„Pasidaryk pats“ sūkurinis šilumos generatorius. Šilumos generatorių pasigaminkime kartu savo rankomis

Ne visi pramoniniai objektai turi galimybę šildyti patalpas klasikiniais šilumos generatoriais, varomais kūrenant dujas, skystą ar kietojo kuro, o naudoti šildytuvą su kaitinimo elementais yra nepraktiška arba nesaugu. Tokiose situacijose į pagalbą ateina sūkurinis šilumos generatorius, naudojant darbinis skystis kavitacijos procesai. Pagrindiniai šių prietaisų veikimo principai buvo atrasti praėjusio amžiaus 30-aisiais ir buvo aktyviai plėtojami nuo šeštojo dešimtmečio. Tačiau įgyvendinimas gamybos procesas skysčio kaitinimas dėl sūkurio poveikio įvyko tik 90-aisiais, kai aktualiausias tapo energijos išteklių taupymo klausimas.

Dizainas ir veikimo principas

Iš pradžių dėl sūkurinių srautų jie išmoko šildyti orą ir kitus dujų mišinius. Tuo metu vandens šildyti tokiu būdu nebuvo įmanoma, nes jam trūksta suspaudimo savybių. Pirmuosius bandymus šia kryptimi padarė Merkulovas, kuris pasiūlė Ranque vamzdį užpildyti vandeniu, o ne oru. Šilumos generavimas pasirodė esąs šalutinis poveikis sūkurinis skysčio judėjimas ir ilgam laikui procesas net neturėjo pagrindo.

Šiandien žinoma, kad skysčiui judant per specialią kamerą dėl per didelio slėgio vandens molekulės išstumia dujų molekules, kurios kaupiasi į burbuliukus. Dėl procentinio vandens pranašumo jo molekulės linkusios trupėti dujų inkliuzai, ir padidėja jų paviršiaus slėgis. Toliau įtekėjus dujų molekulėms, temperatūra inkliuzų viduje pakyla ir pasiekia 800 – 1000ºС. O pasiekus zoną su mažesniu slėgiu, įvyksta burbuliukų kavitacijos (žlugimo) procesas, kuriame susikaupę šiluminė energija išsiskiria į supančią erdvę.

Priklausomai nuo kavitacijos burbuliukų susidarymo skysčio viduje metodo, visi sūkuriniai šilumos generatoriai skirstomi į tris kategorijas:

• Pasyviosios tangentinės sistemos;
• Pasyvios ašinės sistemos;
• Aktyvūs įrenginiai.

Dabar pažvelkime į kiekvieną kategoriją išsamiau.

Pasyvus tangentinis VTG

Tai sūkuriniai šilumos generatoriai, kuriuose termogeneracinė kamera turi statinę konstrukciją. Struktūriškai tokie sūkurių generatoriai yra kamera su keliais vamzdžiais, per kuriuos tiekiamas ir pašalinamas aušinimo skystis. Pernelyg didelis slėgis juose susidaro pumpuojant skystį su kompresoriumi, o jos turinys yra tiesus arba susuktas vamzdis. Tokio įrenginio pavyzdys parodytas paveikslėlyje žemiau.

1 paveikslas: grandinės schema pasyvus tangentinis generatorius

Kai skystis juda per įleidimo vamzdį, prie įėjimo į kamerą dėl stabdymo įtaiso įvyksta stabdymas, todėl tūrio plėtimosi zonoje atsiranda išretėjusi erdvė. Tada burbuliukai subyra ir vanduo įkaista. Norint gauti sūkurio energiją pasyviuose sūkuriniuose šilumos generatoriuose, keli įėjimai / išėjimai iš kameros, purkštukai ir kintamasis geometrine forma ir kiti kintamo slėgio kūrimo būdai.

Pasyvūs ašiniai šilumos generatoriai

Kaip ir ankstesnis tipas, pasyvūs ašiniai neturi judančių elementų, kad sukurtų turbulenciją. Šio tipo sūkuriniai šilumos generatoriai šildo aušinimo skystį, kameroje įrengdami diafragmą su cilindrinėmis, spiralinėmis arba kūginėmis angomis, antgalį, matricą ir droselį, veikiantį kaip ribojantis įtaisas. Kai kuriuose modeliuose įdiegta keletas šildymo elementai Su skirtingos savybės per skylutes, kad pagerintų jų efektyvumą.

Ryžiai. 2: pasyviojo ašinio šilumos generatoriaus schema

Pažvelkite į paveikslą, čia yra paprasto ašinio šilumos generatoriaus veikimo principas. Tai šiluminė instaliacija susideda iš šildymo kameros, įleidimo vamzdžio, įvedančio šaltą skysčio srautą, srauto formavimo įtaiso (yra ne visuose modeliuose), ribojimo įtaiso ir išleidimo vamzdžio su karštu vandens srautu.

Aktyvūs šilumos generatoriai

Skysčio šildymas tokiuose sūkuriniuose šilumos generatoriuose vyksta dėl aktyvaus judančio elemento, kuris sąveikauja su aušinimo skysčiu, veikimo. Juose įrengtos kavitacijos tipo kameros su diskiniais arba būgniniais aktyvatoriais. Tai rotaciniai šilumos generatoriai, vienas žinomiausių tarp jų – Potapov šilumos generatorius. Paprasčiausia schema aktyvus šilumos generatorius parodytas paveikslėlyje žemiau.

Ryžiai. 3: aktyvaus šilumos generatoriaus schema

Kai aktyvatorius sukasi, burbuliukai susidaro dėl skylių aktyvatoriaus paviršiuje ir skylių skirtingomis kryptimis su jomis priešingoje kameros sienelėje. Šis dizainas laikomas efektyviausiu, tačiau taip pat gana sunku pasirinkti geometrinius elementų parametrus. Todėl didžioji dauguma sūkurinių šilumos generatorių turi perforaciją tik ant aktyvatoriaus.

