Кавитационный теплогенератор. Устройство и работа. Применение
Кавитационный теплогенератор – специальное устройство, в котором применяется эффект нагрева жидкости кавитационным способом. То есть это эффект, при котором образуются микроскопические пузырьки пара в областях локального уменьшения давления в воде. Это может наблюдаться во время вращения насосной крыльчатки или вследствие воздействия на воду звукового колебания. В результате этого жидкость нагревается, а это значит, что при помощи нее можно обогревать дом или квартиру.
На сегодняшний день кавитационный теплогенератор считается инновационным изобретением. Однако уже практически век тому назад ученые размышляли над тем, как можно использовать эффект кавитации. Впервые подобную установку собрал Джозеф Ранк в 1934 году. Именно он отметил, что входные и выходные температуры воздушных масс этой трубы отличаются. Советские ученые несколько усовершенствовали трубы Ранка, использовав для этой цели жидкость. Опыты показали, что установка позволяет быстро разогревать воду. Однако на тот период необходимость в такой установке была минимальна, ведь энергия стоила копейки. Сегодня же, вследствие удорожания электричества, нефти и газа, потребность в таких установках возрастает.
Виды
Кавитационный теплогенератор по своему устройству может быть роторным, трубчатым или ультразвуковым:
- Роторные устройства представляют агрегаты, в которых используются центробежные насосы с измененной конструкцией. В качестве статора здесь применяется насосный корпус, куда устанавливается входная и выходная труба. Главным рабочим элементом здесь выступает камера, где размещается подвижный ротор, он работает по принципу колеса.
Роторная установка имеет сравнительно простую конструкцию, однако для эффективной ее работы необходим очень точный монтаж всех его элементов. В том числе здесь требуется точнейшее балансирование двигающегося цилиндра. Необходима плотная посадка роторного вала, а также тщательная выверка и замена пришедших в негодность материалов изоляции. КПД таких устройств не являются довольно большим. Они имеют не очень большой срок службы. К тому же такие агрегаты работают с выделением достаточно большого шума.
- Трубчатые тепловые генераторы осуществляют кавитационное нагревание благодаря продольному расположению трубок. При помощи помпы нагнетается давление во входящую камеру. В результате жидкость направляется через указанные трубки. На входе вследствие этого появляются пузырьки. Во второй камере устанавливается высокое давление. Пузырьки, которые при попадании во вторую камеру разрушаются, вследствие чего они отдают свою тепловую энергию. Эта энергия вместе с паром направляется на обогрев дома. Коэффициент полезного действия подобных конструкций может достигать высоких показателей.
- Ультразвуковые тепловые генераторы. Кавитация здесь образуется благодаря ультразвуковым волнам, которые создает установка. В результате такого принципа работы обеспечиваются минимальные потери энергии. Трения здесь практически нет, вследствие чего коэффициент полезного действия ультразвукового теплового генератора невероятно высок.
Устройство
Кавитационный теплогенератор имеет устройство в зависимости от принципа действия. Типичным и наиболее распространенным представителем роторных тепловых генераторов является центрифуга Григгса. В такой агрегат заливается вода, после чего запускается ось вращения при помощи электрического двигателя. Главным достоинством такой конструкции является то, что привод нагревает жидкость, а также выступает в качестве насоса. Поверхность цилиндра имеет огромное количество неглубоких круглых отверстий, которые позволяют создать эффект турбулентности. Нагревание жидкости обеспечивается благодаря силам трения и кавитации.
Число отверстий в установке зависит от используемой роторной частоты вращения. Статор в тепловом генераторе выполнен в виде цилиндра, который запаян с двух концов, где непосредственно вращается ротор. Существующий зазор между статором и ротором равняется примерно 1,5 мм. Отверстия в роторе необходимы для того, чтобы в жидкости, трущейся о поверхности цилиндра, появлялись завихрения с целью создания кавитационных полостей.
В указанном зазоре также наблюдается и нагревание жидкости. Чтобы тепловой генератор эффективно работал, поперечный размер ротора должен составлять минимум 30 см. В то же время скорость его вращения должна достигать 3000 оборотов в минуту.
В ультразвуковых устройствах для создания эффекта кавитации используется кварцевая пластина. Она под воздействием электрического тока создает колебания звука. Эти звуковые колебания направляются на вход, вследствие чего устройство производит вибрации. На обратной фазе волны создаются участки разряжения, вследствие чего можно наблюдать кавитационные процессы, которые создают пузырьки.
Чтобы обеспечить максимальный коэффициент полезного действия, рабочая камера теплового генератора выполняется в виде резонатора, который настроен на ультразвуковую частоту. Образованные пузырьки моментально переносятся потоком через узкие трубки. Это необходимо, чтобы получить разряжение, так как пузырьки в тепловом генераторе могут быстро смыкаться, отдавая свою энергию обратно.
Принцип работы
Кавитационный теплогенератор позволяет создать процесс, во время которого в жидкости создаются пузырьки. Если рассматривать этот процесс, то он сравним с закипанием воды. Однако при кавитации наблюдается локальное падение давления, что и приводит к появлению пузырьков. В тепловом генераторе формируются вихревые потоки, вследствие них происходит кавитационный разрыв пузырьков, что приводит к нагреванию жидкости. Нагревание приводит к резкому снижению давления жидкости. Полученная энергия получается довольно дешевой, она отлично подходит для отопления помещений. В качестве теплоносителя можно использовать антифриз.
Для подобных установок обычно нужно примерно в 1,5 раза меньше электрической энергии, чем это необходимо для радиаторных и иных систем. При этом нагревание жидкости осуществляется в замкнутой системе. Работают такие агрегаты посредством преобразования одной энергии в другую. В итоге она превращается в тепловую.
Применение
Кавитационный теплогенератор в большинстве случаев применяется для нагревания воды, а также смешивания жидкостей. Поэтому подобные установки в большинстве случаев используются для:
- Отопления. Тепловой генератор преобразует механическую энергию движения воды в тепловую энергию, которую успешно можно использовать для обогрева зданий различного характера. Это могут быть небольшие частные постройки, в том числе крупные промышленные объекты. К примеру, на территории нашей страны на текущий момент можно насчитать минимум с десяток населенных пунктов, в которых централизованное отопление осуществляется не обычными котельными, а кавитационными установками.
- Нагревания проточной воды, которая применяется в быту. Тепловой генератор, который включен в сеть, может довольно быстро нагревать воду. В результате подобное оборудование с успехом можно применять для разогревания воды в бассейнах, автономном водопроводе, саунах, прачечных и тому подобное.
- Смешивания несмешиваемых жидкостей. Устройства кавитационного типа могут применяться в лабораториях, где имеется необходимость высококачественного смешивания жидкостей, имеющих разную плотность.
Как выбрать
Кавитационный теплогенератор может быть выполнен в нескольких исполнениях. Поэтому выбирать такое устройство для отопления своего дома нужно с учетом ряда параметров:
- Подбирать тепловой генератор необходимо, исходя из того, для какой площади необходимо отопление. Также следует учесть, какая погода наблюдается в зимний период. Важной характеристикой будет и теплоизоляция стен. То есть нужно выбирать устройство, которое будет обеспечивать необходимое количество тепла.
- Если Вы приобретаете стандартную установку, то желательно, чтобы она была оборудована приборами контроля выделяемой теплоты и датчиками защиты. Лучше сразу приобрести установку с автоматическим блоком контроля и управления. Поэтому кавитационную установку рекомендуется приобретать в комплексе с другим оборудованием с услугой установки под ключ. Специалисты сами подберут и выполнят расчеты по монтажу тепловой системы в вашем доме.
- Если Вы решили сэкономить и приобрести оборудование по отдельности, то здесь важно определиться с особенностями всех элементов системы. Насос должен иметь возможность работы с жидкостями, которые нагреты до высокой температуры. В противном случае система быстро придет в негодность и ее придется ремонтировать. К тому же насос должен обеспечивать давление от 4 атмосфер.
- Если Вы решили соорудить кавитационную установку самостоятельно, то здесь важно верно подобрать сечение канала камеры кавитации. Оно должно составлять порядка 8-15 мм. Перед созданием такой установки важно тщательно изучить действующие схемы подобных устройств. Кавитационный теплогенератор по своему виду будет напоминать насосную станцию, которой не нужна дымоотводная труба. При ее работе не выделяется угарный газ, грязь или копоть.
Похожие темы:
Кавитационный теплогенератор: применение, механизм, конструкции
Кавитационный теплогенератор – это тепловой насос, гидродинамический преобразователь энергии движения жидкости в нагрев калориферов.
Кавитация
На первый взгляд, тема кавитационных теплогенераторов представляется фантастичной и вычеркнута из Википедии, но по детальному изучению оказалась любопытной. Тем интереснее становился вопрос, чем дальше авторы углублялись в изучение. Книга Фоминского о дармовых источниках энергии начинается с описания глобальной экологической катастрофы конца XX века. Среди общеизвестных фактов о вреде двигателей внутреннего сгорания, невероятных сведений о ценности кавитационных теплогенераторов выдвигаются гипотезы об изменении режима дыхания лесов планеты и… об остановке тёплого течения Гольфстрим. В 2003 году книжка читалась как сборник фантастики. Напомним, сейчас Европа обеспокоена остановкой Гольфстрима, становится ясным, что автор сумел предсказать будущее на 10 лет вперёд.
Это наталкивает на мысль, что идея кавитационных теплогенераторов не столь утопична, как пытаются представить средства массовой информации. Известно, что КПД термоэлектрических источников составлял доли процента в начале XX века, сегодня это направление считается перспективным. Эффективность первых термопар достигала 3%, что сопоставимо с успехами паровых двигателей начала XIX века. Уже сегодня инженеры (см. скрин) говорят, что КПД кавитационного теплогенератора допустим выше единицы.
Кавитационный теплогенератор – насос. Поток жидкости просто переносит энергию из места в место. Любой кондиционер и холодильник показывают КПД выше 100%, работают по принципу теплового насоса, перекачивая энергию из одной области пространства в другую. Сопоставим с поливом деревьев: энергия электричества не может напитать корни, но стоит к двигателю приделать гребной винт, как потоки воды устремляются, чтобы принести живительную влагу. Принцип действия кавитационного теплогенератора в точности аналогичен.
Тепловой насос считается дорогим типом оборудования. Обычно качает тепло Земных недр или речного потока. Температура в указанных источниках невысока, понижая давление фреона, удаётся добиться забора тепла и доставки в нужное место. Холодильник не вырабатывает мороз непосредственно. Он разряжает фреон, за счёт законов термодинамики тепло переходит на испаритель, оттуда доставляется к радиатору на задней стенке.
