We maken gratis energie-generatoren met onze eigen handen. Fabricage-instructies en diagrammen

Apparaat en werkingsprincipe

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

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

Het eenvoudigste model

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

Potapov's ideale warmtegenerator

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

Afb. 2: Potapov's cavitatie warmtegenerator

Maar het apparaat kreeg geen brede verspreiding vanwege het ontbreken van een praktische rechtvaardiging voor de werking ervan.

Wat de kern van het werk vormt

Cavitatie duidt het vormingsproces aan dampvormige bellen in de waterkolomDit wordt mogelijk gemaakt door een langzame afname van de waterdruk bij hoge stroomsnelheden. De vorming van holtes of holtes gevuld met damp kan ook worden veroorzaakt door het passeren van een akoestische golf of het uitzenden van een laserpuls. Gesloten luchtgebieden, of holle ruimten voor cavitatie, worden door water naar een hogedrukgebied verplaatst, waar ze instorten met het uitzenden van een schokgolf. Het fenomeen van cavitatie kan niet optreden bij afwezigheid van de gespecificeerde voorwaarden.

Het fysische proces van het cavitatieverschijnsel is vergelijkbaar met het koken van een vloeistof, maar tijdens het koken is de druk van water en damp in de bellen gemiddeld en hetzelfde. Tijdens cavitatie is de druk in de vloeistof bovengemiddeld en boven de dampspanning. Het verlagen van dezelfde druk is lokaal van aard.

Wanneer de noodzakelijke voorwaarden zijn gecreëerd, beginnen gasmoleculen, die altijd in de waterkolom aanwezig zijn, in de gevormde bellen te ontsnappen. Dit fenomeen is intens, aangezien de temperatuur van het gas in de holte bereikt tot 1200 ° C vanwege de constante uitzetting en samentrekking van de bellen.Gas in cavitatieholtes bevat een groter aantal zuurstofmoleculen en leidt bij interactie met inerte materialen van het lichaam en andere delen van de warmtegenerator tot hun snelle corrosie en vernietiging.

Studies tonen aan dat zelfs materialen die inert zijn voor dit gas - goud en zilver - onderhevig zijn aan de vernietigende werking van agressieve zuurstof. Bovendien veroorzaakt het ineenstortingsverschijnsel van luchtzakken voldoende geluid, wat een ongewenst probleem is.

Veel enthousiastelingen hebben het cavitatieproces nuttig gemaakt voor het maken van verwarmingswarmtegeneratoren voor een privéwoning. De essentie van het systeem is ingesloten in een gesloten behuizing, waarin een waterstraal door een cavitatie-apparaat beweegt; een gewone pomp wordt gebruikt om druk te verkrijgen. In Rusland was de eerste uitvinding van de verwarmingsinstallatie heeft in 2013 een octrooi verleend... Het proces van bellenbreukvorming vindt plaats onder invloed van een wisselend elektrisch veld. In dit geval zijn de dampholten klein van formaat en hebben ze geen interactie met de elektroden. Ze bewegen zich in de dikte van de vloeistof en er is een opening met de afgifte van extra energie in het lichaam van de waterstroom.

Keer bekeken

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

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

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

Roterende warmtegenerator

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

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

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

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

Afb. 4: schijfwarmtegenerator

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

Buisvormig

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

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

Ultrasoon

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

Afb. 5: werkingsprincipe van de ultrasone warmtegenerator

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

Generator isolatie

Aansluitschema van de warmtegenerator op het verwarmingssysteem.

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

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

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

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

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

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

Stationair warmtegenerator diagram.

Gereedschap: lasapparaat, haakse slijper.

Materialen: plaatstaal of plat ijzer, dikwandige buis.

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

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

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

Diagram van het apparaat van het warmtepistool.

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

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

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

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

Toepassing

In de industrie en in het dagelijks leven hebben cavitatiewarmtegeneratoren hun toepassing gevonden in een breed scala aan activiteiten. Afhankelijk van de ingestelde taken worden ze gebruikt voor:

• Verwarming - binnen de installaties wordt mechanische energie omgezet in thermische energie, waardoor de verwarmde vloeistof door het verwarmingssysteem beweegt. Opgemerkt moet worden dat cavitatiewarmtegeneratoren niet alleen industriële installaties kunnen verwarmen, maar ook hele dorpen.
• Verwarming stromend water - de cavitatie-eenheid is in staat een vloeistof snel te verwarmen, waardoor deze gemakkelijk een gas- of elektrische kolom kan vervangen.
• Vloeibare stoffen mengen - vanwege de verdunning in de lagen met de vorming van kleine holtes, maken dergelijke aggregaten het mogelijk om de juiste kwaliteit van het mengen van vloeistoffen te bereiken, die natuurlijk niet combineren vanwege verschillende dichtheden.