Tikslas

Kavitacijos generatoriaus įvedimo į eksploataciją aušroje jis buvo naudojamas tik pagal paskirtį - perduoti šiluminę energiją. Šiandien, plėtojant ir tobulinant šią sritį, sūkuriniai šilumos generatoriai naudojami:

• Patalpų šildymas tiek buitinėse, tiek pramoninėse patalpose;
• Šildymo skystis technologinėms operacijoms;
• Kaip momentiniai vandens šildytuvai, bet didesnio efektyvumo nei klasikiniai katilai;
• Maisto ir farmacinių mišinių pasterizavimui ir homogenizavimui nustatytoje temperatūroje (tai užtikrina virusų ir bakterijų pašalinimą iš skysčio be terminio apdorojimo);
• Šaltos srovės gavimas (tokiuose modeliuose karštas vanduo yra šalutinis poveikis);
• Naftos produktų maišymas ir atskyrimas, cheminių elementų įdėjimas į gautą mišinį;
• Garų generavimas.

Toliau tobulinant sūkurinius šilumos generatorius, jų taikymo sritis plėsis. Be to, Šis tipasšildymo įranga turi nemažai prielaidų išstumti vis dar konkurencingas praeities technologijas.

Privalumai ir trūkumai

Palyginti su identiškomis technologijomis, skirtomis patalpoms šildyti ar šildyti skysčius, sūkuriniai šilumos generatoriai turi keletą reikšmingų pranašumų:

• Ekologiškumas– palyginti su dujiniais, kietojo kuro ir dyzeliniais šilumos generatoriais, neteršia aplinkos;
• Priešgaisrinė ir sprogimo sauga– sūkuriniai modeliai, palyginti su dujiniais šilumos generatoriais ir įrenginiais, naudojantys naftos produktus, nekelia tokios grėsmės;
• Kintamumas— sūkurinis šilumos generatorius gali būti montuojamas esamose sistemose nemontuojant naujų vamzdynų;
• Ekonomika– tam tikromis aplinkybėmis jie yra daug pelningesni nei klasikiniai šilumos generatoriai, nes tiekia tą patį šiluminė galia pagal sunaudotą elektros energiją;
• Nereikia organizuoti aušinimo sistemos;
• Nereikalaujama organizuoti degimo produktų pašalinimo, neryškinkite smalkės ir neteršti oro darbo zona ar gyvenamosios patalpos;
• Suteikti gana aukštą efektyvumą– apie 91 – 92 % esant santykinai mažai elektros variklio ar siurblio galiai;
• Kaitinant skystį nuosėdos nesusidaro, o tai žymiai sumažina žalos dėl korozijos ir užsikimšimo kalkių nuosėdomis tikimybę;

Tačiau, be privalumų, sūkuriniai šilumos generatoriai turi ir nemažai trūkumų:

• Sukuria stiprią triukšmo apkrovą montavimo vietoje, kuris labai riboja jų naudojimą tiesiogiai miegamuosiuose, holuose, biuruose ir panašiose vietose;
• Pasižymi dideliais matmenimis, lyginant su klasikiniais skystais šildytuvais;
• Reikia tiksliai sureguliuoti kavitacijos procesą, nes burbuliukai susiduria su dujotiekio sienelėmis, o siurblio darbiniai elementai greitai susidėvi;
• Gana brangus remontas kai sugenda sūkurinio šilumos generatoriaus elementai.

Pasirinkimo kriterijai

Renkantis sūkurinį šilumos generatorių, svarbu nustatyti esamus įrenginio parametrus, kurie labiausiai tinka užduočiai spręsti. Šie parametrai apima:

• Energijos sąnaudos– nustato įrenginio eksploatacijai reikalingą iš tinklo suvartojamos elektros energijos kiekį.
• Konversijos koeficientas– nustato sunaudotos energijos kW ir išleistos kaip šiluminės energijos santykį kW.
• Srauto greitis– nustato skysčio judėjimo greitį ir jo reguliavimo galimybę (leidžia reguliuoti šilumos mainus šildymo sistemose arba slėgį vandens šildytuve).
• Sūkurinės kameros tipas– nustato šiluminės energijos gavimo būdą, proceso efektyvumą ir tam reikalingas sąnaudas.
• matmenys – svarbus veiksnys, turinčios įtakos galimybei įrengti šilumos generatorių bet kurioje vietoje.
• Cirkuliacinių grandinių skaičius– kai kurie modeliai, be šildymo kontūro, turi šalto vandens išleidimo kontūrą.

Kai kurių sūkurinių šilumos generatorių parametrai pateikti žemiau esančioje lentelėje:

Lentelė: kai kurių sūkurių generatorių modelių charakteristikos

Sumontuoto elektros variklio galia, kW
Tinklo įtampa, V		380	380	380	380	380
Šildomas tūris iki kubinių metrų.		5180	7063	8450	10200	15200
Maksimali aušinimo skysčio temperatūra, o C
Grynasis svoris, kg.		700	920	1295	1350	1715
Matmenys:
	- ilgis mm - plotis mm. - aukštis mm.
Darbinis režimas		mašina	mašina	mašina	mašina	mašina

Taip pat svarbus veiksnys yra sūkurinio šilumos generatoriaus kaina, kurią nustato gamintojas ir gali priklausyti tiek nuo jos dizaino elementai ir veikimo parametrus.

„Pasidaryk pats“ VTG

4 paveikslas: bendras vaizdas

Norėdami pasigaminti sūkurinį šilumos generatorių namuose, jums reikės: elektros variklio, plokščios sandarios kameros su besisukančiu disku, siurblio, šlifuoklio, suvirinimo (skirta metaliniai vamzdžiai), lituoklis (skirtas plastikiniai vamzdžiai) Elektrinis grąžtas, vamzdžiai ir jungiamosios detalės jiems, rėmas ar stovas įrangai dėti. Surinkimas apima Tolesni žingsniai:

Ryžiai. 6: Prijunkite vandens ir maitinimo šaltinį

Tokį sūkurinį šilumos generatorių galima prijungti prie abiejų esama sistemašilumos tiekimo, ir įrengti jam atskirus šildymo radiatorius.

