نقشه های مولد گرما کاویتاسیون گرداب. مولدهای حرارتی گرداب حفره ای - هر آنچه که باید در مورد فناوری و کاربرد عملی آن بدانید

برای اطمینان از حداکثر گرمایش اقتصادی، صاحبان خانه استفاده می کنند سیستم های مختلف. ما پیشنهاد می کنیم نحوه عملکرد یک مولد حرارت کاویتاسیون، نحوه ساخت دستگاه با دستان خود و همچنین دستگاه و مدار آن را در نظر بگیریم.

مزایا و معایب منابع انرژی کاویتاسیون

هیترهای کاویتاسیون هستند دستگاه های سادهکه انرژی مکانیکی سیال عامل را به انرژی حرارتی تبدیل می کند. در واقع این دستگاه از یک پمپ گریز از مرکز (برای حمام، چاه، سیستم های آبرسانی برای خانه های شخصی) تشکیل شده است که دارای راندمان پایینی است. تبدیل انرژی در بخاری کاویتاسیون به طور گسترده ای استفاده می شود شرکت های صنعتی، جایی که عناصر گرمایشیممکن است در اثر تماس با سیال کار، که اختلاف دما قابل توجهی دارد.

عکس - طراحی مولد حرارت کاویتاسیون

مزایای دستگاه:

بهره وری؛
سودآوری تامین گرما؛
دسترسی؛
قابل مونتاژ با دست لوازم خانگیتولید انرژی حرارتی همانطور که تمرین نشان می دهد ، یک دستگاه خانگی از نظر کیفیت از دستگاه خریداری شده کم نیست.

معایب ژنراتور:

سر و صدا؛
تهیه مواد برای تولید دشوار است.
قدرت برای اتاق کوچکتا 60-80 متر مربع، خرید یک ژنراتور خانگی آسان تر است.
حتی وسایل کوچک نیز فضای زیادی را اشغال می کنند (به طور متوسط حداقل یک و نیم متر از یک اتاق).

ویدئو: دستگاه مولد حرارت کاویتاسیون

اصل عملیات

"کاویتاسیون" به تشکیل حباب در یک مایع اشاره دارد، بنابراین چرخ کاردر فاز مخلوط (دوره حباب های مایع و گاز) کار می کند. محیط. پمپ ها معمولاً برای جریان مختلط طراحی نشده اند (عملکرد آنها حباب ها را از بین می برد و باعث می شود که مولد کاویتاسیون کارایی خود را از دست بدهد). این دستگاه های حرارتی برای القای جریان فاز مخلوط به عنوان بخشی از هم زدن مایع و در نتیجه تبدیل حرارتی طراحی شده اند.

عکس – نقاشی مولد حرارت

در هیترهای کاویتاسیون تجاری، انرژی مکانیکی بخاری انرژی ورودی (به عنوان مثال موتور، واحد کنترل) را به حرکت در می آورد و باعث می شود سیالی که مسئول تولید انرژی خروجی است به منبع بازگردد. این پایستگی انرژی مکانیکی را با تلفات کم (معمولاً کمتر از 1 درصد) به انرژی حرارتی تبدیل می کند، بنابراین خطاهای تبدیل در تبدیل در نظر گرفته می شود.

یک مولد برق جت ابرکاویتاسیون کمی متفاوت عمل می کند. چنین بخاری در شرکت های قدرتمند استفاده می شود، زمانی که انرژی حرارتیخروجی در یک دستگاه خاص به مایع منتقل می شود، قدرت آن بسیار بیشتر از مقدار انرژی مکانیکی مورد نیاز برای راه اندازی بخاری است. این دستگاه ها به ویژه به دلیل اینکه نیازی به بررسی و تنظیم منظم ندارند نسبت به مکانیسم های برگشت انرژی کارآمدتر هستند.

وجود داشته باشد مدل های متفاوت، انواع مختلف، انواع متفاوت، مدل های مختلفچنین ژنراتورهایی رایج ترین نوع آن مکانیسم هیدرودینامیکی چرخشی گریگز است. اصل عملکرد آن بر اساس عملکرد یک پمپ گریز از مرکز است. از لوله های انشعاب، استاتور، محفظه و محفظه کاری تشکیل شده است. در این لحظهبه روز رسانی های زیادی وجود دارد، ساده ترین آنها یک پمپ آب چرخشی درایو یا دیسکی (کروی) است. این یک سطح دیسک است که در آن بسیاری از سوراخ های مختلفنوع کور (بدون خروج)، داده عناصر ساختاریسلول های گریگز نامیده می شوند. پارامترهای ابعادی آنها، تعداد آنها به طور مستقیم به قدرت روتور، طراحی مولد حرارت و سرعت درایو بستگی دارد.

عکس - مکانیزم هیدرودینامیکی گریگز

شکاف مشخصی بین روتور و استاتور وجود دارد که برای گرم کردن آب ضروری است. این فرآیندبا حرکت سریع سیال روی سطح دیسک انجام می شود که به افزایش دما کمک می کند. روتور به طور متوسط با سرعت تقریبی 3000 دور در دقیقه حرکت می کند که برای بالا بردن دما تا 90 درجه کافی است.

نوع دوم ژنراتور کاویتاسیون معمولا استاتیک نامیده می شود. برخلاف دوار، هیچ قسمت چرخشی ندارد؛ برای اینکه کاویتاسیون انجام شود، به نازل نیاز دارد. مخصوصاً اینها جزئیات لاوال معروف است که به اتاق کار متصل است.

برای عملیات، یک پمپ معمولی متصل می شود، زیرا در شکل چرخشی ژنراتور، فشار را در محفظه کار پمپ می کند که سرعت حرکت آب را افزایش می دهد، به ترتیب، افزایش دمای آن را تضمین می کند. سرعت سیال در خروجی نازل با اختلاف قطر نازل های ورودی و خروجی تامین می شود. عیب آن این است که راندمان بسیار کمتر از چرخش است، به خصوص که بزرگتر و سنگین تر است.

چگونه خودتان یک ژنراتور بسازید

اولین واحد لوله ای توسط پوتاپوف ساخته شد. اما او برای آن حق ثبت اختراع دریافت نکرد، زیرا. تا به حال، منطق عملکرد یک ژنراتور ایده آل ناقص "ایده آل" در نظر گرفته می شود، در عمل آنها همچنین سعی کردند دستگاه Schauberger، Lazarev را بازسازی کنند. در حال حاضر مرسوم است که طبق نقشه های لاریونوف، فدوسکین، پتراکوف، نیکولای ژوک کار کنید.

عکس - ژنراتور حفره گرداب پوتاپوف

قبل از شروع کار، باید با توجه به پارامترهای خود یک پمپ خلاء یا غیر تماسی (مناسب حتی برای چاه) انتخاب کنید. برای این کار باید عوامل زیر را در نظر گرفت:

قدرت پمپ (محاسبه جداگانه انجام می شود)؛
انرژی حرارتی مورد نیاز؛
بزرگی فشار؛
نوع پمپ (تقویت یا کاهش).

