Grundfos չոր ռոտորով շրջանառության պոմպ: Կարևորը գործառնական ճնշումն է, պոմպի աշխատանքը, առավելագույնը թույլատրելի ջերմաստիճանպոմպացված հեղուկ:

Ոչ բոլոր պոմպերը կարող են օգտագործվել հեղուկներ մղելու համար բարձր ջերմաստիճանի. Եվ եթե պոմպ ընտրելիս ուշադրություն չդարձնեք այս պարամետրին, ապա դրա ծառայության ժամկետը զգալիորեն պակաս կլինի արտադրողի կողմից հայտարարվածից:

Ջերմային գեներատորի արդյունավետությունը կախված կլինի պոմպի կողմից մշակված ճնշման քանակից: Նրանք. որքան մեծ է ճնշումը, այնքան մեծ է ճնշման անկումը, որը տրամադրվում է վարդակով: Արդյունքում, այնքան ավելի արդյունավետ է տեղի ունենում կավիտատորի միջոցով մղվող հեղուկի ջեռուցումը: Այնուամենայնիվ, դուք չպետք է հետապնդեք առավելագույն թվերը տեխնիկական բնութագրերըպոմպեր Արդեն վարդակին դիմաց գտնվող խողովակաշարում ճնշման դեպքում, որը հավասար է 4 ատմ, ջրի ջերմաստիճանի բարձրացումը նկատելի կլինի, չնայած ոչ այնքան արագ, որքան 12 ատմ ճնշման դեպքում:

Պոմպի աշխատանքը (այն մղվող հեղուկի ծավալը) գործնականում չի ազդում ջրի ջեռուցման արդյունավետության վրա: Դա պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ վարդակում ճնշման անկումն ապահովելու համար մենք դրա խաչմերուկը զգալիորեն փոքր ենք դարձնում միացման խողովակաշարի և պոմպի վարդակների անվանական տրամագիծը: Կավիտատորով մղվող հեղուկի հոսքի արագությունը չի գերազանցի 3...5 մ3/ժ, քանի որ Բոլոր պոմպերը կարող են ապահովել ամենաբարձր ճնշումը միայն նվազագույն հոսքի արագության դեպքում:

Ջերմային գեներատորի աշխատանքային պոմպի հզորությունը կորոշի փոխակերպման գործակիցը էլեկտրական էներգիադեպի ջերմային. Կարդացեք ավելին էներգիայի փոխակերպման գործակցի և դրա հաշվարկի մասին ստորև:

Մեր ջերմային գեներատորի համար պոմպ ընտրելիս մենք ապավինում էինք Warmbotruff-ի տեղադրման մեր փորձին (այս ջերմային գեներատորը նկարագրված է էկո տան մասին հոդվածում): Մենք գիտեինք, որ մեր տեղադրած ջերմային գեներատորն օգտագործում էր WILO IL 40/170-5.5/2 պոմպ (տես նկ. 6): Սա 5,5 կՎտ հզորությամբ չոր ռոտորային շրջանառության պոմպ է, առավելագույն աշխատանքային ճնշումը 16 ատմ, ապահովում է առավելագույն 41 մ գագաթ (այսինքն՝ ապահովում է ճնշման անկում 4 ատմ): Նմանատիպ պոմպեր արտադրվում են այլ արտադրողների կողմից: Օրինակ, Grundfos-ը արտադրում է նման պոմպի անալոգը. սա TP 40-470/2 մոդելն է:

Նկար 6 - «Warmbotruff 5.5A» ջերմային գեներատորի աշխատանքային պոմպ

Եվ այնուամենայնիվ, համեմատելով այս պոմպի աշխատանքի բնութագրերը նույն արտադրողի այլ մոդելների հետ, մենք ընտրեցինք բարձր ճնշման կենտրոնախույս բազմաստիճան պոմպ MVI 1608-06/PN 16: Այս պոմպն ապահովում է ավելի քան կրկնակի ճնշում՝ նույն շարժիչով։ հզորություն, թեև այն արժե գրեթե 300 եվրոյով ավելի:

Ներկայումս հասանելի է մեծ հնարավորությունգումար խնայել՝ օգտագործելով չինական համարժեքը: Ի վերջո, չինական պոմպեր արտադրողները մշտապես բարելավում են կեղծիքների որակը ամբողջ աշխարհում: հայտնի ապրանքանիշերև ընդլայնել շրջանակը: Չինական «grundfos»-ի արժեքը հաճախ մի քանի անգամ ավելի էժան է, մինչդեռ որակը միշտ չէ, որ ավելի վատ է, իսկ երբեմն էլ շատ չի զիջում:

Կավիտատորի մշակում և արտադրություն

Ի՞նչ է կավիտատորը: Գոյություն ունի մեծ գումարստատիկ կավիտատորների նախագծեր (դա կարող եք ստուգել ինտերնետում), բայց գրեթե բոլոր դեպքերում դրանք պատրաստված են վարդակի տեսքով: Որպես կանոն, Laval վարդակն ընդունվում է որպես հիմք և ձևափոխվում է դիզայների կողմից: Դասական Laval վարդակը ներկայացված է Նկ. 7.

Առաջին բանը, որին դուք պետք է ուշադրություն դարձնեք, դա ալիքի խաչմերուկն է դիֆուզորի և շփոթողի միջև:

Շատ մի նեղացրեք դրա խաչմերուկը՝ փորձելով ապահովել առավելագույն ճնշման անկում։ Անշուշտ, երբ ջուրը թողնում է խաչմերուկի փոքր անցք և մտնում է ընդարձակման խցիկ, կհասցվի նոսրացման ամենամեծ աստիճանը և, հետևաբար, ավելի ակտիվ կավիտացիա: Նրանք. Ջուրը վարդակով մեկ անցումով տաքանում է մինչև ավելի բարձր ջերմաստիճան: Այնուամենայնիվ, վարդակով մղվող ջրի ծավալը չափազանց փոքր կլինի, և խառնվում է սառը ջուր, այն բավականաչափ ջերմություն չի փոխանցի դրան։ Այսպիսով, ջրի ընդհանուր ծավալը դանդաղորեն տաքանալու է: Բացի այդ, ալիքի փոքր խաչմերուկը կնպաստի աշխատանքային պոմպի մուտքային խողովակի մեջ մտնող ջրի օդափոխությանը: Արդյունքում պոմպն ավելի աղմկոտ կաշխատի, և հենց պոմպում կարող է առաջանալ կավիտացիա, և դրանք արդեն անցանկալի երևույթներ են։ Ինչու է դա տեղի ունենում, պարզ կդառնա, երբ դիտարկենք ջերմային գեներատորի հիդրոդինամիկ սխեմայի դիզայնը:

Լավագույն կատարումը ձեռք է բերվում 8-15 մմ ալիքի բացման տրամագծով: Բացի այդ, ջեռուցման արդյունավետությունը կախված կլինի նաև վարդակների ընդլայնման խցիկի կազմաձևից: Այսպիսով, մենք անցնում ենք երկրորդին կարևոր կետվարդակի նախագծման մեջ `ընդլայնման խցիկ:

Ո՞ր պրոֆիլը պետք է ընտրել: Ընդ որում, սա դեռ ամենը չէ հնարավոր տարբերակներըվարդակների պրոֆիլներ: Ուստի, վարդակի դիզայնը որոշելու համար մենք որոշեցինք դիմել դրանցում հեղուկի հոսքի մաթեմատիկական մոդելավորմանը։ Ես կներկայացնեմ Նկ.-ում ներկայացված վարդակների մոդելավորման որոշ արդյունքներ: 8.