Video tema

Namo, garažo, biuro, prekybinių patalpų šildymas – problema, kurią reikia spręsti iškart pastačius patalpas. Ir nesvarbu, koks metų laikas lauke. Žiema vis tiek ateis. Taigi turite iš anksto įsitikinti, kad viduje šilta. Tiems, kurie perka butą kelių aukštų pastatas, nėra ko jaudintis – statybininkai jau viską padarė. Tačiau tie, kurie statosi nuosavą namą, įrengia garažą ar atskirą nedidelį pastatą, turės pasirinkti, kokią šildymo sistemą įsirengti. Ir vienas iš sprendimų bus sūkurinis šilumos generatorius.

Oro atskyrimas, kitaip tariant, jo padalijimas į šaltą ir karštą frakcijas sūkurinėje srovėje – reiškinys, sudaręs sūkurinio šilumos generatoriaus pagrindą, buvo atrastas maždaug prieš šimtą metų. Ir kaip dažnai nutinka, apie 50 metų niekas negalėjo suprasti, kaip juo naudotis. Daugiausia buvo modernizuotas vadinamasis sūkurinis vamzdis Skirtingi keliai ir stengėsi tilpti į beveik visus tipus žmogaus veikla. Tačiau visur jis buvo prastesnis už esamus įrenginius tiek kaina, tiek efektyvumu. Kol rusų mokslininkas Merkulovas sugalvojo bėgti vandenį į vidų, jis nustatė, kad temperatūra išleidimo angoje pakilo kelis kartus ir pavadino šį procesą kavitacija. Prietaiso kaina labai sumažėjo, bet koeficientas naudingas veiksmas tapo beveik šimtaprocentinis.

Veikimo principas

Taigi, kas yra ši paslaptinga ir prieinama kavitacija? Bet viskas gana paprasta. Einant per sūkurį, vandenyje susidaro daug burbuliukų, kurie savo ruožtu sprogsta, išskirdami tam tikrą energijos kiekį. Ši energija šildo vandenį. Burbulų skaičiaus nesuskaičiuosi, tačiau sūkurinės kavitacijos šilumos generatorius gali padidinti vandens temperatūrą iki 200 laipsnių. Būtų kvaila tuo nepasinaudoti.

Du pagrindiniai tipai

Nepaisant to, kad karts nuo karto pasigirsta pranešimų, kad kažkas kažkur savo rankomis pagamino unikalų sūkurinį šilumos generatorių, kurio galia galima apšildyti visą miestą, dažniausiai tai yra paprastos laikraščio kanarėlės, neturinčios jokio pagrindo. faktiškai. Galbūt kada nors tai įvyks, tačiau kol kas šio įrenginio veikimo principas gali būti naudojamas tik dviem būdais.

Rotacinis šilumos generatorius. Išcentrinio siurblio korpusas šiuo atveju veiks kaip statorius. Priklausomai nuo galios, per visą rotoriaus paviršių išgręžiamos tam tikro skersmens skylės. Būtent dėl ​​jų atsiranda tie patys burbuliukai, kurių sunaikinimas įkaitina vandenį. Šio tipo šilumos generatorius turi tik vieną privalumą. Tai daug produktyviau. Tačiau trūkumų yra žymiai daugiau.

• Šis įrengimas yra labai triukšmingas.
• Padidėjęs dalių susidėvėjimas.
• Reikia dažnai keisti sandariklius ir sandariklius.
• Per brangu aptarnauti.

Statinis šilumos generatorius. Skirtingai nei ankstesnėje versijoje, čia niekas nesisuka, o kavitacijos procesas vyksta natūraliai. Veikia tik siurblys. O privalumų ir trūkumų sąrašas krypsta visiškai priešinga kryptimi.

• Prietaisas gali veikti esant žemam slėgiui.
• Temperatūros skirtumas tarp šalto ir karšto galų yra gana didelis.
• Visiškai saugus, nesvarbu, kur jis naudojamas.
• Greitas šildymas.
• Efektyvumas 90% ir daugiau.
• Galima naudoti tiek šildymui, tiek vėsinimui.

Vieninteliu statinio WTG trūkumu galima laikyti didelę įrangos kainą ir su tuo susijusį gana ilgą atsipirkimo laikotarpį.

Kaip surinkti šilumos generatorių

Turint visus šiuos mokslinius terminus, kurie gali išgąsdinti fizikos nepažįstantį žmogų, VTG pasidaryti namuose visiškai įmanoma. Žinoma, teks padirbėti, bet jei viskas bus padaryta teisingai ir efektyviai, šiluma galėsite mėgautis bet kada.

O pradėti, kaip ir bet kuriame kitame versle, reikia ruošti medžiagas ir įrankius. Jums reikės:

• Suvirinimo aparatas.
• Sanderis.
• Elektrinis grąžtas.
• Veržliarakčių komplektas.
• Grąžtų komplektas.
• Metalinis kampas.
• Varžtai ir veržlės.
• Storas metalinis vamzdis.
• Du srieginiai vamzdžiai.
• Jungiamosios movos.
• Elektrinis variklis.
• Išcentrinis siurblys.
• Reaktyvinis.

Dabar galite pradėti dirbti tiesiogiai.

Variklio montavimas

Elektros variklis, parinktas pagal turimą įtampą, montuojamas ant rėmo, suvirintas arba surenkamas varžtais, iš kampo. Bendras rėmo dydis paskaičiuotas taip, kad jame tilptų ne tik variklis, bet ir siurblys. Kad išvengtumėte rūdžių, rėmą geriau nudažyti. Pažymėkite skyles, išgręžkite ir sumontuokite elektros variklį.

Siurblio prijungimas

Siurblys turi būti parenkamas pagal du kriterijus. Pirma, jis turi būti išcentrinis. Antra, variklio galios turi pakakti jam pasukti. Sumontavus siurblį ant rėmo, veiksmų algoritmas yra toks:

• Storame 100 mm skersmens ir 600 mm ilgio vamzdyje iš abiejų pusių turi būti padarytas 25 mm išorinis griovelis ir pusė storio. Nupjaukite siūlą.
• Supjaustykite į dvi to paties vamzdžio dalis, kurių kiekviena yra 50 mm ilgio. vidinis sriegis pusė ilgio.
• Priešingoje sriegiui pusėje suvirinkite pakankamo storio metalinius dangtelius.
• Dangtelių centre padarykite skylutes. Vienas yra antgalio dydis, antrasis - vamzdžio dydis. SU viduje skylės purkštukui su grąžtu didelio skersmens būtina nuimti nuožulną, kad ji atrodytų kaip antgalis.
• Purkštuko vamzdis yra prijungtas prie siurblio. Į skylę, iš kurios tiekiamas vanduo esant slėgiui.
• Šildymo sistemos įvadas yra prijungtas prie antrojo vamzdžio.
• Šildymo sistemos išėjimas yra prijungtas prie siurblio įvesties.