علیرغم تنوع بسیار زیاد شکل ها و انواع کاویتاتورها، تقریباً تمام دستگاه های صنعتی و خانگی به صورت نازل ساخته می شوند، این فرم ساده ترین و کاربردی ترین است. علاوه بر این، ارتقاء آن آسان است که قدرت ژنراتور را تا حد زیادی افزایش می دهد. قبل از شروع کار به سطح مقطع سوراخ بین گیج کننده و دیفیوزر توجه کنید. باید نه خیلی باریک، بلکه نه پهن، تقریباً از 8 تا 15 سانتی متر ساخته شود. در حالت اول، فشار را در محفظه کار افزایش می دهید، اما قدرت زیاد نخواهد بود، زیرا. حجم آب گرم شده در مقایسه با آب سرد نسبتاً کم خواهد بود. علاوه بر این مشکلات، یک تفاوت مقطعی کوچک به اکسیژن رسانی آب ورودی از لوله کار کمک می کند، این شاخص بر سطح صدای پمپ و وقوع پدیده کاویتاسیون در خود دستگاه تأثیر می گذارد که در اصل، منفی است. بر عملکرد آن تأثیر می گذارد.

عکس - مولد حرارت کاویتاسیون

ژنراتورهای حرارتی کاویتاسیون سیستم های گرمایشی لزوما دارای محفظه انبساط هستند. آنها ممکن است بسته به نیاز و مشخصات متفاوتی داشته باشند قدرت مورد نیاز. بسته به این شاخص، طراحی ژنراتور ممکن است تغییر کند.

طراحی ژنراتور را در نظر بگیرید:

لوله انشعابی که آب از آن جریان می یابد 1 با استفاده از فلنج به پمپ متصل می شود که ماهیت آن تامین آب تحت فشار معین به محفظه کار است.
پس از ورود آب به نازل، باید جذب شود سرعت مورد نظرو فشار این نیاز به قطر لوله های خاص انتخاب شده دارد. آب به سرعت به مرکز محفظه کار حرکت می کند و به آن می رسد که چندین جریان سیال مخلوط می شود و پس از آن فشار انرژی تشکیل می شود.
برای کنترل سرعت سیال از یک دستگاه ترمز مخصوص استفاده می شود. باید در خروجی و خروجی محفظه کار نصب شود، همانطور که اغلب برای فرآورده های نفتی (ضایعات نفت، تصفیه یا شستشو) انجام می شود. آب گرمدر یک لوازم خانگی
از طریق دریچه محافظ، مایع به سمت لوله انشعاب مخالف حرکت می کند که در آن سوخت با استفاده از پمپ گردش خون به نقطه شروع باز می گردد. در اثر حرکت مداوم گرما و گرما تولید می شود که می تواند به انرژی مکانیکی ثابت تبدیل شود.

در اصل، عملیات ساده و بر اساس اصل مشابه دستگاه گرداب است، حتی فرمول های محاسبه گرمای تولید شده یکسان است. این هست:

اپوت = - 2 اکین

جایی که Ekin \u003d mV2 / 2 حرکت خورشید است (مقدار جنبشی، غیر ثابت)؛

جرم سیاره - متر، کیلوگرم.

بررسی اجمالی قیمت

البته، یک ژنراتور حرارتی کاویتاسیون عملا یک دستگاه غیرعادی است، یک ژنراتور تقریبا ایده آل است، خرید آن دشوار است، قیمت آن بسیار بالا است. ما پیشنهاد می کنیم هزینه یک دستگاه گرمایش کاویتاسیون را در شهرهای مختلف روسیه و اوکراین در نظر بگیریم:

مولدهای حرارتی گرداب کاویتاسیون نقشه های ساده تری دارند، اما از نظر کارایی تا حدودی پایین تر هستند. در حال حاضر، چندین رهبر بازار وجود دارد: پمپ مولد گرما با ضربه هیدرولیکی دوار Radex، NPP New Technologies، شوک الکتریکی تورنادو و شوک الکتریکی Vektorplus، یک دستگاه کوچک برای یک خانه خصوصی (LATR) TSGC2-3k ( 3 kVA) و Yurle-K بلاروسی.

عکس - گردباد مولد حرارت

فروش در نمایندگی ها و فروشگاه های شریک در روسیه، قرقیزستان، بلاروس و سایر کشورهای مستقل مشترک المنافع انجام می شود.

برای اطمینان از اقتصادی ترین گرمایش، صاحبان خانه از سیستم های مختلفی استفاده می کنند. ما پیشنهاد می کنیم نحوه عملکرد یک مولد حرارت کاویتاسیون، نحوه ساخت دستگاه با دستان خود و همچنین دستگاه و مدار آن را در نظر بگیریم.

مزایا و معایب منابع انرژی کاویتاسیون

بخاری های کاویتاسیون وسایل ساده ای هستند که انرژی مکانیکی یک سیال در حال کار را به انرژی حرارتی تبدیل می کنند. در واقع این دستگاه از یک پمپ گریز از مرکز (برای حمام، چاه، سیستم های آبرسانی برای خانه های شخصی) تشکیل شده است که دارای راندمان پایینی است. تبدیل انرژی در بخاری کاویتاسیون به طور گسترده ای در کارخانه های صنعتی استفاده می شود که در آن عناصر گرمایشی می توانند در اثر تماس با سیال کاری که دارای اختلاف دمایی جدی است آسیب ببینند.

عکس - طراحی مولد حرارت کاویتاسیون

مزایای دستگاه:

بهره وری؛
سودآوری تامین گرما؛
دسترسی؛
شما می توانید یک وسیله خانگی برای تولید انرژی حرارتی با دستان خود مونتاژ کنید. همانطور که تمرین نشان می دهد ، یک دستگاه خانگی از نظر کیفیت از دستگاه خریداری شده کم نیست.

معایب ژنراتور:

سر و صدا؛
تهیه مواد برای تولید دشوار است.
قدرت برای یک اتاق کوچک تا 60-80 متر مربع بسیار زیاد است، خرید یک ژنراتور خانگی آسان تر است.
حتی وسایل کوچک نیز فضای زیادی را اشغال می کنند (به طور متوسط حداقل یک و نیم متر از یک اتاق).

ویدئو: دستگاه مولد حرارت کاویتاسیون

اصل عملیات

"کاویتاسیون" به تشکیل حباب در مایع اشاره دارد، بنابراین پروانه در یک فاز مخلوط (دوره حباب های مایع و گاز) از محیط کار می کند. پمپ ها معمولاً برای جریان مختلط طراحی نشده اند (عملکرد آنها حباب ها را از بین می برد و باعث می شود که مولد کاویتاسیون کارایی خود را از دست بدهد). این دستگاه های حرارتی برای القای جریان فاز مخلوط به عنوان بخشی از هم زدن مایع و در نتیجه تبدیل حرارتی طراحی شده اند.

عکس – نقاشی مولد حرارت

یک مولد برق جت ابرکاویتاسیون کمی متفاوت عمل می کند. چنین بخاری در شرکت های پرقدرت مورد استفاده قرار می گیرد، هنگامی که انرژی حرارتی خروجی به مایع در یک دستگاه خاص منتقل می شود، قدرت آن تا حد زیادی از مقدار انرژی مکانیکی مورد نیاز برای هدایت بخاری فراتر می رود. این دستگاه ها به ویژه به دلیل اینکه نیازی به بررسی و تنظیم منظم ندارند نسبت به مکانیسم های برگشت انرژی کارآمدتر هستند.