Kopen of knutselen?

Zoals u kunt zien, zijn de prijzen voor warmtegeneratoren kosmisch. Niet iedereen kan zich zo'n alternatieve energiebron veroorloven, dus economen proberen het met hun eigen handen te redden. Zelf kopen of maken hangt niet alleen rechtstreeks af van het welzijn van het gezin, maar ook van de vaardigheden en capaciteiten van de persoon. Als die er niet zijn, is het beter om geen risico te lopen en geen tijd te verspillen, omdat het ontwerp van het apparaat een vrij complexe structuur heeft.

Zo is de cavitatiewarmtegenerator een uitstekende alternatieve verwarmingsbron voor de woning. Door de hoge kosten is het echter ontoegankelijk voor de meerderheid van de wereldbevolking.
Je kunt het met je eigen handen in elkaar zetten, maar deze stap is alleen gerechtvaardigd als je een speciale vaardigheid hebt.

Voors en tegens

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

De voordelen van dergelijke apparaten zijn onder meer:

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

De nadelen van cavitatie-warmtegeneratoren zijn onder meer:

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

Voor-en nadelen

Net als elk ander apparaat, een warmtegenerator van het cavitatie-type heeft zijn positieve en negatieve kanten.

Een van de voordelen de volgende indicatoren kunnen worden onderscheiden:

• beschikbaarheid;
• enorme besparingen;
• raakt niet oververhit;
• Efficiëntie die neigt naar 100% (het is buitengewoon moeilijk voor andere soorten generatoren om dergelijke indicatoren te bereiken);
• beschikbaarheid van apparatuur, waardoor het apparaat niet slechter kan worden gemonteerd dan het fabrieksapparaat.

De zwakke punten van de Potapov-generator worden overwogen:

• volumetrische afmetingen die een groot deel van de woonkamer beslaan;
• hoog motorgeluid, waardoor het buitengewoon moeilijk is om te slapen en te rusten.

De generator die in de industrie wordt gebruikt, verschilt alleen in grootte van de thuisversie. Soms is het vermogen van een huisunit echter zo hoog dat het geen zin heeft om het in een eenkamerappartement te installeren, anders zal de minimumtemperatuur tijdens het gebruik van de cavitator minstens 35 ° C zijn.

De video toont een interessante versie van een vortex-warmtegenerator voor vaste brandstof

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

DIY CTG

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

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

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

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

Operatie principe

De generator werkt volgens het principe van cavitatie, waarbij water in een speciaal turbinecompartiment (cavitator) wordt gegoten en de pomp de cavitator begint te draaien. In dit geval beginnen de gevormde waterbellen in te storten, waardoor extra warmte wordt gegenereerd, waardoor het koelmiddel wordt verwarmd.

In theorie verdedigde Potapov een aantal wetenschappelijke werken, waarin hij het proces van het opwekken van hernieuwbare energie beschreef. In de praktijk is het moeilijk om dit aan te tonen, echter vindt naast andere alternatieve methoden voor het opwekken van warmte een cavitatiewarmtegenerator plaats.

Kacheltypes

De cavitatieverwarmingsketel behoort tot een van de gangbare typen kachels. De meest gevraagde:

1. Roterende installaties, waaronder het Griggs-apparaat, verdienen speciale aandacht. De essentie van zijn werking is gebaseerd op een roterende centrifugaalpomp. Het beschreven ontwerp lijkt aan de buitenkant op een schijf met meerdere gaten. Elke niche wordt een Griggs-cel genoemd, hun aantal en functionele parameters zijn afhankelijk van de snelheid van de omvormer, het type gebruikte generatorset. Het arbeidsfluïdum wordt verwarmd in de ruimte tussen de rotor en de stator vanwege zijn snelle beweging langs het schijfoppervlak.
2. Statische kachels. De ketels hebben geen bewegende delen; cavitatie daarin wordt verzekerd door speciale Laval-elementen. Een pomp die in het verwarmingssysteem is geïnstalleerd, stelt de vereiste waterdruk in, die snel begint te bewegen en op te warmen. Door de nauwe gaten in de spuitmonden beweegt de vloeistof met een versneld tempo. Door zijn snelle uitzetting wordt de cavitatie bereikt die nodig is voor verwarming.