Նկարները ցույց են տալիս, որ այս վարդակների դիզայնը թույլ է տալիս դրանցով մղվող հեղուկների կավիտացիոն տաքացումը: Նրանք ցույց են տալիս, որ երբ հեղուկը հոսում է, գոտիները բարձր և ցածր ճնշում, որոնք առաջացնում են խոռոչների ձևավորում և դրա հետագա փլուզում։

Ինչպես երևում է Նկար 8-ից, վարդակի պրոֆիլը կարող է շատ տարբեր լինել: Տարբերակ ա) ըստ էության դասական Laval վարդակ պրոֆիլ է: Օգտագործելով նման պրոֆիլը, դուք կարող եք փոփոխել ընդարձակման խցիկի բացման անկյունը, դրանով իսկ փոխելով կավիտատորի բնութագրերը: Սովորաբար արժեքը գտնվում է 12...30°-ի սահմաններում: Ինչպես երևում է Նկ.-ի արագության դիագրամից: 9 նման վարդակն ապահովում է հեղուկի շարժման ամենաբարձր արագությունը: Այնուամենայնիվ, նման պրոֆիլով վարդակն ապահովում է ճնշման նվազագույն անկումը (տես նկ. 10): Ամենամեծ տուրբուլենտությունը կնկատվի արդեն վարդակից ելքի մոտ (տես նկ. 11):

Ակնհայտ է, որ բ) տարբերակը ավելի արդյունավետ կստեղծի վակուում, երբ հեղուկը դուրս է հոսում ընդարձակման պալատը սեղմման խցիկին միացնող ալիքից (տես նկ. 9): Այս վարդակով հեղուկի հոսքի արագությունը կլինի ամենափոքրը, ինչի մասին վկայում է Նկ. 10. Երկրորդ տարբերակի վարդակով հեղուկի անցման արդյունքում առաջացող տուրբուլենտությունը, իմ կարծիքով, ամենաօպտիմալն է ջրի տաքացման համար։ Հոսքի մեջ հորձանուտի առաջացումը սկսվում է արդեն միջանկյալ ալիքի մուտքի մոտ, իսկ վարդակից ելքի մոտ սկսվում է հորձանուտի առաջացման երկրորդ ալիքը (տե՛ս նկ. 11): Այնուամենայնիվ, նման վարդակ պատրաստելը մի փոքր ավելի դժվար է, քանի որ դուք ստիպված կլինեք մանրացնել մի կիսագունդ:

Անձնագիր վարդակ գ) պարզեցված նախորդ տարբերակն է: Պետք էր ակնկալել, որ վերջին երկու տարբերակները կունենան նմանատիպ բնութագրեր։ Բայց ճնշման փոփոխության դիագրամը ցույց է տրված Նկ. 9-ը ցույց է տալիս, որ տարբերությունը կլինի երեք տարբերակներից ամենամեծը: Հեղուկի հոսքի արագությունը կլինի ավելի բարձր, քան վարդակի երկրորդ տարբերակում և ավելի ցածր, քան առաջինում (տես նկ. 10): Այն տուրբուլենտությունը, որն առաջանում է, երբ ջուրը շարժվում է այս վարդակով, համեմատելի է երկրորդ տարբերակի հետ, սակայն հորձանուտի ձևավորումը տեղի է ունենում այլ կերպ (տես նկ. 11):

Ես որպես օրինակ եմ բերել միայն ամենահեշտ արտադրվող վարդակային պրոֆիլները: Բոլոր երեք տարբերակները կարող են օգտագործվել ջերմային գեներատորի նախագծման ժամանակ և չի կարելի ասել, որ տարբերակներից մեկը ճիշտ է, իսկ մյուսները՝ ոչ։ Դուք ինքներդ կարող եք փորձարկել տարբեր վարդակների պրոֆիլներ: Դա անելու համար անհրաժեշտ չէ դրանք անմիջապես մետաղից պատրաստել և իրական փորձ անցկացնել։ Սա ոչ միշտ է արդարացված։ Նախ, դուք կարող եք վերլուծել ձեր հորինած վարդակը հեղուկի շարժումը նմանակող ծրագրերից որևէ մեկում: Ես օգտագործել եմ COSMOSFloWorks հավելվածը՝ վերևում պատկերված վարդակները վերլուծելու համար: Պարզեցված տարբերակ այս դիմումի SolidWorks համակարգչային նախագծման համակարգի մի մասն է:

Ջերմային գեներատորի մեր սեփական մոդելը ստեղծելու փորձի ժամանակ մենք օգտագործեցինք պարզ վարդակների համադրություն (տես նկ. 12):

Կան շատ ավելի բարդ դիզայներական լուծումներ, բայց ես դրանք բոլորը ներկայացնելու իմաստ չեմ տեսնում: Եթե ​​դուք իսկապես հետաքրքրված եք այս թեմայով, դուք միշտ կարող եք գտնել այլ կավիտատորների դիզայն ինտերնետում:

Հիդրոդինամիկական շղթայի արտադրություն

Այն բանից հետո, երբ մենք որոշել ենք վարդակի դիզայնը, անցնում ենք հաջորդ փուլին՝ հիդրոդինամիկական շղթայի արտադրություն: Դա անելու համար նախ պետք է ուրվագծեք միացման սխեմա: Մենք դա շատ պարզ դարձրինք՝ կավիճով հատակին գծապատկեր նկարելով (տե՛ս նկ. 13):

1. Ճնշման չափիչ վարդակ ելքի մոտ (չափում է ճնշումը վարդակի ելքի վրա):
2. Ջերմաչափ (չափում է ջերմաստիճանը համակարգի մուտքի մոտ):
3. Օդափոխման փական (Հեռացնում է օդային փականհամակարգից):
4. Ելքային խողովակ ծորակով:
5. Ջերմաչափի թեւ.
6. Մուտքի խողովակ ծորակով։
7. Ջերմաչափի թեւ մուտքի մոտ:
8. Ճնշման չափիչ վարդակ մուտքի մոտ (չափում է ճնշումը դեպի համակարգ մուտքի մոտ):

Այժմ ես նկարագրելու եմ սխեմայի դիզայնը: Խողովակաշար է, որի մուտքը միացված է պոմպի ելքային խողովակին, իսկ ելքը՝ մուտքին։ Այս խողովակաշարի մեջ եռակցված է վարդակ 9, ճնշման չափիչները 8 միացնելու համար խողովակներ (վարդակից առաջ և հետո), 7.5 ջերմաչափ տեղադրելու համար թևեր (մենք թելեր չենք զոդել, այլ պարզապես զոդել ենք), օդի կցամաս։ կափույր փական 3 (մենք օգտագործեցինք սովորական Sharkran, կցամասեր հսկիչ փականի համար և կցամասեր ջեռուցման շրջանը միացնելու համար:

Իմ գծած գծապատկերում ջուրը շարժվում է ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ: Ջուրը միացում է մատակարարվում ստորին խողովակի միջոցով (կարմիր ճանճով և ստուգիչ փական), և դրանից ջուրը բաշխվում է, համապատասխանաբար, վերևի միջով (կարմիր ճանճով շնաձուկ)։ Ճնշման տարբերությունը կարգավորվում է մուտքի և ելքի խողովակների միջև տեղադրված փականով: Լուսանկարում նկ. 13 այն ցուցադրվում է միայն գծապատկերում և չի գտնվում իր նշանակման կողքին, քանի որ մենք այն արդեն պտուտակել ենք կապիչների վրա՝ նախապես փաթաթելով կնիքը (տես նկ. 14):

Շղթան պատրաստելու համար վերցրել ենք DN 50 խողովակ, քանի որ... Պոմպը միացնող խողովակներն ունեն նույն տրամագիծը: Այս դեպքում այն ​​շղթայի մուտքի և ելքի խողովակները, որոնց միացված է ջեռուցման շրջան, մենք այն պատրաստեցինք DN 20 խողովակից, կարող եք տեսնել, թե վերջում ինչ ստացանք Նկ. 15.