انواع مختلفی از این ژنراتورها وجود دارد. رایج ترین نوع آن مکانیسم هیدرودینامیکی چرخشی گریگز است. اصل عملکرد آن بر اساس عملکرد یک پمپ گریز از مرکز است. از لوله های انشعاب، استاتور، محفظه و محفظه کاری تشکیل شده است. در حال حاضر، ارتقاهای زیادی وجود دارد، ساده ترین آنها یک پمپ آب چرخشی درایو یا دیسکی (کروی) است. این یک سطح دیسکی است که در آن سوراخ های مختلفی از نوع کور (بدون خروجی) حفر می شود که به این عناصر ساختاری سلول های گریگز می گویند. پارامترهای ابعادی آنها، تعداد آنها به طور مستقیم به قدرت روتور، طراحی مولد حرارت و سرعت درایو بستگی دارد.

عکس - مکانیزم هیدرودینامیکی گریگز

شکاف مشخصی بین روتور و استاتور وجود دارد که برای گرم کردن آب ضروری است. این فرآیند با حرکت سریع سیال بر روی سطح دیسک انجام می شود که به افزایش دما کمک می کند. روتور به طور متوسط با سرعت تقریبی 3000 دور در دقیقه حرکت می کند که برای بالا بردن دما تا 90 درجه کافی است.

چگونه خودتان یک ژنراتور بسازید

عکس - ژنراتور حفره گرداب پوتاپوف

قدرت پمپ (محاسبه جداگانه انجام می شود)؛
انرژی حرارتی مورد نیاز؛
بزرگی فشار؛
نوع پمپ (تقویت یا کاهش).

عکس - مولد حرارت کاویتاسیون

ژنراتورهای حرارتی کاویتاسیون سیستم های گرمایشی لزوما دارای محفظه انبساط هستند. بسته به نیاز و توان مورد نیاز می توانند مشخصات متفاوتی داشته باشند. بسته به این شاخص، طراحی ژنراتور ممکن است تغییر کند.

طراحی ژنراتور را در نظر بگیرید:

لوله انشعابی که آب از آن جریان می یابد 1 با استفاده از فلنج به پمپ متصل می شود که ماهیت آن تامین آب تحت فشار معین به محفظه کار است.
پس از ورود آب به نازل، باید سرعت و فشار مورد نظر را بدست آورد. این نیاز به قطر لوله های خاص انتخاب شده دارد. آب به سرعت به مرکز محفظه کار حرکت می کند و به آن می رسد که چندین جریان سیال مخلوط می شود و پس از آن فشار انرژی تشکیل می شود.
برای کنترل سرعت سیال از یک دستگاه ترمز مخصوص استفاده می شود. باید در خروجی و خروجی محفظه کار نصب شود، همانطور که اغلب برای فرآورده های نفتی (ضایعات نفت، تصفیه یا شستشو)، آب گرم در یک لوازم خانگی انجام می شود.
از طریق دریچه محافظ، مایع به سمت لوله انشعاب مخالف حرکت می کند که در آن سوخت با استفاده از پمپ گردش خون به نقطه شروع باز می گردد. در اثر حرکت مداوم گرما و گرما تولید می شود که می تواند به انرژی مکانیکی ثابت تبدیل شود.

اپوت = - 2 اکین

جایی که Ekin \u003d mV2 / 2 حرکت خورشید است (مقدار جنبشی، غیر ثابت)؛

جرم سیاره - متر، کیلوگرم.

بررسی اجمالی قیمت

عکس - گردباد مولد حرارت

روش های مختلفی برای صرفه جویی در انرژی یا دریافت برق رایگان همچنان رایج است. به لطف توسعه اینترنت، اطلاعات در مورد انواع "اختراعات معجزه آسا" روز به روز در دسترس تر می شود. یک طرح، با از دست دادن محبوبیت، با طرح دیگری جایگزین می شود.

امروز ما به اصطلاح ژنراتور حفره گردابی را در نظر خواهیم گرفت - دستگاهی که مخترعان آن به ما قول می دهند. گرمایش فضا با کارایی بالاکه در آن نصب شده است. چیست؟ این دستگاه از اثر گرمایش مایع در حین کاویتاسیون استفاده می کند - یک اثر خاص از تشکیل ریزحباب های بخار در مناطق کاهش فشار موضعی در مایع، که یا هنگام چرخش پروانه پمپ یا زمانی که مایع در معرض ارتعاشات صوتی قرار می گیرد، رخ می دهد. اگر تا به حال از حمام اولتراسونیک استفاده کرده اید، ممکن است متوجه شده باشید که چگونه محتویات آن به طور قابل توجهی گرم می شود.

مقالاتی در مورد ژنراتورهای گرداب چرخشی در اینترنت منتشر می شود که اصل آن ایجاد مناطق حفره ای زمانی است که یک پروانه با شکل خاصی در یک مایع می چرخد. آیا این راه حل قابل اجرا است؟

بیایید با محاسبات نظری شروع کنیم. AT این موردما الکتریسیته را برای کار موتور الکتریکی صرف می کنیم (متوسط راندمان - 88٪)، در حالی که انرژی مکانیکی حاصل تا حدی صرف اصطکاک در مهر و موم های پمپ کاویتاسیون می شود، تا حدی برای گرم کردن مایع به دلیل کاویتاسیون. یعنی در هر صورت فقط بخشی از برق مصرف شده به گرما تبدیل می شود. اما اگر به یاد داشته باشید که راندمان یک عنصر گرمایش معمولی از 95 تا 97 درصد است، مشخص می شود که هیچ معجزه ای وجود نخواهد داشت: یک پمپ گردابی بسیار گرانتر و پیچیده تر از یک مارپیچ نیکروم ساده کارایی کمتری خواهد داشت.

می توان ادعا کرد که هنگام استفاده از عناصر گرمایش، لازم است پمپ های گردشی اضافی را به سیستم گرمایش وارد کنید، در حالی که پمپ گرداب قادر خواهد بود خود مایع خنک کننده را پمپ کند. اما، به اندازه کافی عجیب، سازندگان پمپ ها با وقوع کاویتاسیون دست و پنجه نرم می کنند، که نه تنها کارایی پمپ را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد، بلکه باعث فرسایش آن نیز می شود. بنابراین، پمپ مولد حرارت نه تنها باید قدرتمندتر از یک پمپ انتقال تخصصی باشد، بلکه باید از مواد و فناوری های پیشرفته تری برای اطمینان از منابع قابل مقایسه استفاده شود.

از نظر ساختاری، نازل لاوال ما شبیه یک لوله فلزی خواهد بود نخ لولهدر انتها، که امکان استفاده از کوپلینگ های رزوه ای را برای اتصال آن به خط لوله فراهم می کند. برای ساخت لوله به ماشین تراش نیاز دارید.

شکل نازل، به طور دقیق تر، قسمت خروجی آن، ممکن است در اجرا متفاوت باشد. گزینه "a" ساده ترین برای ساخت است و ویژگی های آن را می توان با تغییر زاویه مخروط خروجی در 12-30 درجه تغییر داد. با این حال، این نوع نازل حداقل مقاومت در برابر جریان سیال و در نتیجه کمترین کاویتاسیون در جریان را ایجاد می کند.
گزینه "b" برای ساخت پیچیده تر است، اما به دلیل حداکثر افت فشار در خروجی نازل، بیشترین تلاطم جریان را نیز ایجاد می کند. شرایط برای وقوع کاویتاسیون در این حالت بهینه است.
گزینه "c" از نظر پیچیدگی و کارایی ساخت یک مصالحه است، بنابراین ارزش توقف در آن را دارد.