De keuze van deze of gene kachel hangt af van de behoefte van de persoon. Houd er rekening mee dat de roterende cavitator efficiënter is en bovendien kleiner is.

De eigenaardigheid van de statische eenheid is de afwezigheid van roterende onderdelen, wat de lange levensduur bepaalt. De gebruiksduur zonder onderhoud is maximaal 5 jaar. Mocht de nozzle kapot gaan, dan is deze eenvoudig te vervangen, wat veel goedkoper is in vergelijking met de aanschaf van een nieuw werkelement voor een roterende installatie.

Fabricage en ontwikkeling van een cavitator

Schema stationair warmtegenerator.

Er zijn veel ontwerpen van statische cavitatoren, maar in bijna alle gevallen zijn ze gemaakt in de vorm van een mondstuk. Het mondstuk wordt meestal als basis genomen en door de ontwerper aangepast. Het klassieke ontwerp is weergegeven in de afbeelding (AFBEELDING 1).

Het eerste waar u op moet letten, is het gedeelte van het kanaal tussen de verwarmer en de diffuser. De dwarsdoorsnede ervan mag niet sterk worden versmald, waarbij wordt geprobeerd een maximale drukval te garanderen. Het watervolume dat door het mondstuk wordt gepompt, is te klein. Wanneer het wordt gemengd met koud water, zal het er onvoldoende warmte aan afgeven. Dit betekent dat het totale watervolume niet snel kan opwarmen. Bovendien zal de kleine doorsnede van het kanaal bijdragen aan het luchten van water dat de inlaatleiding van de werkende pomp binnenkomt. Hierdoor zal deze pomp luidruchtig werken en kan cavitatie in het apparaat zelf optreden.

De beste prestaties worden bereikt met een kanaaldiameter van 10-15 mm.

Schadelijke gevolgen

Cavitatieschade (pompdeel)

Propeller cavitatie schade
De chemische agressiviteit van gassen in bellen, die ook een hoge temperatuur hebben, veroorzaakt erosie van materialen waarmee de vloeistof in contact komt, waarbij cavitatie ontstaat. Deze erosie is een van de factoren van de schadelijke effecten van cavitatie. De tweede factor is te wijten aan grote drukoverschrijdingen als gevolg van het ineenstorten van bellen en het aantasten van de oppervlakken van deze materialen.

Cavitatie-erosie van metalen veroorzaakt vernietiging van scheepsschroeven, werkende lichamen van pompen, hydraulische turbines, enz. Cavitatie is ook de oorzaak van lawaai, trillingen en een afname van de efficiëntie van hydraulische eenheden.

Het instorten van cavitatiebellen leidt ertoe dat de energie van de omringende vloeistof in zeer kleine volumes wordt geconcentreerd. Zo ontstaan ​​hotspots en worden schokgolven opgewekt, die ruis veroorzaken en tot erosie van het metaal leiden. Cavitatiegeluid is een bijzonder probleem bij onderzeeërs, omdat het stealth vermindert. Experimenten hebben aangetoond dat zelfs stoffen die chemisch inert zijn voor zuurstof (goud, glas, enz.), Worden blootgesteld aan de schadelijke, destructieve effecten van cavitatie, zij het veel langzamer. Dit bewijst dat naast de factor van chemische agressiviteit van gassen in bellen, ook de factor van drukoverschrijdingen als gevolg van het instorten van bellen belangrijk is. Cavitatie leidt tot hoge slijtage van de werkende onderdelen en kan de levensduur van de schroef en pomp aanzienlijk verkorten. In de metrologie moduleren cavitatiebellen bij het gebruik van ultrasone stromingsmeters golven in een breed spectrum, ook bij frequenties die door de stromingsmeter worden uitgezonden, wat leidt tot vervorming van de meetwaarden.