Լուսանկարում պատկերված է 1 կՎտ շարժիչով պոմպ: Այնուհետև մենք այն փոխարինեցինք վերը նկարագրված 5,5 կՎտ հզորությամբ պոմպով:

Տեսարանը, իհարկե, գեղագիտական ​​ամենահաճելիը չէր, բայց մենք մեր առջեւ նման խնդիր չենք դրել։ Թերևս ընթերցողներից մեկը կհարցնի, թե ինչու են ուրվագծերի նման չափերը, որովհետև կարող եք այն փոքրացնել: Մենք մտադիր ենք ինչ-որ չափով ցրել ջուրը վարդակի դիմաց գտնվող խողովակի երկարության պատճառով: Ինտերնետում որոնելու դեպքում հավանաբար կգտնեք ջերմային գեներատորների առաջին մոդելների պատկերները և դիագրամները: Գրեթե բոլորն աշխատում էին առանց վարդակների։ Հեղուկի տաքացման էֆեկտը ձեռք է բերվել այն արագացնելով մինչև բավականին բարձր արագություններ: Այդ նպատակով օգտագործվել են բալոններ փոքր բարձրությունՀետ շոշափող մուտքԵվ կոաքսիալ ելք.

Մենք չօգտագործեցինք այս մեթոդը ջուրն արագացնելու համար, այլ որոշեցինք մեր դիզայնը հնարավորինս պարզ դարձնել: Թեև մենք մտքեր ունենք այն մասին, թե ինչպես արագացնել հեղուկը այս շղթայի դիզայնով, դրա մասին ավելի ուշ:

Լուսանկարում վարդակի դիմացի ճնշաչափը և ջրաչափի դիմաց ամրացված ջերմաչափի թևով ադապտերը դեռ պտտված չեն (այն ժամանակ դեռ պատրաստ չէր): Մնում է միայն տեղադրել բացակայող տարրերը և անցնել հաջորդ փուլ:

Ջերմային գեներատորի գործարկում

Կարծում եմ, իմաստ չունի խոսել այն մասին, թե ինչպես միացնել պոմպի շարժիչը և ջեռուցման մարտկոցը: Թեեւ մենք ամբողջովին ստանդարտ ձեւով չենք մոտեցել էլեկտրական շարժիչի միացման հարցին։ Քանի որ տանը սովորաբար օգտագործվում է միաֆազ ցանց, իսկ արդյունաբերական պոմպերը արտադրվում են եռաֆազ շարժիչով, մենք որոշեցինք օգտագործել հաճախականության փոխարկիչ , նախատեսված է միաֆազ ցանց. Սա նաև հնարավորություն տվեց մեծացնել պոմպի պտտման արագությունը 3000 ռ/րոպից բարձր: այնուհետև գտեք պոմպի ռեզոնանսային ռոտացիայի հաճախականությունը:

Հաճախականության փոխարկիչը պարամետրացնելու համար մեզ անհրաժեշտ է COM պորտով նոութբուք՝ հաճախականության փոխարկիչը պարամետրացնելու և կառավարելու համար: Փոխարկիչն ինքնին տեղադրված է կառավարման կաբինետում, որտեղ ապահովված է ջեռուցում ձմեռային պայմաններըշահագործման և օդափոխության համար ամառային պայմաններըշահագործման. Պահարան օդափոխելու համար օգտագործեցինք ստանդարտ օդափոխիչ, իսկ պահարանը տաքացնելու համար՝ 20 Վտ հզորությամբ ջեռուցիչ։

Հաճախականության փոխարկիչը թույլ է տալիս կարգավորել պոմպի հաճախականությունը լայն տիրույթում, ինչպես հիմնականից ցածր, այնպես էլ հիմնականից վեր: Շարժիչի հաճախականությունը կարող է ավելացվել ոչ ավելի, քան 150%:

Մեր դեպքում դուք կարող եք բարձրացնել շարժիչի արագությունը մինչև 4500 rpm:

Դուք կարող եք համառոտ բարձրացնել հաճախականությունը մինչև 200%, բայց դա հանգեցնում է շարժիչի մեխանիկական ծանրաբեռնվածության և մեծացնում է դրա ձախողման հավանականությունը: Բացի այդ, օգտագործելով հաճախականության փոխարկիչ, շարժիչը պաշտպանված է գերբեռնվածությունից և կարճ միացում. Բացի այդ, հաճախականության փոխարկիչը թույլ է տալիս գործարկել շարժիչը տրված ժամանակարագացում, որը սահմանափակում է պոմպի շեղբերների արագացումը գործարկման և սահմաններում մեկնարկային հոսանքներշարժիչ. Հաճախականության փոխարկիչը տեղադրված է պատի պահարան(տես նկ. 16):

Բոլոր հսկիչները և ցուցիչները տեղադրված են կառավարման կաբինետի առջևի վահանակի վրա: Համակարգի գործառնական պարամետրերը ցուցադրվում են առջևի վահանակում (MTM-RE-160 սարքի վրա):

Սարքն օժտված է օրվա ընթացքում անալոգային ազդանշանների 6 տարբեր ալիքներից ընթերցումներ գրանցելու հնարավորություն։ Այս դեպքում մենք գրանցում ենք ջերմաստիճանի ցուցանիշները համակարգի մուտքի մոտ, ջերմաստիճանի ցուցումները համակարգի ելքի և ճնշման պարամետրերը համակարգի մուտքի և ելքի վրա:

Հիմնական պոմպի արագության կարգավորումն իրականացվում է MTM-103 սարքերի միջոցով, որոնք օգտագործվում են ջերմային գեներատորի աշխատանքային պոմպի շարժիչները գործարկելու և դադարեցնելու համար շրջանառության պոմպ. Մենք նախատեսում ենք օգտագործել շրջանառության պոմպ էներգիայի սպառումը նվազեցնելու համար: Ի վերջո, երբ ջուրը տաքանում է մինչև սահմանել ջերմաստիճանը, շրջանառությունը դեռ անհրաժեշտ է։

Micromaster 440 հաճախականության փոխարկիչ օգտագործելիս կարող եք օգտագործել հատուկ ծրագիրՍկսեք՝ տեղադրելով այն նոութբուքի վրա (տես նկ. 18):

Նախ, ծրագրում մուտքագրվում են շարժիչի սկզբնական տվյալները, որոնք գրված են անվանատախտակի վրա (շարժիչի ստատորին կցված շարժիչի գործարանային պարամետրերով ափսե):

• Գնահատված հզորությունը R կՎտ,
• Գնահատված ընթացիկ I անվան.,
• Կոսինուս,
• Շարժիչի տեսակը,
• Պտտման գնահատված արագությունը N nom.