اکولوژی مصرف Homestead: برای اطمینان از اقتصادی ترین گرمایش، صاحبان خانه از سیستم های مختلفی استفاده می کنند. ما پیشنهاد می کنیم نحوه عملکرد یک مولد حرارت کاویتاسیون، نحوه ساخت دستگاه با دستان خود و همچنین دستگاه و مدار آن را در نظر بگیریم.

مزایا و معایب منابع انرژی کاویتاسیون

طراحی مولد حرارت کاویتاسیون

مزایای دستگاه :

بهره وری؛
سودآوری تامین گرما؛
دسترسی؛
شما می توانید یک وسیله خانگی برای تولید انرژی حرارتی با دستان خود مونتاژ کنید. همانطور که تمرین نشان می دهد ، یک دستگاه خانگی از نظر کیفیت از دستگاه خریداری شده کم نیست.

معایب ژنراتور :

سر و صدا؛
تهیه مواد برای تولید دشوار است.
قدرت برای یک اتاق کوچک تا 60-80 متر مربع بسیار زیاد است، خرید یک ژنراتور خانگی آسان تر است.
حتی وسایل کوچک نیز فضای زیادی را اشغال می کنند (به طور متوسط حداقل یک و نیم متر از یک اتاق).

اصل عملیات

"کاویتاسیون" به تشکیل حباب در مایع اشاره دارد، بنابراین پروانه در یک فاز مخلوط (دوره حباب های مایع و گاز) از محیط کار می کند. پمپ ها عموماً برای جریان مختلط طراحی نشده اند (عملکرد آنها حباب ها را از بین می برد و باعث می شود که ژنراتور کاویتاسیون کارایی خود را از دست بدهد). این دستگاه‌های حرارتی برای القای جریان فاز مخلوط به عنوان بخشی از هم زدن مایع طراحی شده‌اند که منجر به تبدیل حرارتی می‌شود.

نقشه مولد حرارت

یک مولد برق جت ابرحفره ای کمی متفاوت عمل می کند. چنین بخاری در شرکت های پرقدرت مورد استفاده قرار می گیرد، هنگامی که انرژی حرارتی خروجی به مایع در یک دستگاه خاص منتقل می شود، قدرت آن تا حد زیادی از مقدار انرژی مکانیکی مورد نیاز برای هدایت بخاری فراتر می رود. این دستگاه ها به ویژه به دلیل اینکه نیازی به بررسی و تنظیم منظم ندارند نسبت به مکانیسم های برگشت انرژی کارآمدتر هستند.

انواع مختلفی از این ژنراتورها وجود دارد. رایج ترین نوع آن مکانیسم هیدرودینامیکی چرخشی گریگز است. اصل عملکرد آن بر اساس عملکرد یک پمپ گریز از مرکز است. از لوله های انشعاب، استاتور، محفظه و محفظه کاری تشکیل شده است. در حال حاضر، ارتقاهای زیادی وجود دارد، ساده ترین آنها یک پمپ آب چرخشی درایو یا دیسکی (کروی) است. این یک سطح دیسکی است که در آن سوراخ های مختلف از نوع کور (بدون خروجی) حفر می شود که به این عناصر ساختاری سلول های گریگز می گویند. پارامترهای ابعادی آنها، تعداد آنها به طور مستقیم به قدرت روتور، طراحی مولد حرارت و سرعت درایو بستگی دارد.

مکانیسم هیدرودینامیکی گریگز

چگونه خودتان یک ژنراتور بسازید

ژنراتور حفره گرداب پوتاپوف

قدرت پمپ (محاسبه جداگانه انجام می شود)؛
انرژی حرارتی مورد نیاز؛
بزرگی فشار؛
نوع پمپ (تقویت یا کاهش).

مولد حرارت کاویتاسیون

طراحی ژنراتور را در نظر بگیرید:

لوله انشعابی که آب از آن جریان می یابد 1 با استفاده از فلنج به پمپ متصل می شود که ماهیت آن تامین آب تحت فشار معین به محفظه کار است.
پس از ورود آب به نازل، باید سرعت و فشار مورد نظر را بدست آورد. این نیاز به قطر لوله های خاص انتخاب شده دارد. آب به سرعت به مرکز محفظه کار حرکت می کند و به آن می رسد که چندین جریان سیال مخلوط می شود و پس از آن فشار انرژی تشکیل می شود.
برای کنترل سرعت سیال از یک دستگاه ترمز مخصوص استفاده می شود. باید در خروجی و خروجی محفظه کار نصب شود، همانطور که اغلب برای فرآورده های نفتی (ضایعات نفت، تصفیه یا شستشو)، آب گرم در یک لوازم خانگی انجام می شود.
از طریق دریچه محافظ، مایع به سمت لوله انشعاب مخالف حرکت می کند که در آن سوخت با استفاده از پمپ گردش خون به نقطه شروع باز می گردد. در اثر حرکت مداوم گرما و گرما تولید می شود که می تواند به انرژی مکانیکی ثابت تبدیل شود.

اپوت = - 2 اکین

جایی که Ekin \u003d mV2 / 2 حرکت خورشید است (مقدار جنبشی، غیر ثابت)؛

در این مقاله نحوه ساخت مولد گرما به تنهایی توضیح داده شده است.

اصل عملکرد یک مولد حرارت ساکن، نتایج تحقیقات آن به طور مفصل توضیح داده شده است.توصیه هایی برای محاسبه و انتخاب اجزای آن ارائه شده است.

ایده خلقت

اگر پول کافی برای خرید یک ژنراتور حرارتی وجود ندارد چه باید کرد؟ چگونه آن را خودتان درست کنید؟ من در مورد تجربه خودم در این مورد صحبت خواهم کرد.

پس از آشنایی با انواع مولدهای حرارتی به این فکر افتادیم که مولد حرارت خود را بسازیم. طرح های آنها به اندازه کافی ساده به نظر می رسید، اما کاملاً فکر نشده بود.

دو طرح از این دستگاه ها شناخته شده است: چرخشی و استاتیک. در حالت اول، همانطور که از نام آن حدس می زنید، روتور برای ایجاد حفره عمل می کند، در مورد دوم، عنصر اصلی دستگاه نازل است. برای انتخاب به نفع یکی از گزینه ها، هر دو طرح را با هم مقایسه می کنیم.

مولد حرارت دوار

مولد حرارت دوار چیست؟ در واقع تا حدودی اصلاح شده است پمپ سانتریفیوژ ، یعنی یک محفظه پمپ (که در این مورد استاتور است) با لوله های ورودی و خروجی وجود دارد و اتاق کار، که در داخل آن روتوری وجود دارد که به عنوان پروانه عمل می کند. تفاوت اصلی با پمپ های معمولی دقیقاً در روتور نهفته است. تعداد زیادی طرح از روتورهای مولدهای گرمای گردابی وجود دارد و البته ما همه چیز را شرح نمی دهیم. ساده ترین آنها دیسکی است که روی سطح استوانه ای آن سوراخ های کور زیادی با عمق و قطر مشخص حفر شده است. این حفره ها به نام مخترع آمریکایی که اولین مولد حرارتی چرخشی با این طرح را آزمایش کرد، سلول های گریگز نامیده می شوند. تعداد و اندازه این سلول ها بر اساس اندازه دیسک روتور و سرعت موتور الکتریکی که آن را به حرکت در می آورد تعیین می شود. استاتور (با نام مستعار بدنه مولد حرارت)، به عنوان یک قاعده، به شکل یک استوانه توخالی ساخته می شود، یعنی. لوله ای که از دو طرف با فلنج بسته شده است.در این حالت شکاف بین دیواره داخلی استاتور و روتور بسیار کم است و به 1 ... 1.5 میلی متر می رسد.