Аналогичным образом кавитационные пузырьки образуются в местах, где давление воды ниже точки перехода в иное агрегатное состояние (см. рис.). Как результат, поглощается большое количество энергии. На перевод вещества в иное агрегатное состояние приходится затратить тепло. Которое берётся из окружающей воды, а та – перекачивает с корпуса кавитационного теплогенератора, потом из помещения. На корпусе тепло образуется за счёт нагнетания давления помпой. КПД выше единицы объясняется отбором тепла у окружающей среды. Высок процент использования собственных потерь генератора на нагрев обмоток и трение.
Помощь кавитационного теплогенератора
Климат сегодня сильно меняется из-за работы двигателей внутреннего сгорания. 40% углекислого газа на планете вырабатывается транспортом, значительная часть выбрасывается частными домовладельцами, жгущими топливо для обогрева. Выделяется в атмосферу сонм вредных веществ, нарушаются условия существования жизни на планете. Следовательно, энергия ТЭС не предлагается в качестве альтернативы, приносящей пользу. В силу очевидных причин.
Кавитационные теплогенераторы позволяют решить часть сложностей очевидным способом: перекачивая энергию из части пространства в другую, получится решать насущные потребности человеческой жизнедеятельности. К примеру, генератор может давать тепло и забирать. Ключевое преимущество обогревателей в том, что энергия не исчезает бесследно. Она остаётся теплом на омическом сопротивлении проводов, преодолевает силы трения. Все происходит в районе силовой установки, в конечном итоге теряется паразитными эффектами, неиспользуемыми в силу разрозненности факторов. Кавитационный генератор позволит собрать потерянные крохи простым методом: примется откачивать тепло из очага его образования:
- Обмотки двигателя.
- Поверхности трения.
Уже за счёт фактора КПД установки повысится: тепловые потери греют место, откуда перекачивается тепло. Это безусловный плюс. Остальное возьмётся из воздуха. Стоит вдуматься:
- Холодильник летом греет кухню, КПД падает.
- Кондиционер забирает жару с мороза или выкачивает холод с подсолнечной стороны здания.
А кавитационный теплогенератор способен собственные потери утилизировать с пользой. Обязан быть признан перспективным. Сложность – как получить побольше пузырьков из механического движения. Этому уже сегодня посвящены десятки, если не сотни патентов, к примеру, RU 2313036. Несложно догадаться, что для перекачивания тепло нужно откуда-то взять. Это правильная постановка вопроса, из-за упущения смысла происходящего люди не хотят верить, что кавитационный генератор – реальность: «Как теплотехник, скажу – это бред. Энергия из ниоткуда не возникает. Затрачивать меньше электроэнергии и получать больше тепловой позволяет тепловой насос.» (форум okolotok.ru)
Если профессионалу непонятно, что речь идёт о своеобразном тепловом насосе, что знает широкая публика про кавитационный теплогенератор… Установим, кому окажется полезен кавитационный теплогенератор. Доведённую до совершенства конструкцию допустимо применять:
- Для отбора энергии сточных вод.
- Охлаждения цехов с одновременным обогревом рабочих мест.
- Обогрева помещений без использования нефти, газа, мазута, угля, дров и пр.
Механизм кавитации
Образование пузырьков возможно в движущемся потоке. Там, где резко снижено давление. К подобным местам относят гребные лопасти судов, переходники трубопроводов с разным диаметром (см. рис.). Собственно, конструкции кавитационных генераторов делят на роторные и трубчатые. Обе приводятся в движение электричеством, но принцип действия различается. Винт и труба показаны на скринах для иллюстрации сказанного.
Для объяснения происходящего нужно взглянуть на график агрегатных состояний. Там показаны твёрдое тело (solid), жидкость (liquid) и пар в виде областей для некой температуры (по горизонтали) и давления (по вертикали). Пунктирами обозначены линии:
- По горизонтали – нормальное атмосферное давление.
- По вертикали – точки таяния льда и кипения воды.
Видно, что в нормальных условиях пар образуется при температуре 100 градусов, при падении давления вполовину точка кипения смещается до нуля градусов Цельсия. Эффект хорошо знаком альпинистам, знающим – на высоте невозможно сварить мясо. Вода закипает уже при 70-80 градусах Цельсия.
Гребной винт судна образует пузырьки при нормальной температуре воды. Кавитация оказывает пагубное влияние. На рисунке видно, что уже через пару лет эксплуатации поверхность покрывается выщербинами. Кавитация затратна для гидравлических систем.
Образовавшийся пузырёк не лопается за счёт силы натяжения воды и двигается в область с большим давлением, уносясь потоком. Постепенно в передней части образуется вмятина, форма меняется с шаровидной, становясь похожей на эритроцит. Постепенно стенки смыкаются, получается тор (баранка). Образовавшиеся течения создают крутящий момент, фигура пытается вывернуться наизнанку. В результате колба лопается, остаётся некий сгусток турбулентностей (см. рис.). При переходе пара в иное агрегатное состояние выделяется поглощённая ранее энергия. На этом транспорт тепла заканчивается.
Разговор о вечных двигателях: научные небылицы
Виктор Шаубергер
Австрийский физик Виктор Шаубергер в бытность лесником разработал любопытную систему сплава брёвен. По внешнему виду напоминала изгибы натуральных рек, а не прямую линию. Двигаясь по столь своеобразной траектории, дерево быстрее достигало места назначения. Шаубергер пояснял это снижением сил гидравлического трения.
Ходят слухи, что Шаубергер заинтересовался вихревым движением жидкости. Австрийские любители пива на соревнованиях раскручивали бутылку, чтобы придать вращательное движение напитку. Пиво быстрее залетало в брюхо, хитрец выигрывал. Шаубергер самостоятельно повторил трюк и убедился в эффективности.
Не нужно путать описанный случай с вихрем сточной воды, всегда закручивающейся в одном направлении. Сила Кориолиса обусловлена вращением Земли и замечена, как считается, Джованни Баттиста Риччоли и Франческо Мариа Гримальди в 1651 году. Явление объяснено и описано в 1835 году Гаспаром-Густавом Кориолисом. В начальный момент времени за счёт случайного движения потока воды происходит отдаление от центра воронки, траектория закручивается по спирали. За счёт давления воды процесс набирает силу, образуется конусовидное углубление на поверхности.
Виктор Шаубергер ориентировочно 10 мая 1930 года получил патент Австрии за номером 117749 на турбину специфичной конструкции в виде заостряющегося бура. По словам учёного, в 1921 году на её основе сделан генератор, снабжавший энергией целую ферму. Шаубергер утверждал, что КПД устройства близок к 1000% (три нуля).
- Вода закручивалась по спирали на входе в патрубок.
- На входе стояла упомянутая турбина.
- Направляющие спирали совпадали с формой потока, в результате осуществлялась максимально эффективная передача энергии.
Все прочее о Викторе Шаубергере сводится к научной фантастике. Утверждали что он изобрёл двигатель Репульсион, приводивший в движение летающую тарелку, защищавшую Берлин в период Второй мировой войны. По окончании боевых действий комиссовался и отказался делиться собственными открытиями, способными принести большой вред миру на Земле. Его история, как две капли воды, напоминает случившееся с Николой Теслой.
Считается, что Шаубергер собрал первый кавитационный теплогенератор. Имеется фото, где он стоит рядом с этой «печью». В одном из последних писем утверждал, что открыл новые субстанции, делающие возможными невероятные вещи. К примеру, очистку воды. Одновременно утверждая, что его воззрения поколеблют основы религии и науки, предрекал победу «русским». Сегодня сложно судить, насколько оставался приближен к реалиям учёный за полгода до смерти.
Ричард Клем и вихревой двигатель
Ричард Клем (Richard Clem) по собственным словам на исходе 1972 года испытывал асфальтный насос. Его насторожило странное поведение машины после выключения. Начав эксперименты с горячим маслом, Ричард быстро пришёл к выводу, что налицо нечто вроде вечного двигателя. Специфичной формы ротор из конуса, прорезанного спиральными каналами, снабжён разбегающимися форсунками. Раскрученный до некоторый скорости, сохранял движение, успевая приводить в действие масляный насос.
Уроженец Далласа задумал пробный пробег в 600 миль (1000 км) до Эль Пасо, потом решился опубликовать изобретение, но доехал только до Абилена, свалив неудачу на слабый вал. В заметках по этому поводу говорится, что конус требовалось раскрутить до некоторой скорости, а масло нагреть до 150 градусов Цельсия, чтобы все заработало. Устройство демонстрировало среднюю мощность в 350 лошадиных сил при массе 200 фунтов (90 кг).
Насос работал на давление 300 – 500 фунтов на квадратный дюйм (20 – 30 атм.), и чем выше оказывалась плотность масла, тем резвее крутился конус. Ричард вскоре умер, а наработки изъяты. Патент под номером US3697190 на асфальтный насос легко найти в интернете, но Клем на него не ссылался. Нет гарантий, что «работоспособная» версия не изъята ранее из документации бюро. Энтузиасты и сегодня строят двигатели Клема и демонстрируют принцип действия на Ютубе.
Разумеется, это лишь подобие конструкции, изделие неспособно для себя создавать свободную энергию. Клем говорил, что первый двигатель ни на что не годился, пришлось обойти 15 компаний в поисках финансирования. Мотор работает на масле для жарки, температуры в 300 градусов не выдерживает автомобильное. По заявлениям репортёров, аккумулятор на 12 В считается единственным видимым со стороны источником питания устройства.
Двигатель занесли в кавитационные по простой причине: периодически уже горячее масло требовалось охлаждать через теплообменник. Следовательно, внутри нечто совершало работу. Подумав, исследователи отнесли это на эффект кавитации у входа в насос и внутри распределительной системы трубок. Подчеркнем: «Ни один двигатель Ричарда Клема, изготовленных сегодня, не работоспособен».
Несмотря на это, Российское Энергетическое Агентство в базе данных опубликовало информацию (energy.csti.yar.ru/documents/view/3720031515) с оговоркой, что конструкция двигателя (им) напоминает турбину Николы Теслы.
Конструкции кавитационных теплогенераторов
Ссылки на то, что разработки по кавитационным двигателям засекречены, не выдерживают критики. Многие устройства действуют с КПД выше 1, если речь о перекачке тепла. Следовательно, сверхсекретного в этом нет. Конструкторы изготавливают образцы вполне работоспособных кавитационных теплогенераторов. Нельзя сказать, что КПД высок, но определённый потенциал у конструкции присутствует.
Роторные
Центрифуга Григгса считается достойным примером роторных кавитационных теплогенераторов. В устройство закачивается вода, ось начинает вращаться, приводимая в движение электродвигателем. Безусловный плюс конструкции – единственный привод служит насосом в системе отопления и нагревателем жидкой фазы. На поверхности рабочего цилиндра прорезано множество неглубоких отверстий круглой формы, где жидкость образует турбулентности. Нагрев происходит за счёт сил трения в приповерхностном слое и кавитации.