Ciklas baigtas. Vanduo su slėgiu bus tiekiamas į purkštuką ir dėl ten susidarančio sūkurio ir atsirandančio kavitacijos efekto pradės kaisti. Temperatūrą galima reguliuoti už vamzdžio sumontavus rutulinį vožtuvą, kuriuo vanduo grįžta atgal į šildymo sistemą.

Šiek tiek uždarius galima padidinti temperatūrą ir atvirkščiai, atidarius – sumažinti.

Patobulinkime šilumos generatorių

Tai gali skambėti keistai, bet šis yra gana sudėtingas dizainas gali būti patobulintas, dar labiau padidinant jo našumą, o tai bus neabejotinas privataus namo šildymo pliusas didelis plotas. Šis patobulinimas pagrįstas tuo, kad pats siurblys linkęs prarasti šilumą. Tai reiškia, kad turite išleisti kuo mažiau.

Tai galima pasiekti dviem būdais. Izoliuokite siurblį naudodami bet kokias šiam tikslui tinkamas medžiagas. termoizoliacinės medžiagos. Arba apsupkite jį vandens striuke. Pirmasis variantas yra aiškus ir prieinamas be jokio paaiškinimo. Bet prie antrojo turėtume pasilikti išsamiau.

Norėdami sukurti siurblio vandens gaubtą, turėsite jį įdėti į specialiai tam skirtą hermetišką indą, kuris atlaikytų visos sistemos slėgį. Vanduo bus tiekiamas būtent į šią talpyklą, o iš ten jį pasiims siurblys. Išorinis vanduo taip pat įkais, o tai leis siurbliui dirbti daug efektyviau.

Sūkurio absorberis

Bet pasirodo, tai dar ne viskas. Kruopščiai ištyrę ir supratę sūkurinio šilumos generatoriaus veikimo principą, galite jį aprūpinti sūkurio slopintuvu. Aukštu slėgiu tiekiama vandens srovė atsitrenkia į priešingą sieną ir sukasi. Tačiau tokių sūkurių gali būti keli. Įrenginio viduje tereikia sumontuoti konstrukciją, primenančią lėktuvo bombos kotą. Tai atliekama taip:

• Iš vamzdžio, kurio skersmuo yra šiek tiek mažesnis nei pats generatorius, reikia iškirpti du 4-6 cm pločio žiedus.
• Žiedų viduje suvirinkite šešias metalines plokštes, parinktas taip, kad visos konstrukcijos ilgis siektų ketvirtadalį paties generatoriaus korpuso ilgio.
• Surinkdami prietaisą, pritvirtinkite šią konstrukciją viduje priešais purkštuką.

Tobulumui ribų yra ir negali būti, o sūkurinis šilumos generatorius mūsų laikais vis dar tobulinamas. Ne kiekvienas gali tai padaryti. Tačiau visiškai įmanoma surinkti įrenginį pagal aukščiau pateiktą schemą.

Įvairūs būdai taupyti energiją ar gauti nemokamos elektros išlieka populiarūs. Tobulėjant internetui, informacija apie visokius „stebuklingus išradimus“ tampa vis labiau prieinama. Vienas dizainas, praradęs populiarumą, pakeičiamas kitu.

Šiandien pažvelgsime į vadinamąjį sūkurinės kavitacijos generatorių – įrenginį, kurio išradėjai mums žada labai efektyvus patalpų šildymas kurioje jis sumontuotas. Kas tai yra? Šiame įrenginyje naudojamas skysčio kaitinimo efektas kavitacijos metu – specifinis garų mikroburbuliukų susidarymo efektas vietinio skysčio slėgio mažinimo srityse, atsirandantis arba kai siurblio sparnuotė sukasi, arba skystį veikia garso vibracijos. Jei kada nors naudojote ultragarsinę vonią, galbūt pastebėjote, kaip jos turinys pastebimai įkaista.

Internete yra straipsnių apie rotacinio tipo sūkurinius generatorius, kurių veikimo principas yra sukurti kavitacijos zonas, kai skystyje sukasi konkrečios formos sparnuotė. Ar tai perspektyvu? šį sprendimą?

Pradėkime nuo teorinių skaičiavimų. Tokiu atveju elektrą išleidžiame elektros varikliui valdyti (vidutinis naudingumo koeficientas – 88%), o susidariusią mechaninę energiją iš dalies išleidžiame kavitacijos siurblio sandariklių trinčiai, o iš dalies – skysčio šildymui dėl kavitacijos. Tai yra, bet kuriuo atveju tik dalis išeikvotos elektros energijos bus paversta šiluma. Tačiau prisiminus, kad įprasto kaitinimo elemento efektyvumas siekia nuo 95 iki 97 procentų, tampa aišku, kad stebuklo nebus: daug brangesnis ir sudėtingesnis sūkurinis siurblys bus mažiau efektyvus nei paprasta nichromo spiralė.

Galima teigti, kad naudojant šildymo elementus šildymo sistemoje būtina įvesti papildomus cirkuliaciniai siurbliai, o sūkurinis siurblys galės pats siurbti aušinimo skystį. Tačiau, kaip bebūtų keista, siurblių kūrėjai kovoja su kavitacijos atsiradimu, kuri ne tik žymiai sumažina siurblio efektyvumą, bet ir sukelia jo eroziją. Vadinasi, šilumos generatoriaus siurblys turi būti ne tik galingesnis nei specializuotas perdavimo siurblys, bet taip pat reikės naudoti pažangesnes medžiagas ir technologijas, kad būtų užtikrintas panašus išteklius.