در شکاف بین روتور و استاتور، آب گرم می شود. این امر با اصطکاک آن بر روی سطح استاتور و روتور، با چرخش سریع دومی تسهیل می شود. و البته فرآیندهای کاویتاسیون و تلاطم های آب در سلول های روتور نقش بسزایی در گرمایش آب دارند. سرعت چرخش روتور، به طور معمول، 3000 دور در دقیقه با قطر 300 میلی متر است. با کاهش قطر روتور، لازم است سرعت را افزایش دهید.

حدس زدن اینکه با تمام سادگی آن، چنین طراحی به دقت ساخت نسبتاً بالایی نیاز دارد دشوار نیست. و بدیهی است که بالانس روتور مورد نیاز خواهد بود. علاوه بر این، حل مشکل آب بندی شفت روتور ضروری است. عناصر آب بندی طبیعی نیاز به تعویض منظم دارند.

از مطالب فوق نتیجه می گیرد که منابع چنین تاسیساتی چندان زیاد نیست. علاوه بر هر چیز دیگری، عملکرد مولدهای حرارتی دوار با افزایش نویز همراه است. اگرچه در مقایسه با مولدهای حرارتی نوع استاتیک، بهره وری 20-30 درصد بیشتری دارند. ژنراتورهای حرارتی روتاری حتی قادر به تولید بخار نیز هستند. اما آیا این یک مزیت با عمر مفید کوتاه (در مقایسه با مدل های استاتیک) است؟

مولد حرارت استاتیک

نوع دوم مولد حرارت به صورت مشروط استاتیک نامیده می شود. این به دلیل عدم وجود قطعات چرخان در طراحی کاویتاتور است. برای ایجاد فرآیندهای کاویتاسیون استفاده می شود انواع مختلفنازل ها پرکاربردترین نازل لاوال نام دارد

برای اینکه کاویتاسیون رخ دهد، لازم است از سرعت بالای مایع در کاویتاتور اطمینان حاصل شود. برای این کار از یک پمپ گریز از مرکز معمولی استفاده می شود. پمپ فشار مایع را در جلوی نازل ایجاد می کند، به داخل دهانه نازل می رود، که دارای مقطع بسیار کوچکتر از خط لوله است، که تضمین می کند سرعت بالادر خروجی نازل به دلیل انبساط شدید مایع در خروجی نازل، حفره ایجاد می شود. این نیز با اصطکاک مایع روی سطح کانال نازل و چرخش آب که هنگام بیرون کشیدن ناگهانی جت از نازل رخ می دهد تسهیل می شود. یعنی آب به همان دلایلی که در یک مولد حرارتی چرخشی گرم می شود، اما با راندمان کمی کمتر گرم می شود.

طراحی یک مولد حرارت ساکن نیازی به دقت بالایی در ساخت قطعات ندارد. ماشینکاری در ساخت این قطعات در مقایسه با طراحی چرخشی به حداقل می رسد. به دلیل عدم وجود قطعات دوار، مسئله آب بندی اجزا و قطعات جفت شونده به راحتی حل می شود. تعادل نیز لازم نیست. عمر مفید کاویتاتور بسیار بیشتر است (ضمانت ۵ سال) حتی اگر منبع نازل تمام شود، ساخت و تعویض آن به هزینه مواد به میزان قابل توجهی کمتر نیاز دارد (در این حالت، مولد حرارت دوار اساساً باید کار کند. جدید ساخته شده است).

شاید مهمترین نقطه ضعف یک مولد حرارت ساکن هزینه پمپ باشد. با این حال، هزینه ساخت یک ژنراتور حرارتی با این طرح عملاً با نسخه چرخشی تفاوتی ندارد و اگر منبع هر دو واحد را به خاطر بیاوریم، این عیب به یک مزیت تبدیل می شود، زیرا اگر کاویتاتور جایگزین شود، پمپ انجام می دهد. نیازی به تغییر نیست

بنابراین، ما یک ژنراتور حرارتی با طراحی استاتیک را انتخاب می کنیم، به ویژه از آنجایی که ما قبلاً یک پمپ داریم و نیازی به خرج کردن پول برای خرید آن نخواهیم داشت.

تولید مولد حرارت

انتخاب پمپ

بیایید با انتخاب یک پمپ برای مولد حرارت شروع کنیم. برای انجام این کار، پارامترهای عملیاتی آن را تعیین می کنیم. این که این پمپ در حال گردش باشد یا فشار را افزایش دهد، اهمیت اساسی ندارد. در عکس شکل 6 یک پمپ سیرکولاسیون با خشک روتور گراندفوس. آنچه اهمیت دارد این است فشار عملیاتی، عملکرد پمپ، حداکثر دمای مجاز مایع پمپ شده.

همه پمپ ها را نمی توان برای پمپاژ مایع استفاده کرد درجه حرارت بالا. و اگر هنگام انتخاب پمپ به این پارامتر اهمیت ندهید، عمر مفید آن بسیار کمتر از آن چیزی است که سازنده اعلام کرده است.

راندمان مولد حرارت به میزان فشار ایجاد شده توسط پمپ بستگی دارد. آن ها هر چه فشار بیشتر باشد، افت فشار ایجاد شده توسط نازل بیشتر است. در نتیجه، مایع پمپاژ شده از طریق کاویتاتور به طور موثرتری گرم می شود. با این حال، حداکثر اعداد را در تعقیب نکنید مشخصات فنیپمپ ها در حال حاضر با فشار در خط لوله در مقابل نازل برابر با 4 اتمسفر، افزایش دمای آب قابل توجه خواهد بود، اگرچه نه به سرعت فشار 12 اتمسفر.

عملکرد پمپ (حجم مایعی که پمپ می کند) عملاً بر راندمان گرمایش آب تأثیر نمی گذارد. این به این دلیل است که برای اطمینان از افت فشار در نازل، سطح مقطع آن را بسیار کوچکتر از قطر اسمی خط لوله مدار و نازل های پمپ می کنیم. سرعت جریان مایع پمپ شده از طریق کاویتاتور از 3…5 متر مکعب در ساعت تجاوز نخواهد کرد، زیرا همه پمپ ها می توانند بالاترین هد را تنها در کمترین جریان ارائه دهند.

توان پمپ کار مولد حرارت ضریب تبدیل انرژی الکتریکی به گرما را تعیین می کند. در ادامه در مورد ضریب تبدیل انرژی و محاسبه آن بیشتر بخوانید.