Трубчатые
На скрине из видео показана сборка кавитационного обогревателя с продольным расположением трубок. Конструкция описана в патенте RU 2313036. Помпой нагнетается давление во входной камере, жидкость устремляется сквозь конструкцию из трубок. На входе (см. рис.) образуются пузырьки за счет кавитации по описанной выше схеме. Выходя на той стороне, попадают во вторую камеру с высоким давлением, лопаются и отдают тепло.
На входе перед системой узких трубок давление жидкости повышается помпой, температура в этом месте увеличена. Указанная энергия и забирается образовавшимися пузырьками с паром для обогрева помещений. Как оговорено выше, такой тепловой насос способен на КПД более 100%, о чем заявляет автор конструкции. Каждый убедится самостоятельно, посмотрев видео на Ютуб (название канала – на скрине).
Ультразвуковые
В 2013 году опубликован патент WO2013102247 A1. После полугодового рассмотрения комиссия бюро отдала исключительные права на ультразвуковой кавитационный теплогенератор Иоэлю Дотте Эхарту Рубему. Смысл задумки в преобразовании электрического тока кварцевой пластиной. Колебания звуковой частоты подаются на вход, и устройство начинает создавать вибрации. В обратной фазе волны образуются участки разряжения, где за счёт кавитации образуются пузырьки.
Для достижения максимального эффекта рабочая камера кавитационного теплогенератора выполнена в виде резонатора на ультразвуковую частоту. Полученные пузырьки немедленно уносятся потоком через узкие трубки. Это нужно для получения разряжения, дабы пузырьки в кавитационном теплогенераторе не сомкнулись немедленно, тут же отдав энергию обратно.
Несложно догадаться, что потери минимальные, а трение отсутствует вовсе, поэтому КПД ультразвукового кавитационного теплогенератора шикарный. Учёный говорит, что перекачка тепла возможна с выигрышем в 2,5 раза. Это пока меньше полученного Виктором Шаубергером, но заставит задуматься. Устройство предположительно возможно использовать и для охлаждения помещений.
По ходу текста автор подробно объясняет механизм переотражения волны в кавитационном теплогенераторе, суть которого несущественна в рамках обзора.
Вихревые кавитационные теплогенераторы — все, что нужно знать о технологии и ее практическом применении
Экология потребления Наука и техника: вихревые теплогенераторы — это установки, которые позволяют получать тепловую энергию в специальных устройствах путем преобразования электричества.
Вихревые теплогенераторы — это установки, позволяющие получать тепловую энергию в специальных устройствах путем преобразования электроэнергии.
История создания первых вихревых теплогенераторов восходит к первой трети двадцатого века, когда французский инженер Жозеф Рэнк придумал неожиданный эффект, исследуя свойства искусственно созданного вихря в разработанном им устройстве — вихревой трубе. Суть наблюдаемого эффекта заключалась в том, что на выходе из вихревой трубы наблюдалось разделение потока сжатого воздуха с горячим и холодным потоком.
Исследования в этой области были продолжены немецким изобретателем Робертом Хилшем, который в 1940-х годах улучшил конструкцию вихревой трубы Ранка, добившись увеличения разницы температур между двумя воздушными потоками на выходе из трубы. Однако и Ранку, и Хильш не смогли теоретически обосновать наблюдаемый эффект, что задержало его практическое применение на многие десятилетия. Следует отметить, что до сих пор не найдено более или менее удовлетворительного теоретического объяснения эффекта Морнинга-Хилша с точки зрения классической аэродинамики.
Одним из первых ученых, который предложил идею введения жидкости в трубу Ранки, является российский ученый Александр Меркулов, профессор Куйбышевского (ныне Самарского) Государственного авиационного университета, которому приписывают разработку основ новой теории. Созданная Меркуловым в конце 1950-х годов Ведомственная научно-исследовательская лаборатория тепловых двигателей и холодильных машин провела огромное количество теоретических и экспериментальных исследований вихревого эффекта.
Идея использовать не сжатый воздух в качестве рабочей жидкости в вихревой трубе, а в воде, была революционной, потому что вода, в отличие от газа, несжимаема. Следовательно, эффект разделения холодного и горячего потоков не ожидался. Однако результаты превзошли все ожидания: вода при прохождении через «улитку» быстро нагревалась (с эффективностью, превышающей 100%).
Ученый с трудом объяснил эффективность этого процесса. По мнению некоторых исследователей, аномальное повышение температуры жидкости вызвано микрокавитационными процессами, а именно «коллапсом» микрошлангов (пузырьков), заполненных газом или паром, которые образуются при вращении воды в циклоне. Невозможность объяснить столь высокую эффективность наблюдаемого процесса с точки зрения традиционной физики привела к тому, что вихревая энергетическая система прочно утвердила список «псевдонаучных» направлений.
Между тем, этот принцип был принят, что привело к разработке рабочих моделей тепловых и электрических генераторов, реализующих принцип, описанный выше. В настоящее время на территории России, в некоторых республиках бывшего Советского Союза и многих других странах успешно работают сотни теплогенераторов Vortex различной мощности, выпускаемых многими отечественными научно-производственными компаниями.
Рис. 1. Принципиальная схема вихревого теплогенератора
В настоящее время промышленные предприятия выпускают вихревые теплогенераторы различной конструкции.
Рис. 2. Вихревой теплогенератор «MUSI»
В научно-исследовательской компании г. Твери «Ангстрем» был разработан преобразователь тепловой энергии — вихревой теплогенератор «MUST». Принцип его работы был запатентован Р.И. Мустафаевым (Пат. 2132517) и позволяет получать тепловую энергию непосредственно из воды. В конструкции нет нагревательных элементов, только насос, который качает воду, приводится в действие электричеством. Вихревой теплогенератор имеет блок ускорителей жидкости и тормозное устройство. Он состоит из нескольких вихревых трубок специальной конструкции. Автор изобретения утверждает, что ни одно из устройств, предназначенных для этой цели, не имеет более высокого соотношения.
Высокая производительность — не единственное преимущество нового конвертера. Разработчики считают особенно перспективным использование вихревого теплогенератора на новых объектах, а также на объектах, расположенных вдали от централизованного источника тепла. Теплогенератор Vortex «MUST» может быть установлен непосредственно в создаваемых внутренних сетях теплоснабжения объектов, а также в технологических линиях.
Надо сказать, что новинка по-прежнему дороже традиционных котлов. «Ангстрем» уже предлагает клиентам несколько генераторов MUST мощностью от 7,5 до 37 кВт. Они способны отапливать помещения площадью от 600 до 2200 квадратных метров соответственно.
Коэффициент преобразования электроэнергии составляет 1,2, но может достигать 1,5. Всего в России около ста теплогенераторов MUST Vortex. Производимые модели теплогенераторов MUST позволяют обогревать помещения объемом до 11 000 м3. Вес установки колеблется от 70 до 450 кг. Тепловая мощность установки MUST 5.5 составляет 7112 ккал / ч, тепловая мощность установки MUST — 37 4740 ккал / ч. Вода, антифриз, полигликоль или любая другая незамерзающая жидкость могут выступать в качестве теплоносителя, используемого в вихревом теплогенераторе MUST.
Рис. 3. Теплогенератор VHG «VTG»
Вихревой теплогенератор VTG представляет собой цилиндрический корпус, оборудованный циклоном (винт с тангенциальным входом) и гидравлическим тормозным устройством. Рабочая жидкость под давлением подается на вход циклона, после чего она проходит по сложной траектории и тормозится в тормозном устройстве. Дополнительное давление в трубах отопительной сети не создается. Система работает в импульсном режиме, обеспечивая заданный температурный режим.
Вода или другие неагрессивные жидкости (антифриз, антифриз) используются в качестве теплоносителя в ВТГ в зависимости от климатической зоны. Процесс нагрева жидкости происходит за счет ее вращения по определенным физическим законам, а не под воздействием нагревательного элемента.
Соотношение преобразования электричества к теплу от теплогенератора VHG первого поколения не менее 1,2 (т.е. КПД не менее 120%). В VHG он потребляет только электрический насос, качает воду, а вода производит дополнительное тепло.
Работает в автоматическом режиме с учетом температуры окружающей среды. Режим работы контролируется надежной автоматизацией. Возможен прямой нагрев жидкости (без замкнутого контура), например, для получения горячей воды. Обогрев происходит в течение 1-2 часов в зависимости от температуры наружного воздуха и объема отапливаемого помещения. Коэффициент преобразования электроэнергии (KPI) в тепло намного выше, чем 100%.
VortG Теплогенераторы VortG прошли испытания в различных научно-исследовательских институтах, в том числе в РКК «Энергия». С.П. Королева в 1994 году. В Центральном аэродинамическом институте (ЦАГИ) Луковски в 1999 году. Испытания подтвердили высокую эффективность теплогенератора VHG Vortex по сравнению с другими типами нагревателей (электрические, газовые, а также работающие на жидком и твердом топливе). Тепловые генераторы Vortex с кавитационной мощностью потребляют меньше энергии, чем традиционные отопительные установки.
Установка отличается высочайшей эффективностью, проста в обслуживании и имеет срок службы более 10 лет. Теплогенератор VTG Vortex отличается небольшими размерами: необходимая площадь, в зависимости от типа установки теплогенератора, составляет 0,5-4 кв. По желанию заказчика возможно изготовление генератора для работы в агрессивной среде. Вихревые теплогенераторы различной мощности также производятся другими компаниями. Сообщение от
Содержание статьи
Потапова теплогенератор неизвестен массам и до сих пор плохо изучен с научной точки зрения. Впервые, пытаясь воплотить в жизнь идею, которая приходит в голову, Юрий Семенович Потапов осмелился приблизиться к концу восьмидесятых годов прошлого века. Исследование проводилось в городе Кишиневе. Исследователь не ошибся, и результаты испытаний превзошли все его ожидания.
Готовый теплогенератор запатентован и введен в эксплуатацию только в начале февраля 2000 года.
Все существующие мнения о теплогенераторе, созданном Потаповым, совершенно разные. Кто-то считает, что это практически глобальное изобретение, они приписывают ему очень высокую эксплуатационную эффективность — до 150%, а в некоторых случаях до 200% экономии энергии. Считается, что он практически создал неиссякаемый источник энергии на Земле без ущерба для окружающей среды. Другие говорят обратное — они говорят, что на самом деле все эти шарлатаны и теплогенераторы требуют даже больше ресурсов, чем обычные аналоги.
По некоторым данным, разработка Потапова запрещена в России, Украине и Молдове. Согласно другим источникам, эти типы термогенераторов в настоящее время производят десятки заводов в нашей стране и продаются по всему миру, давно пользуются спросом и занимают лидирующие позиции на различных технических выставках.