Struktūriškai mūsų Laval antgalis atrodys kaip metalinis vamzdis su vamzdžio sriegiais galuose, todėl srieginės movos prijunkite jį prie dujotiekio. Norėdami pagaminti vamzdį, jums reikės tekinimo staklės.

• Pačio antgalio forma, tiksliau, jo išėjimo dalis, gali skirtis pagal dizainą. Parinktį „a“ lengviausia pagaminti, o jo charakteristikas galima keisti keičiant išleidimo kūgio kampą 12–30 laipsnių. Tačiau tokio tipo antgaliai užtikrina minimalų atsparumą skysčio tekėjimui, taigi ir mažiausią kavitaciją sraute.
• Variantas „b“ yra sudėtingesnis, tačiau dėl didžiausio slėgio kritimo purkštuko išleidimo angoje jis taip pat sukurs didžiausią srauto turbulenciją. Kavitacijos atsiradimo sąlygos šiuo atveju yra optimalios.
• Variantas „c“ yra kompromisas dėl gamybos sudėtingumo ir efektyvumo, todėl verta jį pasirinkti.

Auksta kaina šildymo įranga verčia daugelį susimąstyti, ar verta pirkti pramoninį modelį, ar geriau jį surinkti patiems. Iš esmės šilumos generatorius yra šiek tiek modifikuotas išcentrinis siurblys. Kiekvienas, turintis minimalių žinių šioje pramonėje, gali surinkti tokį įrenginį savarankiškai. Jei neturite savo pokyčių, tada paruoštos diagramos visada galima rasti internete. Svarbiausia yra pasirinkti tokį, kuris leis lengvai surinkti šilumos generatorių savo rankomis. Tačiau pirmiausia nepakenks sužinoti kuo daugiau apie šį įrenginį.

Kas yra šilumos generatorius

Šios klasės įrangą sudaro du pagrindiniai įrenginių tipai:

• Statorius;
• Notorny (sūkurys).

Tačiau ne taip seniai pasirodė kavitacijos modeliai, kurie artimiausiu metu gali tapti vertas pakaitalas agregatų, naudojančių įprastų rūšių kurą.

Skirtumas tarp statoriaus ir rotoriaus įtaisų yra tas, kad pirmame skystis šildomas naudojant purkštukus, esančius įrenginio įleidimo ir išleidimo angose. Antrojo tipo generatoriuose siurblio sukimosi metu susidaro šiluma, todėl vandenyje susidaro turbulencija.

Pažiūrėkime vaizdo įrašą, veikiantį generatorių, išmatavimus:

Savo jėgomis surinktas sūkurinis šilumos generatorius savo našumu yra šiek tiek pranašesnis už statorių. Jis turi 30% didesnį šilumos perdavimą. Ir nors šiandien rinkoje tokia įranga pristatoma įvairių modifikacijų, besiskiriančių rotoriais ir purkštukais, jų darbo esmė nesikeičia. Remiantis šiais parametrais, vis tiek geriau savarankiškai surinkti sūkurinio tipo šilumos generatorių. Kaip tai padaryti, bus aptarta toliau.

Įranga ir veikimo principas

Paprasčiausias dizainas yra įrenginys, kurį sudaro šie elementai:

1. Rotorius pagamintas iš anglinio plieno;
2. Statorius (suvirintas arba monolitinis);
3. Slėgio rankovė su vidinis skersmuo 28 mm;
4. Plieninis žiedas.

Panagrinėkime generatoriaus veikimo principą naudodami kavitacijos modelio pavyzdį. Jame vanduo patenka į kavitatorių, po kurio jį sukasi variklis. Įrenginio veikimo metu aušinimo skystyje esantys oro burbuliukai subyra. Tokiu atveju į kavitatorių patenkantis skystis įkaista.

Norint dirbti su savo rankomis surinktu įrenginiu, naudojant internete rastus prietaiso brėžinius, reikėtų atsiminti, kad tam reikia energijos, kuri išleidžiama įrenginyje įveikiant trinties jėgą, generuojant garso vibracijas, kaitinant skystį. Be to, prietaiso efektyvumas yra beveik 100%.

Prietaisui surinkti reikalingi įrankiai

Neįmanoma patiems surinkti tokio įrenginio nuo nulio, nes jo gamybai reikės naudoti technologinė įranga, kas turi namų meistras tiesiog ne. Todėl jie dažniausiai savo rankomis surenka tik surinkimą, kuris tam tikru būdu kartojasi. Jis vadinamas Potapovo įrenginiu.

Tačiau net norint surinkti šį įrenginį jums reikia šios įrangos:

1. Grąžtas ir jam skirtų grąžtų komplektas;
2. Suvirinimo aparatas;
3. Malimo mašina;
4. Raktai;
5. Tvirtinimo detalės;
6. Gruntas ir dažų teptukas.

Be to, reikės įsigyti variklį, veikiantį iš 220 V tinklo, ir fiksuotą pagrindą pačiam įrenginiui ant jo sumontuoti.

Generatoriaus gamybos etapai

Prietaiso surinkimas prasideda maišymo vamzdžio prijungimu prie siurblio, pageidaujamo slėgio tipo. Jis sujungiamas naudojant specialų flanšą. Vamzdžio dugno centre yra skylė, per kurią bus išleidžiamas karštas vanduo. Jo srautui valdyti naudojamas stabdžių įtaisas. Jis yra priešais dugną.

Bet kadangi sistema taip pat cirkuliuoja saltas vanduo, tada jo srautas taip pat turi būti reguliuojamas. Šiuo tikslu naudojamas disko lygintuvas. Kai skystis atvėsta, jis nukreipiamas į karštąjį galą, kur specialiu maišytuvu sumaišomas su įkaitusiu aušinimo skysčiu.

Toliau jie pereina prie sūkurinio šilumos generatoriaus konstrukcijos surinkimo savo rankomis. Tam naudoju malūnėlis pjaunami kampai, iš kurių surenkama pagrindinė konstrukcija. Kaip tai padaryti, galite pamatyti žemiau esančiame brėžinyje.

Yra du būdai surinkti konstrukciją:

• Varžtų ir veržlių naudojimas;
• Naudojant suvirinimo aparatą.