هنگام انتخاب پمپ برای ژنراتور حرارتی خود، از تجربه کار با تاسیسات Warmbotruff استفاده کردیم (این ژنراتور حرارتی در مقاله درباره خانه محیط زیست توضیح داده شده است). ما می دانستیم که یک پمپ WILO IL 40/170-5.5/2 در مولد حرارتی که ما نصب کردیم استفاده شده است (شکل 6 را ببینید). این یک پمپ سیرکولاسیون روتور خشک از نوع Inline با قدرت 5.5 کیلو وات، حداکثر فشار کاری 16 اتمسفر، حداکثر هد 41 متر (یعنی افت فشار 4 اتمسفر) است. پمپ های مشابه توسط سایر سازندگان تولید می شوند. به عنوان مثال، Grundfos آنالوگ چنین پمپی را تولید می کند - این مدل TP 40-470 / 2 است.

شکل 6 - پمپ کار مولد حرارت "Warmbotruff 5.5A"

و با این حال، پس از مقایسه عملکرد این پمپ با سایر مدل های تولید شده توسط همان سازنده، ما یک سانتریفیوژ را انتخاب کردیم. پمپ چند مرحله ای فشار بالا MVI 1608-06/PN 16. این پمپ برای همان قدرت موتور بیش از دو برابر هد تولید می کند، اگرچه قیمت آن تقریباً 300 یورو بیشتر است.

اکنون یک فرصت عالی برای صرفه جویی در هزینه با استفاده از همتای چینی وجود دارد. از این گذشته ، تولید کنندگان پمپ های چینی به طور مداوم کیفیت تقلبی های مارک های معروف جهانی را بهبود می بخشند و دامنه را گسترش می دهند. هزینه "گرندفوس" چینی اغلب چندین برابر کمتر است، در حالی که کیفیت آن همیشه به همان اندازه بدتر نیست و گاهی اوقات خیلی پایین تر نیست.

طراحی و ساخت کاویتاتور

کاویتاتور چیست؟ تعداد زیادی طرح از کاویتاتورهای استاتیک وجود دارد (شما می توانید این را با استفاده از اینترنت تأیید کنید) ، اما تقریباً در همه موارد آنها به شکل یک نازل ساخته می شوند. به عنوان یک قاعده، نازل لاوال به عنوان پایه در نظر گرفته می شود و توسط طراح اصلاح می شود. نازل کلاسیک لاوال در شکل نشان داده شده است. 7.

اولین چیزی که باید به آن توجه کنید بخش کانال بین دیفیوزر و گیج کننده است.

سطح مقطع آن را خیلی باریک نکنید، سعی کنید از حداکثر افت فشار اطمینان حاصل کنید. بدیهی است زمانی که آب از سوراخی با مقطع کوچک خارج شده و وارد محفظه انبساط می شود، بیشترین میزان نادری و در نتیجه کاویتاسیون فعالتر حاصل می شود. آن ها آب در یک عبور از نازل تا دمای بالا گرم می شود. با این حال، حجم آب پمپ شده از طریق نازل بسیار کم خواهد بود، و مخلوط با آب سرد، او از او عبور خواهد کرد مقدار ناکافیگرما. بنابراین، حجم کل آب به آرامی گرم می شود. علاوه بر این، بخش کوچک کانال به تهویه آب ورودی به لوله ورودی پمپ کار کمک می کند. در نتیجه پمپ با صدای بیشتری کار می کند و ممکن است حفره در خود پمپ رخ دهد و اینها در حال حاضر پدیده های نامطلوبی هستند. چرا این اتفاق می افتد زمانی که طراحی مدار هیدرودینامیکی مولد حرارت را در نظر بگیریم مشخص خواهد شد.

بهترین عملکرد با قطر دهانه کانال 8-15 میلی متر به دست می آید. علاوه بر این، راندمان گرمایش به پیکربندی محفظه انبساط نازل نیز بستگی دارد. بنابراین به سراغ دومی می رویم نکته مهمدر طراحی نازل - محفظه انبساط.

کدام پروفایل را انتخاب کنیم؟ علاوه بر این، این همه چیز نیست گزینه های ممکنپروفیل های نازل بنابراین، برای تعیین طراحی نازل، تصمیم گرفتیم به مدل‌سازی ریاضی جریان سیال در آنها متوسل شویم. من برخی از نتایج مدل سازی نازل های نشان داده شده در شکل را ارائه خواهم داد. هشت

شکل‌ها نشان می‌دهند که این طراحی نازل‌ها امکان گرمایش حفره‌ای مایعات پمپ شده از آنها را فراهم می‌کند. آنها نشان می دهند که وقتی مایع جریان می یابد، مناطقی با فشار زیاد و کم تشکیل می شود که باعث تشکیل حفره ها و متعاقب آن فروپاشی می شود.

همانطور که از شکل 8 مشاهده می شود، مشخصات نازل می تواند بسیار متفاوت باشد. گزینه a) اساساً یک پروفیل کلاسیک نازل لاوال است. با استفاده از چنین نمایه ای می توانید زاویه باز شدن محفظه انبساط را تغییر دهید؟ و در نتیجه ویژگی های کاویتاتور را تغییر دهید. معمولاً مقدار در محدوده 12 ... 30 درجه است. همانطور که از نمودار سرعت در شکل مشاهده می شود. 9، چنین نازلی بالاترین سرعت سیال را فراهم می کند. با این حال، یک نازل با چنین مشخصاتی کمترین افت فشار را ایجاد می کند (شکل 10 را ببینید). بیشترین تلاطم از قبل در خروجی نازل مشاهده خواهد شد (شکل 11 را ببینید).

بدیهی است که گزینه ب) هنگامی که مایع از کانالی که محفظه انبساط را به محفظه فشرده سازی متصل می کند به بیرون جریان می یابد خلاء کارآمدتری ایجاد می کند (شکل 9 را ببینید). سرعت جریان سیال از طریق این نازل کمترین خواهد بود، همانطور که توسط نمودار سرعت نشان داده شده در شکل نشان داده شده است. 10. تلاطم ناشی از عبور مایع از نازل گزینه دوم به نظر من برای گرم کردن آب بهینه ترین است. ظهور یک گرداب در جریان در حال حاضر از ورودی به کانال میانی آغاز می شود، و در خروجی نازل، موج دوم تشکیل گرداب شروع می شود (شکل 11 را ببینید). با این حال، در ساخت چنین نازل کمی دشوارتر است، زیرا. باید یک نیمکره را آسیاب کرد.

نازل پروفایل c) یک نسخه ساده شده از قبلی است. انتظار می رفت که دو گزینه آخر ویژگی های مشابهی داشته باشند. اما نمودار تغییر فشار نشان داده شده در شکل. 9 نشان می دهد که تفاوت بزرگترین از سه گزینه خواهد بود. سرعت جریان سیال بیشتر از نسخه دوم نازل و کمتر از نسخه اول خواهد بود (شکل 10 را ببینید). تلاطمی که هنگام حرکت آب از میان این نازل رخ می دهد، متناسب با گزینه دوم است، اما تشکیل یک گرداب به شکل دیگری اتفاق می افتد (شکل 11 را ببینید).