Դրանից հետո սկսվում է շարժիչի ավտոմատ հայտնաբերումը, և հաճախականության փոխարկիչն ինքն է որոշում պահանջվող պարամետրերըշարժիչ. Դրանից հետո պոմպը պատրաստ է շահագործման:

Ջերմային գեներատորի փորձարկում

Տեղադրումը միացնելուց հետո կարող եք սկսել փորձարկումը: Մենք գործարկում ենք պոմպի էլեկտրական շարժիչը և, դիտարկելով մանոմետրերի ցուցումները, սահմանում ենք ճնշման պահանջվող անկումը։ Այդ նպատակով շղթայում տրամադրվում է փական, որը գտնվում է մուտքի և ելքի խողովակների միջև: Փականի բռնակը պտտելով՝ խողովակաշարում վարդակից հետո ճնշում ենք սահմանում 1,2…1,5 ատմ միջակայքում: Շղթայի վարդակ մուտքի և պոմպի ելքի միջև ընկած հատվածում օպտիմալ ճնշումը կլինի 8…12 ատմ միջակայքում:

Պոմպը կարողացավ մեզ ապահովել 9,3 ատմ վարդակ մուտքի ճնշում: Ծայրակալի ելքի վրա ճնշումը դնելով 1,2 ատմ, մենք ջուրը թողեցինք շրջանաձև հոսել (փակել ենք ելքի փականը) և նշել ժամանակը: Երբ ջուրը շարժվում էր շղթայի երկայնքով, մենք գրանցեցինք ջերմաստիճանի բարձրացում մոտավորապես 4°C րոպեում: Այսպիսով, 10 րոպե հետո մենք արդեն տաքացրել ենք ջուրը 21°C-ից մինչև 60°C։ Եզրագծային ծավալը ս տեղադրված պոմպկազմել է գրեթե 15 լիտր էլեկտրաէներգիայի սպառումը հոսանքի չափման միջոցով։ Այս տվյալներից մենք կարող ենք հաշվարկել էներգիայի փոխակերպման հարաբերակցությունը:

KPI = (C*m*(Tk-Tn))/(3600000*(Qk-Qn));

• C - ջրի տեսակարար ջերմային հզորություն, 4200 Ջ/(կգ*Կ);
• m-ը տաքացվող ջրի զանգվածն է, կգ;
• Tn - ջրի սկզբնական ջերմաստիճանը, 294 ° K;
• Tk - ջրի վերջնական ջերմաստիճան, 333 ° K;
• Qn - սկզբնական էլեկտրական հաշվիչի ընթերցումներ, 0 կՎտժ;
• Qk - վերջնական էլեկտրական հաշվիչի ընթերցումներ, 0,5 կՎտժ:

Տվյալները փոխարինենք բանաձևով և ստանանք.

KPI = (4200*15*(333-294))/(3600000*(0.5-0)) = 1.365

Սա նշանակում է, որ 5 կՎտ/ժ էլեկտրաէներգիա սպառելով՝ մեր ջերմագեներատորը արտադրում է 1365 անգամ ավելի շատ ջերմություն, այն է՝ 6825 կՎտ/ժ։ Այսպիսով, մենք կարող ենք ապահով կերպով պնդել այս գաղափարի վավերականությունը: Այս բանաձևը հաշվի չի առնում շարժիչի արդյունավետությունը, ինչը նշանակում է, որ փոխակերպման փաստացի հարաբերակցությունը կլինի էլ ավելի բարձր:

Մեր տունը տաքացնելու համար պահանջվող ջերմային հզորությունը հաշվարկելիս մենք ելնում ենք ընդհանուր ընդունված պարզեցված բանաձևից։ Այս բանաձեւի համաձայն, երբ ստանդարտ բարձրությունառաստաղը (մինչև 3 մ), մեր տարածաշրջանի համար մեզ անհրաժեշտ է 1 կՎտ ջերմային հզորություն յուրաքանչյուր 10 մ2-ի համար: Այսպիսով, 10x10 = 100 մ2 տարածք ունեցող տան համար մեզ անհրաժեշտ կլինի 10 կՎտ ջերմային հզորություն: Նրանք. 5,5 կՎտ հզորությամբ մեկ ջերմային գեներատորը բավարար չէ այս տունը տաքացնելու համար, բայց սա միայն առաջին հայացքից: Եթե ​​դեռ չեք մոռացել, սենյակը տաքացնելու համար մենք կօգտագործենք «տաք հատակ» համակարգ, որը խնայում է սպառված էներգիայի մինչև 30%-ը։ Այստեղից բխում է, որ ջերմային գեներատորի արտադրած 6,8 կՎտ ջերմային էներգիան պետք է բավարարի միայն տունը տաքացնելու համար։ Բացի այդ, հետագա միացում ջերմային պոմպիսկ արևային կոլեկտորը մեզ թույլ կտա էլ ավելի նվազեցնել էներգիայի ծախսերը:

Եզրակացություն

Եզրափակելով՝ ես կցանկանայի քննարկման առաջարկել մեկ վիճելի գաղափար.

Ես արդեն նշեցի, որ առաջին ջերմային գեներատորներում ջուրն արագանում էր՝ հատուկ բալոններում նրան պտտվող շարժում հաղորդելով։ Դուք գիտեք, որ մենք այս ճանապարհով չենք գնացել։ Եվ դեռ համար արդյունավետության բարձրացումԱնհրաժեշտ է, որ բացի թարգմանական շարժումից, ջուրը ձեռք բերի նաև պտտական ​​շարժում։ Միաժամանակ նկատելիորեն մեծանում է ջրի շարժման արագությունը։ Նմանատիպ տեխնիկան կիրառվում է մրցույթներում՝ արագ խմելու մեկ շիշ գարեջուր: Նախքան այն խմելը, շշի մեջ գարեջուրը մանրակրկիտ պտտվում է։ Եվ հեղուկը շատ ավելի արագ է թափվում նեղ պարանոցի միջով: Եվ մենք միտք հղացանք, թե ինչպես կարող ենք փորձել դա անել՝ առանց հիդրոդինամիկ սխեմայի գոյություն ունեցող դիզայնի գործնական փոփոխության:

Ջրի պտտական ​​շարժում տալու համար մենք կօգտագործենք ստատոր ասինխրոն շարժիչ Հետ squirrel-cage ռոտորՍտատորով անցած ջուրը նախ պետք է մագնիսացվի: Դրա համար դուք կարող եք օգտագործել solenoid կամ մշտական ​​օղակաձեւ մագնիս. Ես ձեզ կասեմ, թե ինչ է ստացվել այս մտքից հետո, քանի որ հիմա, ցավոք, փորձարկումներ անելու հնարավորություն չկա։

Մենք նաև գաղափարներ ունենք, թե ինչպես կատարելագործել մեր վարդակը, բայց այս մասին նույնպես կխոսենք փորձերից և արտոնագրումից հետո, եթե դրանք հաջող լինեն:

Էներգախնայողության կամ անվճար էլեկտրաէներգիա ստանալու տարբեր եղանակներ շարունակում են տարածված մնալ: Համացանցի զարգացման շնորհիվ բոլոր տեսակի «հրաշք գյուտերի» մասին տեղեկատվությունը դառնում է ավելի մատչելի։ Մի դիզայնը, կորցնելով ժողովրդականությունը, փոխարինվում է մյուսով:

Այսօր մենք կանդրադառնանք, այսպես կոչված, հորձանուտի կավիտացիայի գեներատորին՝ սարք, որի գյուտարարները խոստանում են մեզ սենյակի բարձր արդյունավետ ջեռուցումորի մեջ այն տեղադրված է. Ինչ է դա? Այս սարքըօգտագործում է հեղուկի տաքացման էֆեկտը կավիտացիայի ժամանակ. հեղուկի տեղական ճնշման նվազեցման վայրերում գոլորշու միկրոփուչիկների ձևավորման հատուկ ազդեցություն, որը տեղի է ունենում կամ պոմպի շարժիչի պտտման ժամանակ, կամ երբ հեղուկը ենթարկվում է ձայնային թրթռումների: Եթե ​​երբևէ օգտագործել եք ուլտրաձայնային լոգանք, կարող եք նկատել, թե ինչպես է դրա պարունակությունը նկատելիորեն տաքանում:

մասին հոդվածներ հորձանուտ գեներատորներպտտվող տիպ, որի գործառնական սկզբունքն է ստեղծել կավիտացիայի տարածքներ, երբ որոշակի ձևի շարժիչը պտտվում է հեղուկի մեջ: Արդյո՞ք այս լուծումը կենսունակ է:

Սկսենք տեսական հաշվարկներից։ Այս դեպքում էլեկտրաշարժիչը աշխատեցնելու համար մենք ծախսում ենք էլեկտրաէներգիա (միջին արդյունավետությունը՝ 88%), իսկ ստացված մեխանիկական էներգիան մասամբ ծախսում ենք կավիտացիոն պոմպի կնիքների շփման վրա, մասամբ՝ կավիտացիայի պատճառով հեղուկը տաքացնելու վրա։ Այսինքն, ամեն դեպքում, վատնված էլեկտրաէներգիայի միայն մի մասն է վերածվելու ջերմության։ Բայց եթե հիշում եք, որ սովորական ջեռուցման տարրի արդյունավետությունը 95-ից 97 տոկոս է, պարզ է դառնում, որ հրաշք չի լինի. շատ ավելի թանկ և բարդ պտտվող պոմպավելի քիչ արդյունավետ կլինի, քան պարզ նիկրոմի պարույրը.

Կարելի է պնդել, որ ջեռուցման տարրեր օգտագործելիս անհրաժեշտ է ջեռուցման համակարգ մտցնել լրացուցիչ շրջանառության պոմպեր, մինչդեռ պտտվող պոմպը կարող է ինքնին մղել հովացուցիչը: Բայց, տարօրինակ կերպով, պոմպ ստեղծողները պայքարում են կավիտացիայի առաջացման հետ, որը ոչ միայն զգալիորեն նվազեցնում է պոմպի արդյունավետությունը, այլև առաջացնում է դրա էրոզիա: Հետևաբար, ջերմային գեներատորի պոմպը ոչ միայն պետք է լինի ավելի հզոր, քան մասնագիտացված փոխանցման պոմպը, այլ նաև կպահանջի ավելի առաջադեմ նյութերի և տեխնոլոգիաների օգտագործում՝ համեմատելի ռեսուրս ապահովելու համար:

Կառուցվածքային առումով, մեր Laval վարդակը նման կլինի մետաղական խողովակի խողովակի թելծայրերում՝ թույլ տալով այն միացնել խողովակաշարին՝ օգտագործելով պարուրակային ագույցներ։ Խողովակը պատրաստելու համար ձեզ հարկավոր է խառատահաստոց:

• Բուն վարդակի ձևը, ավելի ճիշտ, դրա ելքային մասը կարող է տարբերվել դիզայնով: «Ա» տարբերակը ամենահեշտն է արտադրվում, և դրա բնութագրերը կարող են փոփոխվել՝ փոխելով ելքի կոնի անկյունը 12-30 աստիճանի սահմաններում: Այնուամենայնիվ, այս տեսակի վարդակն ապահովում է հեղուկի հոսքի նվազագույն դիմադրություն, և, հետևաբար, հոսքի նվազագույն կավիտացիան:
• «b» տարբերակն ավելի դժվար է արտադրել, բայց վարդակի ելքի վրա ճնշման առավելագույն անկման պատճառով այն նաև կստեղծի հոսքի ամենամեծ տուրբուլենտությունը: Կավիտացիայի առաջացման պայմաններն այս դեպքում օպտիմալ են։
• «գ» տարբերակը փոխզիջում է արտադրության բարդության և արդյունավետության առումով, ուստի արժե ընտրել այն:

Առանձնատունը տաքացնելիս կամ արտադրական տարածքներՕգտագործվում են ջերմային էներգիա արտադրելու տարբեր սխեմաներ։

Դրանցից մեկը կավիտացիոն գեներատորներն են, որոնք թույլ կտան ավելի ցածր ծախսերով տաքացնել սենյակները։

Համար ինքնահավաքումՆման սարքի տեղադրման ժամանակ դուք պետք է հասկանաք շահագործման սկզբունքը և տեխնոլոգիական նրբությունները:

Ֆիզիկական հիմունքներ

Կավիտացիան ջրի զանգվածում գոլորշու առաջացումն է՝ ճնշման դանդաղ նվազմամբ և մեծ արագությամբ։

Գոլորշի փուչիկները կարող են առաջանալ որոշակի հաճախականության ձայնային ալիքի կամ համակցված լույսի աղբյուրից ճառագայթման ազդեցության տակ:

Գոլորշի դատարկությունների խառնման գործընթացումճնշման տակ գտնվող ջրի դեպքում հանգեցնում է փուչիկների ինքնաբուխ փլուզման և ազդեցության ուժի ջրի շարժման առաջացման (գրված է խողովակաշարերում հիդրավլիկ ցնցումների հաշվարկի մասին)։

Նման պայմաններում լուծված գազերի մոլեկուլները բաց են թողնվում առաջացած խոռոչների մեջ։

Քանի որ կավիտացիայի գործընթացը զարգանում է, փուչիկների ներսում ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչեւ 1200 աստիճան։

Սա բացասաբար է անդրադառնում նյութերի վրաջրի տարաներ, քանի որ թթվածինը նման ջերմաստիճաններում սկսում է ինտենսիվորեն օքսիդացնել նյութը:

Փորձերը ցույց են տվել, որ նման պայմաններում նույնիսկ թանկարժեք մետաղների համաձուլվածքները ենթակա են ոչնչացման։

Ինքներդ կավիտացիայի գեներատոր պատրաստելը բավականին պարզ է: Լավ ուսումնասիրված տեխնոլոգիան մի քանի տարի մարմնավորվել է նյութերի մեջ և օգտագործվել տարածքի ջեռուցման համար:

Ռուսաստանում առաջին սարքը արտոնագրվել է 2013 թվականին։

Գեներատորը փակ տարա էր, որով ջուրը մատակարարվում էր ճնշման տակ։ Գոլորշի փուչիկները ձևավորվում են փոփոխական էլեկտրամագնիսական դաշտի ազդեցության տակ:

Առավելություններն ու թերությունները

Կավիտացիոն ջրատաքացուցիչը պարզ սարք է, որը հեղուկ էներգիան վերածում է ջերմության:

Այս տեխնոլոգիան ունի առավելություններ:

• արդյունավետություն;
• վառելիքի տնտեսություն;
• հասանելիություն։

Ջերմային գեներատորը հավաքվում է ձեր սեփական ձեռքերով բաղադրիչներից, որը կարելի է ձեռք բերել շինանյութի խանութում ():

Նման սարքը, պարամետրերի առումով, չի տարբերվի գործարանային մոդելներից։

Թերություններն են:

ԿԱՐԵՎՈՐ!
Հեղուկի շարժման արագությունը վերահսկելու համար օգտագործեք հատուկ սարքեր, ընդունակ է դանդաղեցնել ջրի շարժումը։

Գործառնական սկզբունքներ

Աշխատանքային գործընթացը տեղի է ունենում միաժամանակ երկու փուլով միջավայրը:

• հեղուկներ,
• զույգ.

Պոմպային սարքերը նախատեսված չեն նման պայմաններում աշխատելու համար, ինչը հանգեցնում է խոռոչների փլուզման՝ արդյունավետության կորստով։

Ջերմային գեներատորները խառնում են փուլերը, առաջացնելով ջերմային փոխակերպում։

Ջեռուցիչներ համար կենցաղային օգտագործումմեխանիկական էներգիան վերածել ջերմային էներգիայի հեղուկի հետ, որը վերադառնում է աղբյուր (կաթսայի մասին անուղղակի ջեռուցումԷջում կարդացված վերամշակմամբ):

Արտոնագիրը չի ստացվել, քանի որ դեռևս չկա գործընթացի հստակ հիմնավորում։

Գործնականում օգտագործվում են Շաուբերգերի և Լազարևի նախագծած սարքերը.

Գեներատորի ստեղծման համար օգտագործվում են Լարիոնովի, Ֆեդոսկինի և Պետրակովի գծագրերը։

Աշխատանքը սկսելուց առաջ ընտրվում է պոմպ(կարդացեք հոդվածը, թե ինչպես կարելի է հաշվարկել շրջանառությունը ջեռուցման համակարգի համար):

Հաշվի են առնվում հետևյալ պարամետրերը.

• ուժ;
• անհրաժեշտ քանակությամբ ջերմային էներգիա;
• ճնշման չափը.

Մոդելների մեծ մասը պատրաստված է վարդակների տեսքով, ինչը բացատրվում է արդիականացման հեշտությամբ, գործնականությամբ և ավելի մեծ հզորությամբ:

Դիֆուզորի և շփոթողի միջև անցքը պետք է ունենա 8-15 սանտիմետր տրամագիծ: Ավելի փոքր խաչմերուկով մենք ստանում ենք բարձր ճնշում, բայց ցածր հզորություն:

Ջերմային գեներատորն ունի ընդարձակման խցիկ, որի չափը հաշվարկվում է՝ ելնելով պահանջվող հզորությունից։

Դիզայնի առանձնահատկությունները

Չնայած սարքի պարզությանը, կան առանձնահատկություններ, որոնք պետք է հաշվի առնել հավաքման ժամանակ.

Ջերմային հաշվարկները կատարվում են հետևյալ բանաձևերով.

Էպոտ = - 2*Էկին, ուր

Էկին = mV2/2 – անկայուն կինետիկ մեծություն:

DIY կավիտացիայի գեներատորի հավաքումթույլ կտա խնայել ոչ միայն վառելիքի, այլեւ սերիական մոդելների գնման վրա։

Նման ջերմային գեներատորների արտադրությունը ստեղծվել է Ռուսաստանում և արտերկրում։

Սարքերը շատ առավելություններ ունեն, բայց հիմնական թերությունը– արժեքը – դրանք ոչնչի է նվազեցնում: միջին գինըկենցաղային մոդելի համար մոտ 50-55 հազար ռուբլի է:

Եզրակացություն

Անկախ հավաքելով կավիտացիոն ջերմային գեներատոր՝ մենք ստանում ենք բարձր արդյունավետությամբ սարք։

Սարքի ճիշտ աշխատանքի համար անհրաժեշտ է մետաղական մասերը պաշտպանել ներկելով։ Ավելի լավ է մասեր պատրաստել, որոնք շփվում են հեղուկի հաստ պատերով, ինչը կբարձրացնի ծառայության ժամկետը:

Դիտեք տրամադրված տեսանյութը պարզ օրինակտնական կավիտացիոն ջերմային գեներատորի շահագործում:

Առավելագույնը ապահովելու համար տնտեսական ջեռուցում, տան սեփականատերերը օգտագործում են տարբեր համակարգեր. Մենք առաջարկում ենք դիտարկել, թե ինչպես է աշխատում կավիտացիոն ջերմային գեներատորը, ինչպես պատրաստել սարքը ձեր սեփական ձեռքերով, ինչպես նաև դրա կառուցվածքն ու միացումը:

Կավիտացիոն էներգիայի աղբյուրների դրական և բացասական կողմերը

Կավիտացիոն տաքացուցիչներն են պարզ սարքեր, որոնք աշխատանքային հեղուկի մեխանիկական էներգիան վերածում են ջերմային էներգիայի։ Իրականում, այս սարքըներառում է կենտրոնախույս պոմպ(սանհանգույցների, հորերի, մասնավոր տների ջրամատակարարման համակարգերի համար), որն ունի ցածր արդյունավետության ցուցանիշ։ Կավիտացիոն ջեռուցիչում էներգիայի փոխակերպումը լայնորեն կիրառվում է արդյունաբերական ձեռնարկություններ, որտեղ ջեռուցման տարրերը կարող են վնասվել, եթե դրանք շփվեն աշխատանքային հեղուկի հետ, որն ունի ջերմաստիճանի լուրջ տարբերություն։

Լուսանկարը – կավիտացիոն ջերմային գեներատորի նախագծում

Սարքի առավելությունները:

1. Արդյունավետություն;
2. Տնտեսական ջերմամատակարարում;
3. Հասանելիություն;
4. Դուք կարող եք հավաքել այն ինքներդ Կենցաղային տեխնիկաջերմային էներգիայի արտադրություն. Ինչպես ցույց է տալիս պրակտիկան, տնական սարքԱյն որակով չի զիջում գնվածին։

Գեներատորի թերությունները:

1. Աղմուկ;
2. Դժվար է նյութեր ձեռք բերել արտադրության համար.
3. Հզորությունը չափազանց մեծ է դրա համար փոքր սենյակմինչև 60-80 քառակուսի մետր, կենցաղային գեներատոր ավելի հեշտ է գնել;
4. Նույնիսկ մինի-սարքերը մեծ տեղ են զբաղեցնում (միջինում առնվազն մեկուկես մետր սենյակ):