Pirmuoju atveju pasiruoškite tai, kad turėsite padaryti skylutes tvirtinimo detalėms. Tam jums reikia gręžimo. Surinkimo metu būtina atsižvelgti į visus matmenis - tai padės gauti įrenginį su nurodytais parametrais.

Pats pirmasis etapas yra rėmo, ant kurio sumontuotas variklis, sukūrimas. Jis surenkamas iš geležinių kampų. Konstrukcijos matmenys priklauso nuo variklio dydžio. Jie gali skirtis ir parenkami konkrečiam įrenginiui.

Norėdami pritvirtinti variklį prie surinkto rėmo, jums reikės dar vieno kvadrato. Jis konstrukcijoje veiks kaip skersinis elementas. Renkantis variklį ekspertai rekomenduoja atkreipti dėmesį į jo galią. Nuo šio parametro priklauso šildomo aušinimo skysčio kiekis.

Pažiūrėkime vaizdo įrašą, šilumos generatoriaus surinkimo etapus:

Paskutinis surinkimo etapas yra rėmo dažymas ir skylių paruošimas įrenginio montavimui. Tačiau prieš pradėdami montuoti siurblį, turėtumėte apskaičiuoti jo galią. Priešingu atveju variklis gali nepaleisti įrenginio.

Paruošus visas sudedamąsias dalis, siurblys prijungiamas prie angos, iš kurios slėgis teka vanduo, ir įrenginys paruoštas darbui. Dabar, naudojant antrąjį vamzdį, jis prijungtas prie šildymo sistemos.

Šis modelis yra vienas iš paprasčiausių. Bet jei yra noras reguliuoti aušinimo skysčio temperatūrą, įdiekite fiksavimo įtaisą. Galima naudoti ir elektroninius stebėjimo įrenginius, tačiau reikia turėti omenyje, kad jie yra gana brangūs.

Prietaisas prijungiamas prie sistemos taip. Pirma, jis yra prijungtas prie skylės, per kurią teka vanduo. Ji patiria spaudimą. Antrasis vamzdis naudojamas tiesioginiam prijungimui prie šildymo sistemos. Norėdami pakeisti aušinimo skysčio temperatūrą, už vamzdžio yra fiksavimo įtaisas. Kai jis uždarytas, temperatūra sistemoje palaipsniui didėja.

Taip pat gali būti naudojami papildomi mazgai. Tačiau tokios įrangos kaina yra gana didelė.

Žiūrėkite vaizdo įrašą, dizainą po pagaminimo:

Būsimo generatoriaus korpusas gali būti suvirintas. Ir bet kuris tekintojas suks jam detales pagal jūsų brėžinius. Paprastai jis yra cilindro formos, uždarytas iš abiejų pusių. Kūno šonuose yra per skylutes. Jie reikalingi įrenginiui prijungti prie šildymo sistemos. Korpuso viduje įdedama purkštukas.

Išorinis generatoriaus gaubtas dažniausiai yra iš plieno. Tada jame yra padarytos skylės varžtams ir centrinė, prie kurios vėliau privirinama skysčio tiekimo armatūra.

Iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad nėra nieko sunku surinkti šilumos generatorių savo rankomis naudojant medieną. Tačiau iš tikrųjų ši užduotis nėra tokia lengva. Žinoma, jei neskubėsite ir gerai išnagrinėsite problemą, galite susidoroti. Tačiau apdirbtų dalių matmenų tikslumas yra labai svarbus. IR ypatingas dėmesys reikia pagaminti rotorių. Iš tiesų, jei jis bus apdirbtas neteisingai, įrenginys pradės veikti aukštas lygis vibracija, kuri neigiamai paveiks visas dalis. Tačiau labiausiai tokioje situacijoje nukenčia guoliai. Jie labai greitai sulaužys.

Tik tinkamai surinktas šilumos generatorius veiks efektyviai. Be to, jo efektyvumas gali siekti 93%. Štai kodėl ekspertai pataria.

Krūva naudingų išradimų liko nepareikalautas. Taip nutinka dėl žmogaus tingumo ar nežinomybės baimės. Vienas iš šių atradimų ilgą laiką buvo sūkurinis šilumos generatorius. Dabar, atsižvelgiant į visišką išteklių taupymą ir norą naudoti aplinkai nekenksmingus energijos šaltinius, šilumos generatoriai pradėti praktiškai naudoti namų ar biuro šildymui. Kas tai? Prietaisas, kuris anksčiau buvo kuriamas tik laboratorijose, arba naujas žodis šiluminės energetikos inžinerijoje.

Šildymo sistema su sūkuriniu šilumos generatoriumi

Veikimo principas

Šilumos generatorių veikimo pagrindas yra mechaninės energijos pavertimas kinetine energija, o vėliau šilumine energija.

XX amžiaus pradžioje Josephas Rankas atrado sūkurinio oro srauto padalijimą į šaltą ir karštą frakcijas. Praėjusio amžiaus viduryje vokiečių išradėjas Hilshamas modernizavo sūkurinio vamzdžio įrenginį. Po kiek laiko rusų mokslininkas A. Merkulovas į Rankės vamzdį vietoj oro įpylė vandens. Išleidimo angoje vandens temperatūra gerokai pakilo. Būtent šiuo principu veikia visi šilumos generatoriai.

Vanduo, eidamas per vandens sūkurį, sudaro daug oro burbuliukų. Skysčio slėgio įtakoje burbuliukai sunaikinami. Dėl to dalis energijos išsiskiria. Vanduo šyla. Šis procesas vadinamas kavitacija. Visų sūkurinių šilumos generatorių darbas skaičiuojamas remiantis kavitacijos principu. Šio tipo generatorius vadinamas „kavitacija“.

Šilumos generatorių tipai

Visi šilumos generatoriai skirstomi į du pagrindinius tipus:

1. Rotary. Šilumos generatorius, kuriame naudojant rotorių sukuriamas sūkurinis srautas.
2. Statinis. Šiose rūšyse vandens sūkurys sukuriamas naudojant specialius kavitacijos vamzdelius. Vandens slėgį sukuria išcentrinis siurblys.