من به عنوان مثال فقط ساده ترین پروفیل های نازل را برای ساخت آورده ام. در طراحی مولد حرارت می توان از هر سه گزینه استفاده کرد و نمی توان گفت که برخی از گزینه ها صحیح و برخی دیگر صحیح نیستند. می توانید خودتان با پروفایل های مختلف نازل آزمایش کنید. برای انجام این کار، لازم نیست بلافاصله آنها را از فلز بسازید و یک آزمایش واقعی انجام دهید. این همیشه قابل توجیه نیست. ابتدا، می توانید نازلی را که اختراع کرده اید در هر یک از برنامه هایی که حرکت سیال را شبیه سازی می کند، تجزیه و تحلیل کنید. من از برنامه COSMOSFloWorks برای تجزیه و تحلیل نازل های بالا استفاده کردم. نسخه ساده شده این برنامه با سیستم سالیدورکس CAD همراه است.

در آزمایشی برای ایجاد مدل خودمان از یک مولد حرارت، از ترکیبی از نازل های ساده استفاده کردیم (شکل 12 را ببینید).

راه حل های طراحی پیچیده تری وجود دارد، اما دلیلی نمی بینم که همه آنها را فهرست کنم. اگر واقعاً به این موضوع علاقه دارید، همیشه می توانید طرح های دیگری از کاویتاتورها را در اینترنت پیدا کنید.

تولید مدار هیدرودینامیکی

پس از تصمیم گیری در مورد طراحی نازل، به مرحله بعدی می رویم: ساخت مدار هیدرودینامیک. برای انجام این کار، ابتدا باید نمودار مدار را ترسیم کنید. با کشیدن نمودار روی زمین با گچ کار را بسیار ساده کردیم (شکل 13 را ببینید).

مانومتر در خروجی نازل (فشار در خروجی نازل را اندازه گیری می کند).
دماسنج (دمای ورودی به سیستم را اندازه گیری می کند).
شیر تخلیه هوا (قفل هوا را از سیستم جدا می کند).
لوله خروجی با شیر.
آستین برای دماسنج.
پسر ورودی با جرثقیل.
آستین دماسنج در ورودی.
مانومتر در ورودی به نازل (فشار ورودی به سیستم را اندازه گیری می کند).

اکنون دستگاه مدار را شرح می دهم. خط لوله ای است که ورودی آن به خروجی پمپ و خروجی آن به ورودی متصل است. یک نازل 9 به این خط لوله جوش داده شده است، نازل هایی برای اتصال گیج های فشار 8 (قبل و بعد از نازل)، آستین برای نصب دماسنج 7.5 (ما نخ ها را زیر آستین ها جوش ندادیم، بلکه آنها را به سادگی جوش دادیم)، یک اتصالات برای یک دریچه دریچه هوا 3 (ما از یک اسکارن معمولی، غل و زنجیر برای شیر کنترل و اتصالات برای اتصال مدار گرمایش استفاده کردیم.

در نموداری که من ترسیم کردم، آب در خلاف جهت عقربه های ساعت حرکت می کند. آب از طریق لوله پایین (شارکران با فلایویل قرمز و.) به مدار می رسد شیر چک) و صدور آب از آن به ترتیب از طریق بالا (شارکران با فلایو قرمز). افت فشار توسط دریچه ای که بین لوله های ورودی و خروجی قرار دارد کنترل می شود. در عکس انجیر 13، فقط در نمودار نشان داده شده است و در کنار نام آن قرار ندارد، زیرا ما قبلاً آن را روی غل و زنجیر پیچانده‌ایم، که قبلاً مهر و موم را زخمی کرده بودیم (شکل 14 را ببینید).

برای ساخت مدار، ما یک لوله DN 50 گرفتیم، زیرا. لوله های اتصال پمپ دارای قطر یکسانی هستند. در همان زمان، لوله های ورودی و خروجی مدار را که مدار گرمایش به آن وصل شده است، از یک لوله DN 20 ساختیم، در شکل می توانید ببینید که در نهایت به چه چیزی رسیدیم. پانزده

عکس یک پمپ با موتور 1 کیلو وات را نشان می دهد. متعاقباً آن را با پمپ 5.5 کیلوواتی که در بالا توضیح داده شد جایگزین کردیم.

البته معلوم شد که این دیدگاه زیباترین نیست، اما ما چنین وظیفه ای را برای خود تعیین نکردیم. شاید یکی از خوانندگان بپرسد که چرا چنین ابعادی از کانتور وجود دارد، زیرا می توانید آن را کوچکتر کنید؟ فرض می کنیم به دلیل طول لوله جلوی نازل تا حدودی آب را پراکنده کنیم. اگر در اینترنت حفاری کنید، مطمئناً تصاویر و نمودارهایی از اولین مدل های مولد گرما پیدا خواهید کرد. تقریباً همه آنها بدون نازل کار می کردند. اثر گرم کردن مایع با شتاب دادن به سرعت نسبتاً بالا حاصل شد. برای این کار از سیلندرهایی با ارتفاع کم استفاده شد مدخل مماسیو خروجی کواکسیال

ما از این روش برای تسریع آب استفاده نکردیم، بلکه تصمیم گرفتیم طراحی خود را تا حد امکان ساده کنیم. اگرچه ما در مورد چگونگی شتاب دادن به سیال با این طراحی مدار فکر می کنیم، اما بعداً در مورد آن بیشتر خواهیم شد.

در عکس فشار سنج جلوی نازل و آداپتور با آستین دماسنج که جلوی کنتور آب نصب شده هنوز پیچ نشده اند (آن موقع هنوز آماده نبود). باقی مانده است که عناصر گم شده را نصب کنید و به مرحله بعدی بروید.

راه اندازی مولد حرارت

من فکر می کنم منطقی نیست در مورد نحوه اتصال موتور پمپ و رادیاتور گرمایش صحبت کنیم. اگرچه ما به موضوع اتصال یک موتور الکتریکی نه کاملاً استاندارد نزدیک شدیم. از آنجایی که معمولاً در خانه از شبکه تکفاز استفاده می شود و پمپ های صنعتی با موتور سه فاز تولید می شوند، تصمیم گرفتیم این کار را انجام دهیم. یک مبدل فرکانس طراحی شده برای شبکه تک فاز علاوه بر این، این امکان را فراهم می کند که سرعت چرخش پمپ را به بالای 3000 دور در دقیقه افزایش دهد. و سپس فرکانس رزونانس چرخش پمپ را پیدا کنید.

برای پارامترسازی مبدل فرکانس به یک لپ تاپ با پورت COM برای پارامترسازی و کنترل مبدل فرکانس نیاز داریم. خود مبدل در یک کابینت کنترل نصب می شود که در آن گرمایش ارائه می شود شرایط زمستانیبهره برداری و تهویه برای شرایط عملیاتی تابستانی. برای تهویه کابینت از فن استاندارد و برای گرم کردن کابینت از بخاری 20 واتی استفاده کردیم.

مبدل فرکانس به شما امکان می دهد فرکانس پمپ را در محدوده وسیعی، هم در زیر اصلی و هم بالای اصلی، تنظیم کنید. شما نمی توانید فرکانس موتور را بیش از 150٪ افزایش دهید.

در مورد ما، می توانید دور موتور را تا 4500 دور در دقیقه افزایش دهید.

شما می توانید به طور خلاصه فرکانس و بالاتر را تا 200٪ افزایش دهید، اما این منجر به اضافه بار مکانیکی موتور می شود و احتمال خرابی آن را افزایش می دهد. علاوه بر این، با کمک مبدل فرکانس، موتور از اضافه بار و اتصال کوتاه محافظت می شود. همچنین مبدل فرکانس به شما امکان می دهد موتور را با یک زمان شتاب معین راه اندازی کنید که شتاب پره های پمپ را در هنگام راه اندازی و محدود می کند. جریان های شروعموتور مبدل فرکانس در یک کابینت دیواری نصب شده است (شکل 16 را ببینید).