Ontwerpkenmerken

Ondanks de eenvoud van het apparaat, zijn er kenmerken waarmee bij de montage rekening moet worden gehouden:

• de inlaatleiding is door middel van een flens met de pomp verbonden.
  De pomp voor het verhogen van de waterdruk in het appartement is verantwoordelijk voor het leveren van vloeistof met de vereiste druk;
• de vereiste snelheid en druk worden bereikt door middel van buizen met een bepaalde diameter.
  Water begint snel naar het midden van de werkcontainer te stromen, waar de stromen worden gemengd;
• snelheidsregeling wordt uitgevoerd met behulp van speciale apparaten die op beide spuitmonden van de kamer zijn geïnstalleerd;
• water, door de veiligheidsklep beweegt naar de uitlaat, waardoor het terugkeert naar het startpunt.
  Constante beweging zorgt voor verwarming van water, warmte wordt omgezet in mechanische energie.

Warmteberekeningen worden gedaan volgens de volgende formules:

Epot = - 2 * Ekin, waar

Ekin = mV2 / 2 - variabele kinetische waarde.

Doe-het-zelf-montage van een cavitatiegenerator bespaart niet alleen op brandstof, maar ook op de aanschaf van seriemodellen.

De productie van dergelijke warmtegeneratoren is gevestigd in Rusland en in het buitenland.

De apparaten hebben veel voordelen, maar het belangrijkste nadeel - de kosten - maakt ze teniet. De gemiddelde prijs voor een huishoudenmodel is ongeveer 50-55 duizend roebel.

Nadat we zelf een cavitatie-warmtegenerator hebben gemonteerd, krijgen we een apparaat met een hoog rendement.

Voor de juiste werking van het apparaat is het noodzakelijk om de metalen onderdelen te beschermen door te schilderen. Het is beter om onderdelen die in contact komen met vloeistof dikwandig te maken, wat de levensduur verlengt.

Zie in de voorgestelde video een duidelijk voorbeeld van het werk van een zelfgemaakte cavitatie-warmtegenerator.

Abonneer u op updates via e-mail:

Statische cavitatie warmtegenerator

Dit type warmtegenerator wordt traditioneel alleen statisch genoemd. Dit komt door de afwezigheid van roterende delen in de cavitatorwervelstructuur. Om cavitatieprocessen te creëren, worden verschillende soorten nozzles gebruikt.

Om cavitatie te laten optreden, is het noodzakelijk om een ​​hoge bewegingssnelheid in de vloeistofcavitator te verschaffen. Hiervoor moet een gewone centrifugaalpomp worden gebruikt. De pomp bouwt vloeistofdruk op voor het mondstuk. Het zal de mondstukopening binnendringen, die een veel kleinere doorsnede heeft dan de toevoerleiding. Dit zorgt voor een hoge snelheid bij het verlaten van het mondstuk. Met behulp van een sterke uitzetting van de vloeistof treedt cavitatie op. Dit zal ook worden vergemakkelijkt door de wrijving van de vloeistof tegen het kanaaloppervlak en waterturbulentie, die optreden in het geval van een scherpe uitlijning van de straal vanaf het mondstuk. Water warmt op om dezelfde redenen als in een roterend vortex-ontwerp, maar met een iets lager rendement.

Regeling van het werkingsprincipe van een stationaire warmtegenerator.

Het apparaat van een statische warmtegenerator heeft geen hoge precisie nodig bij het vervaardigen van onderdelen. Bij de vervaardiging van deze onderdelen wordt de machinale bewerking tot een minimum beperkt in vergelijking met een roterend ontwerp. Door de afwezigheid van roterende onderdelen kan het probleem van afdichtingsonderdelen en passende samenstellingen gemakkelijk worden opgelost. Evenwicht is hier ook niet nodig. De levensduur van de cavitator is veel langer. Zelfs in het geval van uitputting van de middelen van het mondstuk, zullen de fabricage en vervanging ervan veel lagere materiaalkosten vereisen. In dit geval moet de roterende cavitatiewarmtegenerator opnieuw worden vervaardigd.

Het nadeel van een statisch apparaat zijn de kosten van de pomp. De kosten voor het maken van een warmtegenerator van dit apparaat verschillen echter praktisch niet van een roterende wervelstructuur. Als we de bron van beide installaties terugroepen, wordt dit nadeel een voordeel, omdat het bij het vervangen van de cavitator niet nodig is om de pomp te vervangen.

Daarom is het logisch om na te denken over het maken van een statische vortex-warmtegenerator.

Fabricage van Vortex-warmtegenerator Potapov

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

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

Frame-montage en motorinstallatie

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

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

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

De pomp installeren

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

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

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

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

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

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

Hoe maak je een pijp

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Bescherming tegen vorst

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

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

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

Instrumenten en apparaten