Kiekvienas tipas turi savo privalumų ir trūkumų, kuriuos reikėtų aptarti išsamiau.

Rotacinis šilumos generatorius

Šio įrenginio statorius yra išcentrinio siurblio korpusas.

Rotoriai gali būti skirtingi. Internete yra daugybė jų įgyvendinimo schemų ir instrukcijų. Šilumos generatoriai yra daugiau mokslinis eksperimentas, nuolat tobulinamas.

Rotacinio generatoriaus dizainas

Korpusas yra tuščiaviduris cilindras. Atstumas tarp korpuso ir besisukančios dalies skaičiuojamas individualiai (1,5-2 mm).

Terpė įkaista dėl jos trinties su korpusu ir rotoriumi. Tai padeda burbuliukai, kurie susidaro dėl vandens kavitacijos rotoriaus ląstelėse. Tokių įrenginių našumas yra 30% didesnis nei statinių. Instaliacijos yra gana triukšmingos. Jie padidino dalių susidėvėjimą dėl nuolatinio agresyvios aplinkos poveikio. Būtina nuolat stebėti: alyvos sandariklių, tarpiklių ir tt būklę. Tai labai apsunkina ir padidina priežiūros išlaidas. Jie retai naudojami įrengiant šildymą namuose, jie rado šiek tiek kitokį pritaikymą - šildymas didelis gamybinės patalpos.

Pramoninis kavitatoriaus modelis

Statinis šilumos generatorius

Pagrindinis šių įrenginių privalumas yra tai, kad jose niekas nesisuka. Elektra sunaudojama tik siurbliui valdyti. Kavitacija atsiranda dėl natūralių fizinių procesų vandenyje.

Tokių įrenginių efektyvumas kartais viršija 100%. Generatorių terpė gali būti skysta, suslėgtos dujos, antifrizas, antifrizas.

Įėjimo ir išėjimo temperatūrų skirtumas gali siekti 100⁰С. Dirbant su suslėgtomis dujomis, jos tangentiškai pučiamos į sūkurio kamerą. Jis jame pagreitina. Kuriant sūkurį, karštas oras praeina pro kūginį piltuvą, o šaltas grįžta atgal. Temperatūra gali siekti 200⁰С.

Privalumai:

1. Gali užtikrinti didelį temperatūros skirtumą tarp karšto ir šalto galų, veikti esant žemam slėgiui.
2. Efektyvumas yra ne mažesnis kaip 90%.
3. Niekada neperkaista.
4. Atsparus ugniai ir sprogimui. Galima naudoti sprogioje aplinkoje.
5. Užtikrina greitą ir efektyvų visos sistemos šildymą.
6. Galima naudoti tiek šildymui, tiek vėsinimui.

Šiuo metu naudojamas nepakankamai dažnai. Jie naudoja kavitacijos šilumos generatorių, kad sumažintų namų ar pramoninių patalpų šildymo išlaidas, jei yra. suspaustas oras. Trūkumas išlieka gana didelė įrangos kaina.

Potapovo šilumos generatorius

Populiarus ir labiau ištirtas yra Potapovo šilumos generatoriaus išradimas. Jis laikomas statiniu įrenginiu.

Slėgio jėgą sistemoje sukuria išcentrinis siurblys. Aukštu slėgiu į sraigę tiekiama vandens srovė. Skystis pradeda kaisti dėl sukimosi išilgai išlenkto kanalo. Ji patenka į sūkurinį vamzdelį. Vamzdžio filmuota medžiaga turėtų būti dešimtis kartų didesnė už plotį.

Generatoriaus įrenginio schema

1. Vamzdžio šaka
2. Sraigė.
3. Sūkurinis vamzdelis.
4. Viršutinis stabdys.
5. Vandens tiesintuvas.
6. Sukabinimas.
7. Apatinis stabdžių žiedas.
8. Apeiti.
9. Šakos linija.

Vanduo praeina per spiralę, esančią palei sienas. Toliau buvo sumontuotas stabdžių įtaisas, skirtas detalei išimti karštas vanduo. Purkštukas yra šiek tiek išlygintas plokštelėmis, pritvirtintomis prie rankovės. Viduje yra tuščia erdvė, prijungta prie kito stabdymo įrenginio.

Vanduo su aukštos temperatūros pakyla, o per vidinę erdvę leidžiasi šaltas sūkurinis skysčio srautas. Šaltas srautas susiliečia su karštu srautu per plokštes ant rankovės ir įkaista.

Šiltas vanduo nusileidžia į apatinį stabdžių žiedą ir toliau kaitinamas dėl kavitacijos. Šildomas srautas iš apatinio stabdžių įrenginio per aplinkkelį patenka į išleidimo vamzdį.

Viršutiniame stabdžių žiede yra praėjimas, kurio skersmuo yra lygus sūkurinio vamzdžio skersmeniui. Jo dėka į vamzdį gali patekti karštas vanduo. Susimaišo karštas ir šiltas srautas. Tada vanduo naudojamas pagal paskirtį. Dažniausiai patalpų šildymui ar buitinėms reikmėms. Grąžinimas prijungtas prie siurblio. Vamzdis eina į įėjimą į namo šildymo sistemą.

Norint sumontuoti Potapov šilumos generatorių, reikalinga įstrižinė instaliacija. Karštas aušinimo skystis turi būti tiekiamas į viršutinį akumuliatoriaus kanalą, o šaltas aušinimo skystis išeis iš apatinio kanalo.

paties Potapovo generatorius

Yra daug pramoninių generatorių modelių. Dėl patyręs meistras Savo rankomis pasidaryti sūkurinį šilumos generatorių nėra sunku:

1. Visa sistema turi būti tvirtai pritvirtinta. Naudojant kampus, daromas rėmas. Galima naudoti suvirinimą arba varžtus. Svarbiausia, kad konstrukcija būtų patvari.
2. Ant rėmo sumontuotas elektros variklis. Jis parenkamas pagal kambario plotą, išorinės sąlygos ir turima įtampa.
3. Vandens siurblys sumontuotas ant rėmo. Renkantis jį, atsižvelkite į:

• reikalingas išcentrinis siurblys;
• variklis turi pakankamai jėgų jį sukti;
• siurblys turi atlaikyti bet kokios temperatūros skystį.