Տեսանյութ՝ կավիտացիոն ջերմային գեներատորի սարք

Գործողության սկզբունքը

«Կավիտացիան» վերաբերում է հեղուկի մեջ փուչիկների առաջացմանը, այդպիսով Աշխատանքային անիվգործում է շրջակա միջավայրի խառը փուլում (հեղուկ և գազային պղպջակների ժամանակաշրջան): Պոմպերը, որպես կանոն, նախատեսված չեն խառը փուլային հոսքի համար (դրանց աշխատանքը ոչնչացնում է փուչիկները, ինչի հետևանքով կավիտացիայի գեներատորը կորցնում է արդյունավետությունը): Այս ջերմային սարքերը նախագծված են խառը փուլային հոսք առաջացնելու համար՝ որպես հեղուկի խառնուրդի մաս, ինչը հանգեցնում է ջերմային փոխակերպման:

Լուսանկար - Ջերմային գեներատորի գծանկար

Առևտրային կավիտացիոն ջեռուցիչներում մեխանիկական էներգիան մղում է մուտքային էներգիայի ջեռուցիչը (օրինակ՝ շարժիչը, կառավարման միավորը), ինչի հետևանքով հեղուկը, որն արտադրում է ելքային էներգիա, վերադառնում է աղբյուր: Այս պահեստը փոխակերպում է մեխանիկական էներգիան ջերմային էներգիայի փոքր կորուստներով (սովորաբար 1 տոկոսից պակաս), ուստի փոխակերպման ժամանակ հաշվի են առնվում փոխակերպման սխալները:

Սուպերկավիտացիոն ռեակտիվ էներգիայի գեներատորը մի փոքր այլ կերպ է աշխատում: Նման ջեռուցիչը օգտագործվում է հզոր ձեռնարկություններում, երբ ջերմային էներգիաարտադրանքը փոխանցվում է որոշակի սարքի հեղուկին, դրա հզորությունը զգալիորեն գերազանցում է ջեռուցիչը գործարկելու համար պահանջվող մեխանիկական էներգիայի քանակը: Այս սարքերն ավելի էներգաարդյունավետ են, քան վերադարձի մեխանիզմներ, մասնավորապես այն պատճառով, որ չեն պահանջում կանոնավոր ստուգումներև կարգավորումները:

Գոյություն ունենալ տարբեր տեսակներնման գեներատորներ. Ամենատարածված տեսակը պտտվող հիդրոդինամիկ Գրիգսի մեխանիզմն է։ Դրա շահագործման սկզբունքը հիմնված է կենտրոնախույս պոմպի աշխատանքի վրա: Այն բաղկացած է խողովակներից, ստատորից, պատյանից և աշխատանքային խցիկից։ Վրա այս պահինԿան բազմաթիվ արդիականացումներ, ամենապարզը պտտվող սկավառակ կամ սկավառակային (գնդաձև) ջրի պոմպ է: Այն բաղկացած է սկավառակի մակերեսից, որի մեջ շատ տարբեր անցքերկույր տեսակ (առանց ելքի), տվյալներ կառուցվածքային տարրերկոչվում են Գրիգսի բջիջներ: Նրանց ծավալային պարամետրերը և թիվը ուղղակիորեն կախված են ռոտորի հզորությունից, ջերմային գեներատորի դիզայնից և շարժիչի արագությունից:

Լուսանկարը – Գրիգսի հիդրոդինամիկ մեխանիզմ

Ռոտորի և ստատորի միջև կա որոշակի բաց, որն անհրաժեշտ է ջուրը տաքացնելու համար։ Այս գործընթացն իրականացվում է սկավառակի մակերևույթի երկայնքով հեղուկի արագ շարժմամբ, ինչը բարձրացնում է ջերմաստիճանը։ Միջին հաշվով, ռոտորը շարժվում է մոտավորապես 3000 պտույտ/րոպե արագությամբ, ինչը բավական է ջերմաստիճանը մինչև 90 աստիճան բարձրացնելու համար:

Երկրորդ տեսակի կավիտացիայի գեներատորը սովորաբար կոչվում է ստատիկ: Ի տարբերություն պտտվողի, այն չունի պտտվող մասեր, որպեսզի առաջանա կավիտացիա, դրա համար անհրաժեշտ են վարդակներ. Մասնավորապես, դրանք հայտնի Լավալի մասերն են, որոնք կապված են աշխատանքային խցիկի հետ։

Գործարկման համար միացված է սովորական պոմպ, քանի որ պտտվող գեներատորում այն ​​ճնշում է աշխատանքային խցիկում, որն ապահովում է ջրի շարժման ավելի բարձր արագություն և, համապատասխանաբար, դրա ջերմաստիճանի բարձրացում: Հեղուկի արագությունը վարդակային ելքի մոտ ապահովվում է առջևի և ելքի խողովակների տրամագծերի տարբերությամբ: Դրա թերությունն այն է, որ արդյունավետությունը զգալիորեն ցածր է, քան պտտվողում, հատկապես, որ այն ավելի մեծ է և ծանր:

Ինչպես պատրաստել ձեր սեփական գեներատորը

Առաջին խողովակային միավորը մշակվել է Պոտապովի կողմից: Բայց նա դրա համար արտոնագիր չի ստացել, քանի որ... Մինչ այժմ իդեալական գեներատորի շահագործման հիմնավորումը գործնականում համարվում է թերի «իդեալական», նրանք նաև փորձել են վերստեղծել սարքը Շաուբերգերի և Լազարևի կողմից. Այս պահին ընդունված է աշխատել Լարիոնովի, Ֆեդոսկինի, Պետրակովի, Նիկոլայ Ժուկի գծագրերով։

Լուսանկարը – Potapov vortex cavitation գեներատոր

Նախքան աշխատանքը սկսելը, դուք պետք է ընտրեք վակուումային կամ ոչ կոնտակտային պոմպ (հարմար է նույնիսկ հորերի համար) ըստ ձեր պարամետրերի: Դա անելու համար պետք է հաշվի առնել հետևյալ գործոնները.

1. Պոմպի հզորությունը (կատարվում է առանձին հաշվարկ);
2. Պահանջվող ջերմային էներգիա;
3. Ճնշման չափը;
4. Պոմպի տեսակը (խթանել կամ իջեցնել):

Չնայած հսկայական բազմազանությունկավիտատորների ձևերն ու տեսակները, գրեթե բոլոր արդյունաբերական և կենցաղային սարքերպատրաստված վարդակի տեսքով, այս ձևը ամենապարզն է և գործնականը: Բացի այդ, այն հեշտ է արդիականացնել, ինչը զգալիորեն մեծացնում է գեներատորի հզորությունը: Աշխատանքը սկսելուց առաջ ուշադրություն դարձրեք շփոթարարի և դիֆուզորի միջև անցքի խաչմերուկին: Այն պետք է պատրաստվի ոչ շատ նեղ, բայց ոչ լայն, մոտավորապես 8-ից 15 սմ Առաջին դեպքում դուք կբարձրացնեք ճնշումը աշխատանքային խցիկում, բայց հզորությունը բարձր չի լինի, քանի որ Ջեռուցվող ջրի ծավալը համեմատաբար փոքր կլինի սառը ջրի համեմատ։ Ի լրումն այս խնդիրների, խաչմերուկների փոքր տարբերությունը նպաստում է աշխատանքային խողովակից ներթափանցող ջրում թթվածնի հագեցվածությանը, այս ցուցանիշը ազդում է պոմպի աղմուկի մակարդակի վրա և ինքնին սարքում կավիտացիոն երևույթների առաջացման վրա. սկզբունքով, բացասաբար է ազդում դրա գործունեության վրա:

Լուսանկարը – Կավիտացիոն ջերմային գեներատոր

Ջեռուցման համակարգերի կավիտացիոն ջերմային գեներատորները պետք է ունենան ընդարձակման խցիկներ: Նրանք կարող են ունենալ տարբեր պրոֆիլ՝ կախված պահանջներից և պահանջվող հզորություն. Կախված այս ցուցանիշից, գեներատորի դիզայնը կարող է փոխվել:

Դիտարկենք գեներատորի դիզայնը.