Описательные характеристики конструкции теплогенератора
Представьте, как выглядит потаповский теплогенератор, тщательно анализируя его структуру. Кроме того, он состоит из довольно типичных деталей, и то, что находится под угрозой, не составит труда понять.
Таким образом, центральной и наиболее значимой частью потаповского теплогенератора является его тело. Он занимает центральное положение во всей конструкции и имеет цилиндрическую форму, он установлен вертикально. Циклон прикреплен к нижнему корпусу, его основанию, с фронтальной поверхностью для инициирования вихревых потоков в нем и увеличения скорости потока жидкости. Поскольку установка в центре ее работы имеет высокую скорость, в ее конструкции было необходимо предусмотреть элементы, которые препятствуют всему процессу, чтобы обеспечить более удобное управление.
Для этого на корпусе с противоположной стороны циклона прикреплено специальное тормозное устройство. Он также имеет цилиндрическую форму с осью посередине. Несколько ребер, номер два, прикреплены к оси балки. За тормозным устройством находится дно с выпускным отверстием для жидкости. Далее вдоль отверстия превращается в сопло.
Это основные элементы теплогенератора, все они расположены в вертикальной плоскости и тесно связаны между собой. Кроме того, выпускная труба для жидкости оснащена переливной трубой. Они прочно прикреплены и обеспечивают контакт между двумя концами цепи базовых элементов: то есть верхний патрубок соединен с циклоном снизу. Дополнительное небольшое тормозное устройство расположено в точке соединения обводной трубы с циклоном. Инжекционное сопло прикреплено к концу циклона под прямым углом к оси главной цепи компонентов устройства.
Форсунка впрыска предусмотрена конструкцией устройства для подключения насоса к циклону, линиям подачи и дренажа.
Потаповский теплогенератор-прототип
Источником вдохновения для Юрия Семеновича Потапова в создании теплогенератора стала вихревая труба Ранка. Труба Ранка была изобретена для разделения массы горячего и холодного воздуха. Позже в утренней трубе они начали бегать с водой, чтобы получить аналогичный результат. Вихревые потоки создавались в так называемых Улитка — конструктивная часть устройства. В процессе применения трубы Ranka было замечено, что вода после прохождения спирального расширения устройства изменила свою температуру в положительном направлении.
Потапов обратил внимание на это необычное явление, которое не было полностью оправдано с научной точки зрения, после того, как он использовал его для создания теплогенератора с одним небольшим отличием в результате. После того, как вода прошла через вихрь, ее потоки не были быстро разделены на горячие и холодные, как в случае с воздухом в трубе Ранка, и горячие и горячие. В результате некоторых измерений новых разработок Юрий Потапов обнаружил, что наиболее энергоемкая часть всего устройства, электрический насос, потребляет гораздо меньше энергии, чем в результате работы. Это принцип производительности, на котором основан генератор тепла.
Физические явления, на основе которых работает теплогенератор
В целом в работе потаповского теплогенератора нет ничего сложного или необычного.
Принцип этого изобретения основан на кавитационном процессе, поэтому его также называют вихревым теплогенератором. Кавитация — это образование пузырьков воздуха в толще воды, вызванное силой вихревой энергии потока воды. Образование пузырьков всегда сопровождается определенным звуком и образованием некоторой энергии в результате их воздействия на высокой скорости. Пузырьки представляют собой полости в воде, заполненные испарением из воды, в которой они сами образовались. Жидкость оказывает постоянное давление на пузырь, соответственно, она имеет тенденцию перемещаться из области высокого давления в область низкого давления, чтобы выжить. В результате он не может противостоять давлению и резко сжимается или «ломается», разбрызгивая энергию, которая создает волну.
«Взрывная» энергия большого количества пузырьков обладает такой силой, что способна разрушать внушительные металлические конструкции. Это энергия, которая служит дополнительным при нагревании. В случае теплогенератора предусмотрен полностью замкнутый контур, в котором образуются пузырьки очень малых размеров, лопающиеся в толще воды. Они не обладают такой разрушительной силой, но обеспечивают увеличение тепловой энергии до 80%. Система поддерживает переменный ток до 220 В, при этом сохраняется целостность электронов, важных для процесса.
Как уже упоминалось, эксплуатация тепловой установки требует создания «водного вихря». Это обязанность насоса, встроенного в систему отопления, который генерирует необходимый уровень давления и заставляет его принудительно нагнетать его в рабочий бак. Во время возникновения турбулентности в воде происходят некоторые изменения в механической энергии в жидком теле. В результате он начинает устанавливать ту же температуру. Дополнительная энергия создается, по словам Эйнштейна, при переходе некоторой массы в необходимое тепло, весь процесс сопровождается холодным ядерным синтезом.
Принцип работы потаповского теплогенератора
Чтобы полностью понять все тонкости природы такого устройства, как теплогенератор, необходимо постепенно рассмотреть все этапы процесса нагрева жидкости.
В системе теплогенератора насос создает давление от 4 до 6 атм. Под созданным давлением вода под давлением поступает в форсунку, соединенную с фланцем рабочего центробежного насоса. Поток жидкости быстро падает в улитковую полость, как улитка в трубе Ранки. Жидкость, как и в эксперименте с воздухом, начинает быстро вращаться вдоль изогнутого канала, создавая эффект кавитации.
Следующим элементом, который содержит генератор тепла и в котором течет жидкость, является вихревая труба, в этот момент вода уже достигла одноименного характера и быстро движется. В соответствии с разработкой Потапова длина вихревой трубы в несколько раз превышает размеры ее ширины. Противоположный край вихревой трубы уже горячий и жидкость там течет.
Чтобы достичь нужной точки, она проходит по спиральной спирали. Спиральная спираль расположена возле стенок вихревой трубы. Через некоторое время жидкость достигает своего места назначения — горячей точки вихревой трубы. Это завершает движение жидкости через основной корпус устройства. После сдачи конструкции основное тормозное устройство. Это устройство предназначено для частичного отвода горячей жидкости из состояния, в котором оно находилось, то есть поток является несколько равномерным благодаря радиальным пластинам, прикрепленным к втулке. Втулка имеет внутреннюю полую полость, которая соединена с небольшим тормозным устройством, следующим за циклоном в конструкции теплогенератора.
Вдоль стенок тормозного устройства горячая жидкость приближается к выходу из устройства. Между тем вихревой поток отведенной холодной жидкости протекает вдоль внутренней полости ступицы основного тормозного устройства.
Время контакта между двумя потоками через стенки гильзы достаточно для нагрева холодной жидкости. И теперь теплый поток идет к выходу через небольшое тормозное устройство. Дополнительный нагрев теплого потока происходит при его прохождении через тормозное устройство под воздействием кавитации. Хорошо нагретая жидкость готова покинуть небольшое тормозное устройство вдоль байпаса и пройти через главный выпускной патрубок, соединяющий два конца основного контура компонентов теплового устройства.
Горячая охлаждающая жидкость также направляется на выход, но в обратном направлении. Напомним, что дно прикреплено к верху тормозного устройства, в середине дна имеется отверстие, диаметр которого равен диаметру вихревой трубы.
Вихревая труба, в свою очередь, соединена отверстием внизу. Как следствие, горячая жидкость прекращает свое движение по вихревой трубе к нижнему отверстию. После этого горячая жидкость поступает в главный выпуск, где она смешивается с теплым потоком. Это завершает движение жидкости по потаповской системе теплогенератора. На выходе из радиатора вода поступает из верхней части патрубка — горячая, а снизу — теплая, в ней она смешана, готова к использованию. Горячая вода может использоваться как в системах водоснабжения для бытовых нужд, так и в качестве теплоносителя в системе отопления. Все ступени теплогенератора в присутствии эфира.
Особенности использования потаповского теплогенератора для отопления помещений
Как известно, нагретую воду в потаповском теплогенераторе можно использовать для различных бытовых целей. Использование теплогенератора в качестве конструктивного элемента системы отопления может быть довольно выгодным и удобным. Если мы будем следовать указанным экономическим параметрам установки, никакое другое устройство не сможет сравниться экономически.
Итак, с помощью теплогенератора Потапова для нагрева теплоносителя и запуска его в систему обеспечивается следующая процедура: отработанная жидкость уже при более низкой температуре из первичного контура снова поступает в центробежный насос. В свою очередь, центробежный насос направляет горячую воду через сопло непосредственно в систему отопления.
Преимущества теплогенераторов при отоплении
Самым очевидным преимуществом теплогенераторов является довольно простое обслуживание, несмотря на возможность бесплатной установки без специального разрешения сотрудников электросети. Раз в полгода достаточно проверять трение деталей устройства — подшипников и уплотнений. В то же время, по словам поставщиков, средний гарантированный срок службы составляет до 15 лет и более.
Генератор тепла Потапова отличается полной безопасностью и безопасностью для окружающей среды и пользователей. Экологичность обоснована тем, что при работе кавитационного теплогенератора выбросы вредных продуктов при переработке природного газа, твердого топлива и дизельного топлива исключаются. Они просто не используются.
Макияж приходит из сети. Зажигание из-за отсутствия контакта с открытым пламенем исключено. Дополнительную безопасность обеспечивает приборная панель устройства, используемая для контроля всех процессов изменения температуры и давления в системе.
Экономическая эффективность отопления помещений теплогенераторами выражается в нескольких преимуществах. Во-первых, вам не нужно беспокоиться о качестве воды, когда она играет роль охлаждающей жидкости. Не нужно думать, что это вредит всей системе только из-за ее низкого качества. Во-вторых, нет необходимости делать финансовые вложения в организацию, прокладку и обслуживание тепловых маршрутов. В-третьих, нагрев воды по физическим законам и использование кавитационных и вихревых потоков полностью исключает появление кальциевых камней на внутренних стенках установки. В-четвертых, денежные расходы на транспортировку, хранение и приобретение ранее необходимых топливных материалов (природный уголь, твердое топливо, нефтепродукты) исключаются.
Неоспоримым преимуществом теплогенераторов для домашнего использования является их уникальная универсальность. Сфера использования теплогенераторов в быту очень широка:
- в результате прохождения через систему вода трансформируется, структурируется и в таких условиях гибнут патогенные микроорганизмы;
- воду из теплогенератора можно поливать растениями, что будет способствовать их быстрому росту;
- теплогенератор способен нагревать воду до температуры выше точки кипения;
- теплогенератор может взаимодействовать с уже использованными системами или быть встроен в новую систему отопления;
- теплогенератор давно используется людьми, которые осознают это как основной элемент системы отопления в домах;
- теплогенератор легко и без особых затрат готовит горячую воду для домашнего использования;
- теплогенератор может нагревать жидкости, используемые для различных целей.