1. Siurblys prijungtas prie variklio.
2. 500–600 mm ilgio cilindras pagamintas iš storo 100 mm skersmens vamzdžio.
3. Būtina pagaminti du dangčius iš storo plokščio metalo:

• turi būti skylė vamzdžiui;
• antrasis po srove. Ant briaunos padaromas nusklembimas. Pasirodo, tai antgalis.

1. Dangtelius prie cilindro geriau pritvirtinti sriegine jungtimi.
2. Purkštukas yra viduje. Jo skersmuo turi būti perpus mažesnis nei ¼ cilindro skersmens.

Dėl labai mažos skylės siurblys perkais ir greitai susidėvės dalys.

1. Purkštuko šoninis vamzdis yra prijungtas prie siurblio tiekimo. Antrasis yra prijungtas prie viršutinio šildymo sistemos taško. Aušinamas vanduo iš sistemos prijungiamas prie siurblio įvado.
2. Vanduo, veikiamas slėgio iš siurblio, tiekiamas į purkštuką. Šilumos generatoriaus kameroje jos temperatūra pakyla dėl sūkurinių srautų. Tada jis tiekiamas į šildymą.

Kavitacijos generatoriaus grandinė

1. Reaktyvinis.
2. Elektros variklio velenas.
3. Sūkurinis vamzdelis.
4. Įleidimo antgalis.
5. Išleidimo vamzdis.
6. Sūkurio slopintuvas.

Temperatūrai reguliuoti už vamzdžio dedamas vožtuvas. Kuo mažiau jis atviras, tuo ilgesnis vanduo kavitatoriuje, ir kuo aukštesnė jo temperatūra.

Kai vanduo praeina pro antgalį, susidaro stiprus slėgis. Jis atsitrenkia į priešingą sieną ir dėl to sukasi. Padėję papildomą kliūtį srauto viduryje, galite pasiekti didesnę grąžą.

Sūkurio slopintuvas

Sūkurio slopintuvo darbas grindžiamas tuo:

1. Pagaminti du žiedai, plotis 4-5 cm, skersmuo kiek mažesnis už cilindrą.
2. Iš storo metalo išpjautos 6 ¼ ilgio generatoriaus korpuso plokštės. Plotis priklauso nuo skersmens ir parenkamas individualiai.
3. Plokštės tvirtinamos žiedų viduje priešais vienas kitą.
4. Sklendė įkišama priešais antgalį.

Generatorių kūrimas tęsiasi. Norėdami padidinti našumą, galite eksperimentuoti su slopintuvu.

Dėl darbo į atmosferą patenka šilumos nuostoliai. Norėdami juos pašalinti, galite padaryti šilumos izoliaciją. Pirmiausia jis pagamintas iš metalo, o po to iš viršaus aptrauktas bet kokia izoliacine medžiaga. Svarbiausia, kad jis atlaikytų virimo temperatūrą.

Norėdami palengvinti Potapov generatoriaus paleidimą ir priežiūrą, turite:

• dažyti visus metalinius paviršius;
• visas dalis padarykite iš storo metalo, todėl šilumos generatorius tarnaus ilgiau;
• Surinkimo metu prasminga padaryti kelis dangčius su skirtingo skersmens skylėmis. parenkamas empiriškai geriausias variantasšiai sistemai;
• Prieš prijungiant vartotojus, sujungus generatorių, būtina patikrinti jo sandarumą ir veikimą.

Hidrodinaminė grandinė

Dėl teisingas montavimas Sūkuriniam šilumos generatoriui reikalinga hidrodinaminė grandinė.

Grandinės prijungimo schema

Norėdami jį pagaminti, jums reikia:

• išėjimo slėgio matuoklis, skirtas matuoti slėgį kavitatoriaus išėjimo angoje;
• termometrai temperatūrai matuoti prieš ir už šilumos generatoriaus;
• apsauginis vožtuvas oro kišenių pašalinimui;
• įleidimo ir išleidimo čiaupai;
• slėgio matuoklis prie įleidimo angos siurblio slėgiui reguliuoti.

Hidrodinaminė grandinė supaprastins sistemos priežiūrą ir stebėjimą.

Jei turite vienfazis tinklas, galite naudoti dažnio keitiklis. Tai leis padidinti siurblio sukimosi greitį ir pasirinkti tinkamą.

Sūkurinis šilumos generatorius naudojamas namui šildyti ir karštam vandeniui tiekti. Jis turi daug privalumų, palyginti su kitais šildytuvais:

• šilumos generatoriaus montavimui nereikia leidimų;
• Kavitatorius veikia autonomiškai ir nereikalauja nuolatinio stebėjimo;
• yra aplinkai nekenksmingas energijos šaltinis ir neišskiria kenksmingų teršalų į atmosferą;
• visiška priešgaisrinė ir sprogimo sauga;
• mažesnės elektros sąnaudos. Neabejotinas efektyvumas, efektyvumas artėja prie 100%;
• vanduo sistemoje nesudaro apnašų, nereikia papildomo vandens valymo;
• gali būti naudojamas tiek šildymui, tiek karšto vandens tiekimui;
• užima mažai vietos ir lengvai montuojamas bet kuriame tinkle.

Atsižvelgiant į visa tai, kavitacijos generatorius tampa vis paklausesnis rinkoje. Tokia įranga sėkmingai naudojama gyvenamųjų ir biuro patalpų šildymui.

Vaizdo įrašas. „Pasidaryk pats“ sūkurinis šilumos generatorius.

Tokių generatorių gamyba steigiama. Šiuolaikinė pramonė siūlo rotacinius ir statinius generatorius. Juose yra valdymo įtaisai ir apsaugos jutikliai. Galite pasirinkti generatorių šildymui įrengti bet kokio dydžio patalpoms.

Mokslinės laboratorijos ir meistrai tęsia šilumos generatorių tobulinimo eksperimentus. Galbūt netrukus sūkurinis šilumos generatorius užims deramą vietą tarp šildymo prietaisų.