1. Խողովակը, որից ջուրը գալիս է 1, միացված է եզրով պոմպին, որի էությունը որոշակի ճնշման տակ ջուր մատակարարելն է աշխատանքային խցիկ:
2. Ջուրը խողովակի մեջ մտնելուց հետո այն պետք է ձեռք բերի անհրաժեշտ արագություն և ճնշում։ Սա պահանջում է հատուկ ընտրված խողովակների տրամագծեր: Ջուրն արագ շարժվում է դեպի աշխատանքային խցիկի կենտրոն, որին հասնելով հեղուկի մի քանի հոսքեր խառնվում են, որից հետո ձևավորվում է էներգիայի ճնշում.
3. Հեղուկի արագությունը վերահսկելու համար օգտագործվում է հատուկ արգելակման սարք։ Այն պետք է տեղադրվի աշխատանքային խցիկի ելքի և ելքի մոտ, դա հաճախ արվում է նավթամթերքների համար (նավթի թափոններ, վերամշակում կամ լվացում), տաք ջուրկենցաղային սարքի մեջ.
4. Անվտանգության փականի միջոցով հեղուկը շարժվում է դեպի հակառակ խողովակ, որի մեջ վառելիքը վերադարձվում է իր սկզբնական կետին՝ օգտագործելով շրջանառության պոմպը: Մշտական ​​շարժման շնորհիվ առաջանում են ջերմություն և ջերմություն, որոնք կարող են վերածվել մշտական ​​մեխանիկական էներգիայի։

Սկզբունքորեն աշխատանքը պարզ է և հիմնված է պտտվող սարքի նման սկզբունքի վրա, նույնիսկ արտադրված ջերմության հաշվարկման բանաձևերը նույնական են։ Սա:

Էպոտ = - 2 Էկին

Որտեղ Էկին =mV2/2 Արեգակի շարժումն է (կինետիկ, ոչ հաստատուն արժեք);

Մոլորակի զանգվածը մ է, կգ։

Գների ակնարկ

Իհարկե, կավիտացիոն ջերմային գեներատորը գործնականում անոմալ սարք է իդեալական գեներատոր, դժվար է գնել, գինը շատ բարձր է։ Մենք առաջարկում ենք դիտարկել, թե որքան արժե կավիտացիոն ջեռուցման սարքը Ռուսաստանի և Ուկրաինայի տարբեր քաղաքներում.

Cavitation vortex ջերմային գեներատորներն ունեն ավելի շատ պարզ գծագրեր, բայց որոշ չափով զիջում են արդյունավետությամբ։ Այս պահին կան շուկայի մի քանի առաջատար ընկերություններ՝ պտտվող հիդրոազդեցությամբ պոմպ-ջերմային գեներատոր «Ռադեքս», ԱԷԿ «Նոր տեխնոլոգիաներ», էլեկտրական ցնցում «Տորնադո» և էլեկտրահիդրավլիկ ցնցում «Վեկտորպլուս», մինի սարք մասնավոր տան համար։ (LATR) TSGC2-3k (3 կՎԱ) և բելառուսական Յուրլե-Կ.

Լուսանկարը – Tornado Heat Generator

Վաճառքն իրականացվում է Ռուսաստանի, Ղրղզստանի, Բելառուսի և ԱՊՀ այլ երկրների դիլերական կենտրոններում և գործընկեր խանութներում:

Ամեն տարի ջեռուցման թանկացումը ստիպում է մեզ ավելի էժան եղանակներ փնտրել ցուրտ սեզոնին բնակելի տարածքը տաքացնելու համար։ Սա հատկապես վերաբերում է այն տներին ու բնակարաններին, որոնք ունեն մեծ քառակուսի մակերես։ Նման խնայողության մեթոդներից մեկը հորձանուտն է: Այն ունի բազմաթիվ առավելություններ և նաև թույլ է տալիս խնայելստեղծման վրա։ Դիզայնի պարզությունը չի դժվարացնի հավաքել նույնիսկ սկսնակների համար: Հաջորդը, մենք կքննարկենք այս ջեռուցման մեթոդի առավելությունները, ինչպես նաև կփորձենք կազմել մեր սեփական ձեռքերով ջերմային գեներատոր հավաքելու ծրագիր:

Ջերմային գեներատորը հատուկ սարք է, որի հիմնական նպատակն է ջերմություն առաջացնել՝ այրելով դրա մեջ բեռնված վառելիքը: Այս դեպքում առաջանում է ջերմություն, որը ծախսվում է հովացուցիչ նյութի տաքացման վրա, որն իր հերթին ուղղակիորեն կատարում է բնակելի տարածքը տաքացնելու գործառույթը։

Առաջին ջերմային գեներատորները շուկայում հայտնվեցին դեռևս 1856 թվականին՝ շնորհիվ բրիտանացի ֆիզիկոս Ռոբերտ Բունսենի գյուտի, ով մի շարք փորձերի ժամանակ նկատեց, որ այրման ժամանակ առաջացած ջերմությունը կարող է ուղղվել ցանկացած ուղղությամբ։

Այդ ժամանակից ի վեր գեներատորները, իհարկե, փոփոխվել են և ունակ են տաքացնել շատ ավելի մեծ տարածք, քան 250 տարի առաջ:

Հիմնական չափանիշը, որով գեներատորները տարբերվում են միմյանցից, վառելիքն է, որը նրանք բեռնում են: Կախված սրանից՝ տարբերում են հետեւյալ տեսակները:

1. Դիզելային ջերմային գեներատորներ - դիզելային վառելիքի այրման արդյունքում ջերմություն են առաջացնում: Լավ տաքացնելու ունակություն մեծ տարածքներ, բայց ավելի լավ է դրանք չօգտագործել տան համար՝ վառելիքի այրման արդյունքում առաջացած թունավոր նյութերի առկայության պատճառով։
2. Գազի ջերմային գեներատորները գործում են անընդհատ գազամատակարարման սկզբունքով, այրվում են հատուկ խցիկում, որը նույնպես ջերմություն է արտադրում: Այն համարվում է լիովին տնտեսական տարբերակ, սակայն տեղադրումը պահանջում է հատուկ թույլտվություն և անվտանգության բարձրացում:
3. Պինդ վառելիքի գեներատորները նախագծով նման են սովորական ածխի վառարանին, որտեղ կա այրման խցիկ, մուր և մոխիրի խցիկ և ջեռուցման տարր. Հարմար է բաց տարածքներում օգտագործելու համար, քանի որ դրանց շահագործումը կախված չէ եղանակային պայմաններից:
4. – դրանց գործառնական սկզբունքը հիմնված է ջերմային փոխակերպման գործընթացի վրա, որի դեպքում հեղուկում ձևավորված փուչիկները հրահրում են փուլերի խառն հոսք՝ մեծացնելով առաջացած ջերմության քանակը։