تمام کنترل ها و عناصر نشانگر در پنل جلویی کابینت کنترل نمایش داده می شوند. پانل جلویی (در دستگاه MTM-RE-160) پارامترهای عملکرد سیستم را نمایش می دهد.

این دستگاه قابلیت ضبط خوانش 6 کانال مختلف سیگنال آنالوگ را در طول روز دارد. در این حالت، خوانش دمای ورودی سیستم، خوانش دمای خروجی سیستم و خوانش فشار ورودی و خروجی سیستم را ثبت می کنیم.

وظیفه مقدار تعداد دور پمپ اصلی با استفاده از دستگاه های MTM-103 انجام می شود.دکمه های سبز و زرد برای روشن و خاموش کردن موتورهای پمپ در حال کار مولد حرارت و پمپ سیرکولاسیون استفاده می شود. پمپ گردش خونما قصد داریم برای کاهش مصرف برق استفاده کنیم. پس از همه، زمانی که آب گرم می شود تنظیم دماگردش خون هنوز مورد نیاز است.

هنگام استفاده از مبدل فرکانس Micromaster 440، می توانید از آن استفاده کنید برنامه ویژهبا نصب آن بر روی لپ تاپ شروع کنید (شکل 18 را ببینید).

در ابتدا، برنامه داده های اولیه موتور را که روی پلاک نام نوشته شده است (صفحه ای با پارامترهای کارخانه موتور، متصل به استاتور موتور) وارد می کند.

توان نامی R کیلووات،
جریان نامی من،
کسینوس،
نوع موتور،
سرعت نامی N

پس از آن، تشخیص خودکار موتور شروع می شود و خود مبدل فرکانس پارامترهای لازم موتور را تعیین می کند. پس از آن، پمپ آماده کار است.

تست مولد حرارت

پس از اتصال نصب، می توانید آزمایش را شروع کنید. موتور پمپ را راه اندازی می کنیم و با رعایت گیج های فشار، افت فشار مورد نیاز را تنظیم می کنیم. برای این، یک دریچه در مدار ارائه می شود که بین لوله های ورودی و خروجی قرار دارد. با چرخاندن دسته شیر، فشار را در خط لوله بعد از نازل در محدوده 1.2 ... 1.5 atm قرار می دهیم. در قسمت مدار بین ورودی نازل و خروجی پمپ، فشار بهینه در محدوده 8 ... 12 اتمسفر خواهد بود.

پمپ توانست فشار 9.3 اتمسفر را در ورودی نازل به ما بدهد. با تنظیم فشار در خروجی نازل روی 1.2 اتمسفر، آب را به صورت دایره ای روان کردند (دریچه خروجی را بستند) و زمان را یادداشت کردند. هنگامی که آب در طول مدار حرکت می کند، افزایش دما را در حدود 4 درجه در دقیقه ثبت کردیم. بدین ترتیب پس از 10 دقیقه آب را از 21 درجه سانتیگراد به 60 درجه سانتیگراد گرم کرده ایم. حجم کانتور با پمپ نصب شدهتقریباً 15 لیتر بود.برق مصرفی با اندازه گیری جریان محاسبه شد. بر اساس این داده ها می توانیم ضریب تبدیل انرژی را محاسبه کنیم.

KPI \u003d (C * m * (Tk-Tn)) / (3600000 * (Qk-Qn))؛

С - ظرفیت گرمایی ویژه آب، 4200 J/(kg*K)؛
متر - جرم آب گرم، کیلوگرم؛
Tn - دمای اولیه آب، 294 درجه کلوین؛
Tk - دمای نهایی آب، 333 درجه کلوین؛
Qn - قرائت اولیه کنتور الکتریکی، 0 کیلووات ساعت؛
Qk - قرائت نهایی کنتور الکتریکی، 0.5 کیلووات ساعت.

داده های فرمول را جایگزین کنید و دریافت کنید:

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

این بدان معناست که با مصرف 5 کیلووات ساعت برق، مولد حرارت ما 1.365 برابر بیشتر یعنی 6.825 کیلووات ساعت گرما تولید می کند. بنابراین، ما می توانیم با خیال راحت این ایده را اثبات کنیم. این فرمول بازده موتور را در نظر نمی گیرد، به این معنی که نسبت تبدیل واقعی حتی بالاتر خواهد بود.

هنگام محاسبه توان حرارتی مورد نیاز برای گرم کردن خانه خود، از فرمول ساده شده پذیرفته شده استفاده می کنیم. طبق این فرمول چه زمانی ارتفاع استانداردسقف (تا 3 متر)، برای منطقه ما، 1 کیلو وات برق حرارتی برای هر 10 متر مربع مورد نیاز است. ضروری. آن ها یک ژنراتور حرارتی با ظرفیت 5.5 کیلو وات برای گرم کردن این خانه کافی نیست، اما این فقط در نگاه اول است. اگر فراموش نکرده اید، ما قصد داریم از سیستم "کف گرم" برای گرم کردن محل استفاده کنیم که تا 30٪ در انرژی مصرفی صرفه جویی می کند. از این نتیجه می شود که 6.8 کیلو وات انرژی حرارتی تولید شده توسط مولد حرارت باید فقط برای گرم کردن خانه کافی باشد. علاوه بر این، اتصال بعدی پمپ حرارتیو یک کلکتور خورشیدی به ما امکان می دهد هزینه های انرژی را بیشتر کاهش دهیم.

نتیجه

در پایان، من می خواهم یک ایده بحث برانگیز را برای بحث ارائه کنم.

قبلاً اشاره کردم که در اولین مولدهای حرارتی، آب با ایجاد حرکت چرخشی در سیلندرهای مخصوص شتاب می گرفت. می دانید که ما آن راه را نرفتیم. و با این حال، برای افزایش راندمان، لازم است که آب علاوه بر حرکت انتقالی، حرکت چرخشی نیز پیدا کند. در همان زمان، سرعت حرکت آب به طور قابل توجهی افزایش می یابد. تکنیک مشابهی در مسابقات برای نوشیدن سریع یک بطری آبجو استفاده می شود. قبل از اینکه آن را بنوشید، آبجو در بطری کاملاً چرخیده می شود. و مایع از طریق گردن باریک بسیار سریعتر می ریزد. و ما ایده ای داشتیم که چگونه می توانیم این کار را عملاً بدون تغییر انجام دهیم ساختار موجودمدار هیدرودینامیکی

برای دادن حرکت چرخشی آب، استفاده خواهیم کرد استاتور موتور القایی با روتور قفس سنجابآب عبوری از استاتور ابتدا باید مغناطیسی شود. برای این کار می توانید از شیر برقی یا آهنربای حلقه دائمی. بعداً در مورد آنچه از این سرمایه گذاری بیرون آمد به شما خواهم گفت، زیرا اکنون، متأسفانه، فرصتی برای شرکت در آزمایش وجود ندارد.

ما همچنین ایده هایی در مورد چگونگی بهبود نازل خود داریم، اما در صورت موفقیت، پس از آزمایش و ثبت اختراع بیشتر در مورد آن صحبت می کنیم.