Совершенно неожиданным преимуществом является то, что теплогенератор можно использовать даже для переработки нефти. Благодаря уникальности разработки, центробежная установка способна разбавлять образцы тяжелой нефти и проводить подготовительные работы перед транспортировкой на нефтеперерабатывающий завод. Все эти процессы осуществляются с минимальными затратами.
Следует обратить внимание на способность теплогенераторов работать полностью автономно. Это означает, что режим интенсивности его работы можно установить самостоятельно. Кроме того, все проекты потаповских теплогенераторов очень просты при монтаже. Нет необходимости привлекать сотрудников сервисных организаций, все монтажные операции можно выполнять самостоятельно.
Самостоятельная установка потаповского теплогенератора
Для установки теплогенератора Vortex Potapov в качестве основного элемента системы отопления требуется много инструментов и материалов. При условии, что проводка самой системы отопления готова, то есть регистры подвешены под окнами и соединены трубами. Осталось только подключить устройство, подающее горячую охлаждающую жидкость. Необходимо подготовить:
- хомуты — для плотного соединения системных труб и труб теплогенератора типы соединений будут зависеть от используемых материалов труб;
- инструменты для сварки холодным или горячим — с использованием труб с обеих сторон;
- герметик для герметизации швов;
- плоскогубцы.
При установке источника тепла для труб предусмотрены диагональные трубы, то есть во время движения горячая охлаждающая жидкость будет подаваться в верхнюю ветвь накопительной трубы, она будет проходить через нее, а охлаждающая охлаждающая жидкость будет выходить из противоположной нижней ветви трубы.
Непосредственно перед установкой теплогенератора убедитесь в целостности и функциональности всех его компонентов. Затем, используя выбранный метод, подсоедините водоприемную трубу к впускной трубе системы. Сделайте то же самое с выпускными трубами — подключите соответствующие. Тогда вам следует убедиться, что необходимые устройства управления подключены к системе отопления:
- предохранительный клапан, поддерживающий нормальное давление в системе;
- циркуляционный насос, форсирующий движение жидкости через систему.
Когда теплогенератор подключен к источнику питания 220 В, система заполняется водой, когда воздушные заслонки открыты.
Тепловой генератор Vortex (VHG) был разработан в начале 1990-х годов и работал на воде и предназначен для преобразования электричества в тепло. Теплогенератор Vortex используется для отопления жилых, промышленных и других объектов горячего водоснабжения. Тепловой генератор Vortex можно использовать для выработки электроэнергии или механической энергии.
Теплогенератор Vortex представляет собой цилиндрический корпус, оборудованный циклоном (винт с тангенциальным входом) и гидравлическим тормозным устройством. Рабочая жидкость под давлением подается на вход циклона, после чего она проходит по сложной траектории и тормозится в тормозном устройстве. Дополнительное давление в трубах отопительной сети не создается. Система работает в импульсном режиме, обеспечивая заданный температурный режим.
ПРИНЦИП РАБОТЫ:
Вода или другие неагрессивные жидкости (антифриз, антифриз) используются в качестве теплоносителя в теплогенераторе Vortex, в зависимости от климатической зоны. Эта специальная обработка воды (химическая очистка) не требуется, поскольку процесс нагрева жидкости происходит в результате ее циркуляции в соответствии с определенными физическими законами, а не под воздействием нагревательного элемента.
Коэффициент преобразования электричества в тепло в первом поколении теплогенератора Vortex составлял не менее 1,2 (т. Е. KPI составлял не менее 120%), что на 40-80% превышало KPI существующих систем отопления. Таким образом, паровые и газовые турбины Siemens имеют КПД около 58%. Комбинированные теплоэлектростанции в Московском регионе — 55%, а с учетом потерь в тепловых сетях их КПД снижается еще на 10-15%. Основное отличие теплогенератора Vortex заключается в том, что электричество потребляется только электронасосом, который качает воду, а вода выделяет дополнительную тепловую энергию.
Работает в автоматическом режиме с учетом температуры окружающей среды. Режим работы контролируется надежной автоматизацией. Возможен прямой нагрев жидкости (без замкнутого контура), например, для получения горячей воды. Производство тепловой энергии является экологически чистым и защищенным от огня. Обогрев происходит в течение 1-2 часов в зависимости от температуры наружного воздуха и объема отапливаемого помещения. Коэффициент преобразования электроэнергии (KPI) в тепло намного выше, чем 100%. Когда начинается установка, масштаб не создается. При использовании систем горячего водоснабжения.
Вихревые теплогенераторы прошли испытания в различных научно-исследовательских институтах, в том числе в РКК «Энергия». С.П. Королева в 1994 году. В Центральном аэродинамическом институте (ЦАГИ) Луковский в 1999 году. Испытания подтвердили высокую эффективность теплогенераторов Vortex по сравнению с другими типами нагревателей (электрические, газовые, а также работающие на жидком и твердом топливе). Тепловые генераторы Vortex с кавитационной мощностью потребляют меньше энергии, чем традиционные отопительные установки. Установка отличается высочайшей эффективностью, проста в обслуживании и имеет срок службы более 10 лет. ВТГ отличается небольшими габаритами: занимаемая площадь, в зависимости от типа отопительного агрегата, составляет 0,5-4 кв. По желанию заказчика возможно изготовление генератора для работы в агрессивной среде. Гарантийный срок на теплогенерирующую установку составляет 12 месяцев. Вихревые теплогенераторы изготавливаются по ТУ 3614-001-16899172-2004 и имеют сертификаты соответствия РОСС RU.АЯ09 В03495.
Способ и устройство для производства тепла запатентованы в России. Установки VHG выполнены на основании лицензионного соглашения с автором (Ю.С. Потапов). Копирование способа получения тепловой энергии и производства установок без лицензионного соглашения с автором (Ю.С. Потаповым) преследуется по закону об авторском праве.
Характеристики вихревых теплогенераторов
| Название установки | Мощность двигателя, напряжение, кВт / В | Вес (кг | Обогреваемый объем, м 3 | Размеры: длина, ширина, высота, мм | Количество тепла, выделяемого установкой, ккал / час |
| ВТГ-2 | 2,2 / 220 | ||||
| ВТГ-3 | 7,5 / 380 | ||||
| ВТГ-4 | 11 / 380 | ||||
| VTG-5 | 15 / 380 | ||||
| ВТГ-6 | 22 / 380 | ||||
| ВТГ-7 | 37 / 380 | ||||
| VTPG-8 | 55 / 380 | ||||
| VTPG-9 | 75 / 380 | ||||
| VTPG-10 | 110 / 380 — 10000 | ||||
| VTPG-11 | 160 / 380 — 10000 | ||||
| VTPG-12 | 315 / 380 — 10000 | 2200x 1000x 1000 | |||
| VTPG-13 | 500 / 380 — 10000 | 3000x 1000 x 1000 |
Растущие затраты на энергию, используемую для теплоснабжения, создают проблему поиска более дешевых источников тепла для потребителей. Тепловые установки TS1 (теплогенераторы с вихревым диском) — источник тепла 21 века.
Выделение тепловой энергии основано на физическом принципе преобразования одного типа энергии в другой. Механическая энергия вращения электродвигателя передается на дисковый активатор — основной рабочий орган теплогенератора. Жидкость внутри камеры активатора закручивается для получения кинетической энергии. Затем, когда жидкость внезапно останавливается, происходит кавитация. Кинетическая энергия превращается в тепло, нагревая жидкость до 95 градусов. C.
Тепловые установки ТС1 предназначены для:
Автономное отопление жилых, офисных, промышленных, тепличных, других сельскохозяйственных сооружений и т.д .;
— подогрев воды для бытовых целей, бань, прачечных, бассейнов и т. д.
Тепловые установки ТС1 соответствуют ТУ 3113-001-45374583-2003, сертификат. Не требуется утверждение установки, поскольку энергия используется для вращения электродвигателя, а не для нагрева охлаждающей жидкости. Эксплуатация теплогенераторов электрической мощностью до 100 кВт осуществляется без лицензии (Федеральный закон № 28-ФЗ от 3 апреля 1996 г.). Они полностью подготовлены для подключения к новой или существующей системе отопления, а конструкция и размеры установки упрощают размещение и установку. Требуемое напряжение сети составляет 380 В.
Тепловые установки TC1 выпускаются в виде ряда моделей с установленной мощностью электродвигателя: 55; 75; 90; 110; 160; 250 и 400 кВт.
Тепловые установки TC1 работают в автоматическом режиме с любым теплоносителем в заданном температурном диапазоне (импульсный режим). В зависимости от температуры наружного воздуха, рабочее время составляет от 6 до 12 часов в день.
Тепловые установки TC1 надежны, взрывобезопасны, безопасны для окружающей среды, компактны и очень эффективны по сравнению с другими нагревательными приборами. Сравнительная характеристика приборов при обогреве помещений площадью 1000 м2. показаны в таблице:
В настоящее время тепловые установки TS1 эксплуатируются во многих регионах Российской Федерации, ближнем и дальнем зарубежье: в Москве, городах Московской области: в Домодедово, Лыткарине, Ногинске, Рошале, Чехии; в Липецке, Нижнем Новгороде, Туле и других городах; в Калмыкии, Красноярском крае и Ставропольском крае; в Казахстане, Узбекистане, Южной Корее и Китае.
Вместе с нашими партнерами мы предоставляем полный спектр услуг, начиная от очистки внутренних инженерных систем и компонентов от твердых кристаллических, коррозийных и органических отложений без демонтажа компонентов системы в любое время года. Затем — разработка ТЗ (техническое задание на проект), проектирование, монтаж, ввод в эксплуатацию, обучение клиентов и техническое обслуживание.
Поставка тепловых устройств на базе наших установок может быть реализована в модульной форме. Автоматизация системы теплоснабжения здания и внутренних инженерных систем может быть повышена до уровня IASUP (индивидуальная автоматизированная система управления предприятием).
При отсутствии места для помещения нагревательного блока внутри здания они монтируются в специальные контейнеры, как это было в Клину Московской области.
Для увеличения срока службы электродвигателей р
Теплогенератор кавитационного типа
Реферат
к
Полезной модели. « Теплогенератор электрокавитационного типа ».
Авторы: А.Г. Ляпин, Е.Г. Шарапов, B.C. Ярошенко.
Литература: 1. G. Ivanenko. Теплогенератор кавитационного типа. Патент Republik Osterreich (Австрия) №410591 от 25.06.03 г.
2. И. Медведев и др. Гидродинамический кавитационный аппарат. Патент РФ №2144627 от 10.08.98 г.Предложена простейшая конструкция теплового генератора кавитационного типа, позволяющая в отличие от существующих, регулировать температуру теплоносителя в нагрузке (в обогревателе от калорифера до радиатора) при оптимальном режиме преобразования кинетической энергии транспортируемого с заданной скоростью 1 теплоносителя не ниже 1.6Т1.85 за счет многократной гидромеханической кавитации с наложением электрогидродинамического удара как следствия импульсного наносекундного пробоя (разряда) в рабочей среде с регулируемьм скачком давления на фронте ударных волн, размера и формы парогазовой рубашки, возникающей вокруг разрядного канала. Наличие вихревых камер в сочетании с гидромеханическими и электрогидродинамическими кавитаторами и устройства регулирования гидродинамического сопротивления потоку теплоносителя обеспечивает максимально достижимый тепловой КПД перехода кинетической энергии в тепло при минимальных энергозатратах.
Данное изобретение относится к преобразователям кинетической энергии потока водяного раствора в тепло и может быть использовано в качестве альтернативы нагревателям, работающим либо на электроэнергии (применение ТЭН) либо за счет сжигания природного пропан-бутанового газа, угля, солярки и т.п.
В отличие от всех известных кавитаторов, используемых как тепловые источники обогрева помещений заданного объема и/или получения горячей воды для индивидуальных нужд, предлагаемое устройство снабжено двумя контурами, позволяющими выполнять одновременно обе эти функции при широкой вариации температуры обогрева.
В отличие от [1], предложенный аппарат предназначен для интенсивной и многократной обработки потока жидкого теплоносителя посредством многократной кавитации с наложением электрогидроудара при наличии сильного электрического импульсно-частотного поля, что обеспечивает повышение энергонасыщенности жидкости, способствует увеличению коэффициента преобразования кинетической энергии в тепло при высокой стабилизации характеристик кавитации во времени, получению энергонасыщенных потоков воды при минимальной эрозии главных элементов устройства и, главное, позволяет регулировать в широком диапазоне температуру обогрева заданного объема.
Принципиальная блок-схема предложенной модели теплогенератора приведена на фиг.1, а на фиг.2 — один из вариантов использования для обогрева помещений и получения горячей воды.
Устройство, показанное на фиг.3, выполнено в виде трубы, содержащей на входе ускоритель потока в виде вихревой камеры, каналы которой выполняют роль либо трубок Винтури, заканчивающихся аэродинамическими решетками, либо сопел Лаваля с зоной эжекции; цилиндрическую камеру с рядом последовательно размещенных различных по конструкции гидромеханических кавитаторов с разделителями потока и многократньми скачками давления; электрогидродинамический или комбинированный кавитатор, обеспечивающий за счет электрического импульсного пробоя транспортируемого потока в критическом сечении кавитатора возникновение ударных волн со скачком давления ДР на их фронте, величина которого пропорциональна произведению квадрата амплитуды импульса разрядного тока, пропускаемого через разрядный канал с образованием вокруг разрядного канала парогазовой рубашки, что в совокупности обеспечивает в области схлопывания (кавитации) возникновение акустических волн ультразвукового диапазона при интенсивном свечении в широком диапазоне спектра, 140700 нм, зависящего от электрической энергии одиночного импульса и частоты их следования; приемник потока, в котором, в зависимости от режима работы устройства, поток обработанного жидкого теплоносителя разделяется на потоки с различным расходом Q1 и интенсивностью задаваемых скоростей — один из этих потоков, пройдя регулируемый дроссельный клапан, образует обратную связь и возвращается через эжектор во входную вихревую камеру; второй поток, пройдя нагрузку в виде ряда последовательно соединенных радиаторов — батарей, поступает в накопительную емкость — бойлер и далее
попадает на вход основного водяного насоса; третий поток (при необходимости) используется в качестве источника горячей воды для индивидуального пользования, имея для этого небольшой по объему бак с теплоизоляцией.
В большинстве случаев в рассматриваемой схеме достаточно иметь два потока, так как горячая вода для индивидуального использования может быть получена с помощью змеевика, размещенного внутри бойлера основного потока, а сам нагрев воды происходит за счет температуры теплоносителя, которым служит не вода, а, например, антифриз.
В предложенном устройстве используется многократная кавитация с периодически изменяющимся давлением в потоке обрабатываемой жидкости, являющейся теплоносителем, в результате чего кинетическая энергия потока преобразуется в энергию ионизации молекул жидкости, как это подтверждается патентом РФ №2054604, или за счет преобразования энергии закрученного потока в тепло, как это следует из Авторского свидетельства СССР №543834 или №1685543. Этот же эффект подтверждается патентами [2, 3].
Однако, эти прототипы обладают следующими недостатками:
— сложностью их конструктивного исполнения;
— значительной эрозией мест кавитации и необходимостью создания сложнейших, как в [2, 4], конструкций камер;
— значительной нестабильностью процессов кавитации и невозможностью управления ни ее интенсивностью, ни зоной схлопывания, ни величиной подъема температуры теплоносителя;
— периодическое «закипание» жидкости, требующее временной приостановки работы преобразования.
В предложенном устройстве все отмеченные недостатки сведены к минимуму. Этот результат достигается за счет того, что данный аппарат выполнен в виде трубы, содержащей входное и выходные отверстия, совмещенные с вихревыми камерами, цилиндрическую камеру с несколькими (не менее трех) кавитаторами различной интенсивности и типом воздействия, где и реализуется принцип изменения пульсирующего по строго определенному закону давления в главной камере устройства.
Жидкость — теплоноситель: вода и/или водный раствор типовьм насосом через конфузор подается в нижнюю вихревую камеру строго по касательной, используя эффект циклона, под действием центробежных сил создает в зоне закрученный вихревой поток, разделенный на множество струй. Каждый канал выполняет либо роль трубки Винтури, создавая на выходе зону разрежения, либо сопло Лаваля с эффектом эжекции при коэффициенте инжекции близком к единице, обеспечивая уже на этом этапе разделенных струек возникновение акустических колеб
| ||||
| ||||
| ||||
роторный теплогенератор
ЮСМАР, Молдавия, 2003 год. к.п.д. 72% |
| |||
после 2- поездок, с учетом
моих замечаний, молдаване | ||||
| ||||
роторный теплогенератор кпд 92% | роторный теплогенератор кпд 92% | |||
| ||||
| ||||
| ||||
| P.S. 1. Факел Бирмингема — города в штате Алабама — мнимая международная награда, которую в 90-х годах получили тысячи российских предприятий. Согласно статье Валерия Павлова, опубликованной в журнале «Коммерсант-Деньги», премия вручалась всем предприятиям с формулировкой «За выживание в сложных экономических условиях», так как гордиться в то время было нечем[1]. По некоторым данным организаторы брали за вручение премии около 10 тысяч долларов. Одним из первых получателей этой липовой награды стал Виктор Черномырдин. Правда, организаторы использовали этот факт для рекламы и с Черномырдина денег не взяли. Еще один лауреат Международной премии «Факел Бирмингема» и высшей награды ММС «Звезда Вернадского», заслуженный изобретатель, доктор технических наук, профессор, академик РАЕН Ю.С. Потапов. Его вихревые теплогенераторы ЮСМАР запатентованы в России (патент № 2045715), США и других странах. КПД теплогенераторов составлял вначале 120%, а затем возрос до 200–400% и выше. 2. Полезная информация — тут был антирейтинг молдавских ученых — убрали …. | ||||
| ||||
| ||||
| ||||
т.е. реальная производительность составила 13 тонн в час ! | ||||
| ||||
| и вот еще один поворот — http://www.afuelsystems.com/ru/trga/s165.html снимки с тепловизора гомогенизатора TRGA и интересные расчеты… нагревание в потоке 6000 литров мазута в час на 11 градусов и рассеивание энергии в корпусе … все формулы приведены, продолжаю ждать комментарии. | ||||
Гомогенизаторы, кавитаторы | ИННОТОПЛИВО
Назначение
Кавитаторы представляют собой устройства для высокоинтенсивной обработки жидкого топлива — нефти, мазута, топливных суспензий. Обработка жидкостей в кавитаторах приводит к образованию кавитационных пузырьков (каверн), внутри которых в момент схлопывания формируется давление до 100МПа. Благодаря столь высокому давлению внутри жидкости формируются ультразвуковые волны, которые приводят к образованию в углеводородном сырье «активированных» частиц: ионов и радикалов. В результате образования «активированных» частиц снижается вязкость углеводородного топлива, происходит микроизмельчение твёрдых включений, обрабатываемая жидкость тщательно перемешивается.
Учитывая все проявления кавитации, кавитационные аппараты применяются для следующих целей:
- снижение вязкости нефти и нефтепродуктов — мазута, дизельного топлива и др.
- гомогенизация обводнённого топлива — частицы воды равномерно смешиваются с нефтью/мазутом, образуя стабильную эффективно сжигаемую водотопливную эмульсию
- топливоподготовка жидкого топлива перед сжиганием — за счёт мелкодиспергированных частиц и снижения вязкости процесс горения существенно улучшается
- другие применения.
Типы кавитаторов
Механические кавитаторы бывают двух типов — роторные и статические (проточные). Наша компания производит и поставляет оба типа кавитаторов.
Роторно-импулсьный аппарат
Роторно-импульсный аппарат (РИА) является кавитатором роторного типа и предназначен для обработки проходящих через него жидкостей, паст и суспензий. Эффект кавитации в РИА образуется за счёт прохождения жидкости под давлением через ротор и статор, у которых имеются прорези (отверстия). Из-за быстрого чередования моментов совпадения и несовпадения отверстий в роторе и статоре, в жидкости чередуются моменты высокого и низкого давления.
РИА также может быть использован как самостоятельное оборудование для обработки таких систем, как жидкость — жидкость, жидкость — твердое тело. Основная функция, выполняемая РИА, — гомогенизация проходящей через него жидкости, эмульсии или суспензии. Топливо, прошедшее через РИА, становится однородным (гомогенным), что улучшает процесс его горения.
РИА выпускаются в стандартной комплектации в модификациях РИА-150-ВУТ, РИА-200-ВУТ, РИА-250-ВУТ. В зависимости от решаемой задачи, комплектация РИА и используемые материалы могут быть изменены по требованию Заказчика.
Технические характеристики стандартных роторных импульсных аппаратов:
Параметр | РИА-150-ВУТ | РИА-200-ВУТ | РИА-250-ВУТ |
| Диаметр ротора, мм | 150 | 200 | 250 |
| Количество каналов в роторе, статоре | 18 | 24 | 36 |
| Ширина каналов ротора, статора, мм | 2 — 3 | 2 — 3 | 3 |
| Производительность, м3/ч (на воде) | 3 — 5 | 5 — 10 | 25 — 30 |
| Мощность электродвигателя, кВт | 2,0 — 3,0 | 5,0 — 7,5 | 15-18,5 |
| Частота вращения, об/мин | 3000 | 3000 | 3000 |
| Напряжение, В | 380 | 380 | 380 |
Возможно индивидуальное исполнение из нержавеющих материалов, с дополнительными устройствами КИПиА, обвязкой и т.д.
Отличия кавитаторов, их применение в гидродинамических установках УКГ
Тяжелые фракции нефти обладают высокой вязкостью, содержат растворенные газы, твердые включения, продукты окисления, воду, балластные вещества, большое количество углеводородов парафинового типа. Кроме того, качество мазутов сильно снижается от длительного хранения. Они насыщаются водой, веществами органического происхождения, окисляются. Это несколько ограничивает применение мазутов в качестве топлива, особенно в условиях жестких требований к содержанию вредных веществ в выбросах.
Главными проблемами теплоэнергетических предприятий, использующих в качестве топлива тяжелые углеводороды, являются низкая энергетическая эффективность мазутов, высокое содержание токсичных продуктов в выбросах, сильный износ тепловых установок при сжигании черных нефтепродуктов. Разработки решений ведутся в двух направлениях:
- Усовершенствование котельных агрегатов и печей.
- Улучшение характеристик топлива, увеличение его теплотворной способности и снижения примесей.
Для повышения интенсивности процесса горения топлива используется распыление мазута через форсунки специальной конструкции под высоким давлением. Это позволяет увеличить теплоотдачу и снизить количество выбросов. Серьезными недостатками такого оборудования являются его высокая стоимость, необходимость часто менять фильтры, дороговизна технического обслуживания и ремонта. Многочисленные испытания энергетических установок выявили зависимость износа горелок и других узлов от качества топлива.
Таким образом, обработка мазутов является наиболее перспективным направлением в области повышения эффективности теплоэнергетики предприятий. Процесс подготовки топлива должен решать следующие задачи:
- Увеличить энергетическую ценность мазутов.
- Снизить содержание веществ, снижающих срок службы печей и котлов, а также уменьшить токсичность продуктов горения.
Кавитационная обработка мазутов позволяет успешно решить эти задачи. При схлопывании разряженных пузырей возникает ударная волна, которая разбивает цепочки молекул, веществ, содержащихся в топливе, разрушает его физико-химическую структуру. После такой обработки возрастает количество низкомолекулярных соединений и образуется новая структура. В результате химических реакций снижается количество примесей, содержащих серу и фосфор.
Виды кавитаторов
Существует несколько видов кавитаторов, имеющих разную конструкцию и принцип действия:
- Ультразвуковые или магнитострикторы. Явление кавитации возникает под действием ультразвуковых колебаний мембраны этого устройства.
- Пассивные. Эти установки содержат трубы разного диаметра и резервуары, где происходит завихрение потока.
- Активные. Эти устройства свою очередь делятся на лопастные и гидродинамические. Первые состоят из рабочего колеса и статора. Эффект кавитации возникает благодаря вращению подвижной части установки. В гидродинамических установках полости разряжения образуются посредством резкого изменения скорости потока.
Ультразвуковые устройства имеют малую производительность и очень высокую цену. Они также весьма дороги в обслуживании. Использовать ультразвуковые кавитаторы для обработки нефтепродуктов экономически нецелесообразно. Основная сфера применения установок такого типа – парфюмерно-косметическая и фармацевтическая промышленность.
Пассивные или установки ФЬЮСОНИК – имеют простую конструкцию и невысокую стоимость. Кроме этого, к достоинствам аппаратов этого типа следует отнести:
- Способность выдерживать высокую температуру и давление.
- Отсутствие необходимости осуществлять замену узлов установки.
При всех преимуществах пассивные кавитаторы имеют ряд серьезных недостатков, ограничивающих их применение, таких как:
- Невозможность настройки параметров в зависимости от вязкости и других свойств нефтепродуктов.
- Крупный размер частиц эмульсий. Обработка на аппарате ФЬЮСОНИК не позволяет получать смеси мелкодисперсной структуры. Минимальный размер частиц составляет 10 мкг.
- Продолжительность обработки. Кавитация возникает только в камерах аппарата, для получения продукции необходимого качества требуется несколько раз пропускать жидкость через кавитатор.
- Образование отложений на внутренних стенках установки. Это приводит к ухудшению гидродинамических характеристик аппарата и ухудшению качества получаемого продукта.
Рабочим органом лопастных кавитаторов являются колеса с лопатками определенного размера и профиля. Области разряжения возникают благодаря их вращению. Такие аппараты эффективней пассивных, однако, имеют свои недостатки:
- Быстрый износ лопастей, которые постоянно подвергаются кавитационным ударам.
- Образование полостей с отрицательным давлением происходит только за лопастями крыльчатки.
Гидродинамические кавитаторы состоят из подвижного и неподвижного корпусов, статора, приводного электродвигателя, подшипников. В роторе и статоре выполнены отверстия. При вращении подвижной части аппарата возникают периодически открывающиеся и закрывающиеся окна. Кавитационные пузыри возникают при резкой остановке потока при закрытии окна. Установки такого типа имеют следующие недостатки:
- Необходимость частой замены ротора и статора, которые изнашиваются от воздействия ударной волны.
- Наличие зазора между ротором и статором.
Зазор между вращающейся и неподвижной частями установки является основным недостатком гидродинамических аппаратов. Через него возникает свободный ток жидкости, что препятствует возникновению условий для кавитации во всем объеме нефтепродуктов. Минимально возможный зазор – 0,1 мм. Однако при изменении размеров ротора и статора под влиянием высокой температуры возможно трение подвижной части о внутренние стенки статора.
Кавитаторы, производимые нашим производственным объединением, лишены обычных недостатков гидродинамических аппаратов. Они обладают следующими преимуществами:
- Наличие уплотнителей уникальной конструкции, позволяющих уменьшить зазор между ротором и статором до минимально возможного.
- Возможность замены рабочих частей без демонтажа кавитатора.
- Возможность регулировки зазора между ротором и статором с учетом температурного расширения узлов установки и их износа.
Изменение промежутка между вращающейся частью установки возможно благодаря перемещению статора в корпусе аппарата по направляющим посредством регулировочного винта.
1. Статор, 2. Ротор, 3. Корпус излучателя, 4. Крышка корпуса, 5. Корпус неподвижный, 6. Корпус подвижный, 7. Вал, 8. Подшипник.
Работа установок гидродинамического типа осуществляется следующим образом. Жидкость подается в аппарат под определением давлением. Подвижная часть установки с отверстиями определенного размера и профиля вращается в неподвижном статоре, который имеет окна той же формы и размеров. При совпадении отверстий жидкость проходит через них со скоростью, определяемой величиной напора подающего насосного агрегата.
При закрытии окна поток резко изменяет скорость. За счет инерции жидкость растягивается, внутри нее резко падает давление. При его снижении вещества, растворенные в ней, вскипают и переходят в газообразное состояние. Благодаря этому, в жидкости образуются микрополости разряжения. Далее сила инерции, атмосферного давления и давления разряжения в кавитационном пузыре уравниваются. Эта фаза называется точкой равновесия, ее продолжительность исчисляется миллисекундами.
а,б,в рост кавитационной полости, уменьшение силы инерции, г – равновесие
Далее при ослабевании инерции давление разряжения внутри пузырьков начинает превышать равновесные значения, происходит интенсивное схлопывание образовавшихся полостей. В это время отверстия ротора и статора снова совмещаются, что приводит к усилению интенсивности процесса схлопывания. Благодаря встрече разнонаправленных потоков, образованных током жидкости через окно, и схлопыванием кавитационных микропузырей, возникает гидроудар, который способствует дроблению крупных молекул и разрыву структурных связей между частицами жидкости. В результате такой обработки получается жидкость, имеющая другую структуру. Кроме того, кавитация способствуют выделению растворенных газов и протеканию химических реакций, что снижает содержание нежелательных примесей.
а,б,в – схлопывание кавитационной полости рост скорости потока, г — гидроудар
Во время кавитационной обработки вода разбивается на поляризованные микрочастицы размером 1-3 мкм (мицеллы). К заряженным частицам воды притягиваются углеводородные молекулы с разноименным зарядом. За счет равномерного распределения частиц воды в мазуте и сил притяжения образуется эмульсия с устойчивой структурой, не подверженная разрушению при низких температурах и длительном хранении.
При сжигании водоэмульсионного топлива происходят следующие процессы:
Вода, содержащаяся в эмульсии, вскипает при попадании в топку. Мицеллы начинают резко расширяться. Испарению воды препятствуют налипшие на микрочастицу углеводородные соединения. В определенный момент микрокапли взрываются и распыляют частицы мазута в зоне сжигания. Это эквивалентно распылению топлива под высоким давлением. За счет многократного увеличения площади соприкосновения мазута и воздуха, процесс его сгорания протекает более интенсивно, что существенно увеличивает количество выделяемого тепла, снижает содержание токсичных веществ, а также позволяет уменьшить температуру отходящих продуктов горения.
Таким образом, использование такого топлива позволяет отказаться от дорогостоящих энергетических установок с системой распыления мазута под значительным избыточным давлением.
Результаты замеров показали, что при содержании воды до 40% теплотворная способность топлива практически не изменяется. Разница между количеством энергии выделяемого при сжигании топлива с содержанием воды 40% и 10% составляет всего 1 %.
Применение топлива, получаемого на наших установках, позволяет:
- Снизить расход мазута до 30%. Водо-мазутные смеси выделяют примерно такое же количество тепла, что и чистые мазуты.
- Снизить расходы на содержание котельных. За счет снижения температуры газов, поступающих в дымоход, а также веществ, вызывающих коррозию узлов котельных агрегатов, износ энергетических установок происходит намного медленнее.
- Уменьшить плату за ущерб экологии. Выплаты за ущерб окружающей среде – обязательное требование Российского законодательства. Снижение количества опасных веществ в выбросах позволяет сделать перерасчет этих выплат и существенно сократить расходы.
Содержание серы в продуктах сгорания падает 2,8 раз, оксидов азота – в 4,3, угарного газа – в 23,4. Кроме того, снижается концентрация смол и чистого углерода.
Кроме производства экологичного топлива с высокой теплотворной способностью для котлов и других агрегатов по производству тепловой энергии, наши установки используются:
- Для увеличения октанового числа бензинов.
- Для снижения содержания парафинов в нефти, увлечение содержания в ней легких низкомолекулярных фракций.
- Для производства многокомпонентных ГСМ.
- Для получение зимней солярки из летнего ДТ,
- Для снижения содержания серы и других нежелательных примесей в ДТ.
- Для производства мазутов и утилизации нефтешламов совместно с загрязненной водой.
В целом, экономический эффект от внедрения оборудования нашего производства на теплоэнергетических предприятиях может составлять до 30%. Основной причиной тому, является полное сгорание топлива и как следствие увеличение теплоотдачи. Уменьшение затрат зависит от типа используемых на предприятии котлов, химического состава исходных компонентов. Но, что с уверенностью мы можем гарантировать, это 7-8% реальной экономии. Увеличение экономической эффективности нефтепроводов, предприятий по производству вторсырья, нефтеперерабатывающей отрасли — является первостепенной задачей. Наше предприятие производит широкий модельный ряд кавитационных гидродинамических установок, которые различаются производительностью и комплектацией для различных отраслей промышленности и производств.
Кавитация — Введение
Кавитация — распространенная проблема в насосах и регулирующих клапанах, вызывающая серьезный износ и повреждения. При неправильных условиях кавитация резко сокращает срок службы компонентов.
Что такое кавитация?
Кавитация может возникнуть, когда местное статическое давление в жидкости достигает уровня ниже давления пара жидкости при фактической температуре. Согласно уравнению Бернулли это может произойти, когда жидкость ускоряется в регулирующем клапане или вокруг крыльчатки насоса.
Само испарение не вызывает повреждений — повреждение происходит, когда пар почти сразу после испарения схлопывается, когда скорость уменьшается, а давление увеличивается.
Предотвращение кавитации
Как правило, кавитации можно избежать, увеличив расстояние (разность давлений) между фактическим местным статическим давлением в жидкости и давлением паров жидкости при фактической температуре.
Это может быть выполнено:
- модернизация компонентов, инициирующая высокие скорости и низкие статические давления
- увеличение общего или местного статического давления в системе
- снижение температуры жидкости
модернизация компонентов, инициирующая высокую скорость и Низкое статическое давление
Кавитации и повреждений можно избежать, используя специальные компоненты, разработанные для реальных суровых условий.
- Условия с огромными перепадами давления могут — с ограничениями — обрабатываться с помощью многоступенчатых регулирующих клапанов
- Сложные условия перекачки с температурами жидкости, близкими к температуре испарения, могут обрабатываться с помощью специальных насосов, работающих по другим принципам, чем центробежные насосы
Повышение общего или местного давления в системе
За счет увеличения общего или местного давления в системе расстояние между статическим давлением и давлением испарения увеличивается, и можно избежать испарения и кавитации.
Соотношение между статическим давлением и давлением испарения — показатель возможности испарения, часто выражается числом кавитации.
К сожалению, не всегда возможно увеличить общее статическое давление из-за классификации систем или других ограничений. Местное статическое давление в компонентах может быть увеличено путем опускания (подъема) компонента в системе. Регулирующие клапаны и насосы, как правило, следует размещать в нижней части системы , чтобы максимизировать статический напор.
Это обычное решение для питающих насосов котлов, принимающих горячий конденсат (вода, близкая к 100 или C ) из приемников конденсата в паровых установках.
Снижение температуры жидкости
Давление испарения зависит от температуры жидкости. Давление пара для воды — нашей наиболее распространенной жидкости — указано ниже:
Примечание! — имейте в виду, что давление испарения и возможная кавитация резко возрастают с увеличением температуры воды.
Кавитации можно избежать, разместив компоненты в самой холодной части системы. Пример — насосы и регулирующие клапаны в системах отопления обычно размещают в «холодных» обратных линиях перед нагревателями и теплообменниками.
.Каталог: кавитационные нагреватели — PESwiki.com
Кавитационные нагреватели — это просто устройства, которые преобразуют механическую энергию в тепловую в рабочей жидкости. Обычная конструкция представляет собой очень неэффективный центробежный насос. Преобразование энергии в кавитационном нагревателе имеет хорошо известные преимущества в промышленных приложениях, где рабочая жидкость может быть повреждена при контакте с нагревательными элементами со значительным перепадом температур (например, в некоторых областях пищевой и химической обработки), где присутствуют некоторые составляющие жидкости. может выходить из раствора на поверхности теплопередачи (например, при минерализации в водонагревателях и бойлерах) или там, где требуется нагревание по требованию (например, вода для жилых или коммерческих нужд).Известные коммерческие поставщики обслуживают эти промышленные рынки.
«Кавитация» относится к образованию пузырьков в жидкости, так что рабочее колесо работает в среде смешанной фазы (жидкость с пузырьками газа). Насосы обычно не предназначены для работы со смешанной фазой (на самом деле это их разрушит). С другой стороны, кавитационные нагреватели часто предназначены для создания потока смешанной фазы как части перемешивания жидкости, что приводит к термическому преобразованию.
В промышленных кавитационных нагревателях механическая энергия, приводящая в движение нагреватель, входная энергия (например, двигатель, приводящий в движение нагреватель) немного меньше тепловой энергии, приводящей к выходу жидкости (как видно по повышению температуры).Это происходит из-за сохранения энергии при преобразовании механической энергии в тепловую с небольшими потерями (обычно менее 1 процента) при преобразовании, которые объясняются хорошо понятными неэффективностями преобразования.
Некоторые изобретатели кавитационных нагревателей и компании заявляют, что выход тепловой энергии, передаваемой жидкости их устройством, значительно превышает ввод механической энергии, приводящей в действие нагреватель. Эти утверждения о большем количестве выделяемой энергии, чем потребляемой, встречают как с интересом со стороны тех, кто ищет новые источники энергии, так и с потенциальной физикой, стоящей за ними, а также со значительным скептицизмом, потому что такие утверждения до сих пор никогда не подвергались независимой проверке.
Около
Произошла ошибка при работе с wiki: Код [1] — Кавитация — это явление, при котором в жидкости образуются небольшие и в основном пустые полости, которые расширяются до больших размеров, а затем быстро схлопываются. Когда кавитационные пузырьки схлопываются, они фокусируют энергию жидкости в очень малых объемах. Тем самым они создают точки высокой температуры и излучают ударные волны. Коллапс полостей требует очень высоких энергий.
Проверка и тестирование
Новая энергетическая лаборатория исследования устройств и обновленных данных об испытаниях процессов — сообщил Эд Уолл о тестировании гидрозонических насосов.(Бесконечная энергия, том 6, выпуск № 31, май 2000 г.)
Видео
Видео о насосе Hydrosonicзаявляет о чрезмерном единстве — вращение ротора с отверстиями создает горячую воду или пар почти мгновенно, производя на 70% больше энергии, чем было вложено в систему. (YouTube, 2 ноября 2006 г.)
Полное видео (50:18 мин.) — В воскресенье, 17 декабря 1995 г., зрители в Великобритании увидели часовую программу T V., которая, наконец, дает четкое послание, что «бесплатно … вся» энергия » по пути.(YouTube, 17 апреля 2006 г.)
Комментарий ZPEnergy (10 декабря 2006 г.)
http://www.rexresearch.com/griggs/griggs.htm — Информация об этом агрегате.
Компании
Продавцы, не претендующие на эффективность «сверх единства» »
Hydro Dynamics — Нагрев без образования накипи с помощью ударно-волнового силового реактора (ранее называвшегося Hydrosonic Pump). Контролируемая кавитация (схлопывающиеся пузырьки) генерирует ударные волны, которые преобразуют механическую энергию в тепловую.
Сонокрекинг тяжелой нефти — SulphCo разрабатывает ультразвуковую технологию для десульфуризации и гидрогенизации тяжелой сырой нефти. SonoCracking использует ультразвуковую энергию для создания кавитации в обрабатываемой жидкости, создавая пузырьки, которые растут, сжимаются и в конечном итоге лопаются, генерируя избыточное тепло и давление, которые разрушают молекулярные связи. (Конгресс зеленых автомобилей, 11 февраля 2008 г.)
Noteka Теплогенератор НТК основан на создании и поддержании кавитационной колонны внутри вихревой жидкости без контакта со стенками генератора.
Hot Stick Technology — это вихревой фрикционный нагреватель от Dream Maker Spas от Mercantilla, LLC. Вихрь заставляет воду вращаться в камере с очень высокой скоростью. Это кружащееся вихревое движение создает кинетическую энергию, трение и тепло. Вода нагревается до 1,9 градуса в час, при этом практически не расходуется электричество.
VRTX Technologies — Обработка воды кинетической энергией без использования химикатов. Во вращающейся забираемой воде образуются пузырьки и полости микрометрового размера.Они сталкиваются в условиях вакуума и разрушаются в результате гидродинамической кавитации высокого давления и температуры, что вызывает изменения в воде, содержащей взвешенные частицы. Связанные микроэлементы, такие как кристаллы карбоната кальция, отщепляются. Микроорганизмы уничтожаются.
Dynaflow — Технология окисления и дезинфекции DynaJets использует гидродинамическую кавитацию с энергетической эффективностью на два порядка выше, чем при использовании ультразвуковых устройств.
Продавцы, предъявляющие претензии к
Справочник: AKOIL Power Generators — В 2002 году активные поиски энергосберегающих технологий привели А.Кочурова к вихревому теплогенератору (ВТГ) первого поколения, вырабатывающему дешевую тепловую энергию и горячую воду. Теплогенераторы имеют коэффициент преобразования энергии (электрическая — механическая — тепловая), который намного превышает 100%.
ИнтерЭнергоРесурс — Метод преобразования электрической энергии в тепловую основан на колебании вакуума в условиях интенсивной кавитации и использовании энергии молекул воды. Коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую до 300%.
Thermowave преобразует молекулярное трение воды в тепло для вашей гидромассажной ванны. Просто установленный на нагнетательной стороне водяного насоса, Thermowave преобразует энергию движущейся воды в «СВОБОДНЫЙ ТЕПЛО!»
Alliance Management Services — Gibraltar Energy, дочерняя компания Alliance Management Services, приобрела эксклюзивные права во всем мире на кинетические устройства, которые производят больше энергии, чем требуется для ее производства. Первая разработанная установка — кинетическая печь.Счета за отопление можно сократить на 30-65%, в зависимости от географического положения.
Статьи
Блог Free Energy: 2013: 11: 10 — Человек, работающий в своем гараже, использовал приводной двигатель от старой печи с принудительной подачей воздуха и насос от старой стиральной машины, чтобы сделать устройство, похожее на устройство NanoSpire, которое, как утверждается, вызывает кавитацию. слияние. (Блог Free Energy, 10 ноября 2013 г.)
Новый шокирующий насос. Инженеры НАСА решили конструктивную проблему с ротором Hydro Dynamics для использования в гидроакустическом насосе.Отверстия в роторе образуют микроскопические пузырьки, предотвращающие накопление примесей (накипи).
Ударные волны и паровой нагрев — Насос Hydrosonic Григгса был исследован постоянным потоком исследователей, как дружелюбных, так и настроенных скептически. Пока что все они ушли озадаченными. Однако, в отличие от большинства устройств с «сверхединичностью», вы можете купить и установить гидрозвуковой насос у себя дома.
Джеймс Л. Григгс: Гидрозвуковой насос — генератор ShockWave Power работает, забирая жидкость в корпус машины, где она проходит через вращающийся цилиндр генератора, что создает разницу давлений внутри жидкости, где находится крошечный
.