Вихревой теплогенератор кавитационный теплогенератор: Вихревой теплогенератор 2,2 кВт — Центр энергосберегающих технологий

Вихревой теплогенератор. Правда и вымысел

Вихревой теплогенератор состоит из двигателя и кавитатора. В кавитатор подается вода (или другая жидкость). Двигатель раскручивает механизм кавитатора, в котором происходит процесс кавитации (схлопывания пузырьков). За счет этого, происходит нагрев жидкости, подаваемой в кавитатор. Подводимая электроэнергия расходуется на следующие цели: 1- нагрев воды, 2 — преодоление силы трения в двигателе и кавитаторе, 3- излучение звуковых колебаний (шум). Разработчики и производители утверждают, что принцип действия основан «на использовании возобновляемой энергии». При этом, не понятно, откуда эта энергия берется. Тем не менее, не происходит никакого дополнительного излучения. Соответственно, можно предположить, что вся энергия, подводимая к теплогенератору, тратится на нагрев воды. Таким образом, можно говорить о КПД, близком к 100%. Но не более…
Но перейдем от теории к практике.

На заре развития «вихревых теплогенераторов» предпринимались попытки проведения независимой экспертизы.

Так, известная модель ЮСМАР изобретателя Ю.С.Потапова из Молдовы тестировалась американской компанией Earth Tech International (г.Остин, штат Техас), специализирующейся на экспериментальной верификации новых направлений в современной физике. В 1995 г. были проведены пять серий экспериментов по измерению соотношения между генерируемой тепловой и потребляемой электрической энергией. Заметим, что все многочисленные модификации испытуемого устройства, предназначенные для разных серий экспериментов, лично согласовывались с Ю.С.Потаповым в ходе визита одного из сотрудников компании в Молдову. Подробнейшее описание конструкции испытуемого теплогенератора с вихревой трубой, режимные параметры, методики проведения измерений и результаты приводятся на сайте компании www.earthtech.org/experiments/.

Для привода водяного насоса использовался электродвигатель с КПД=85%, тепловые потери которого на нагрев окружающего воздуха не принимались при расчете теплопроизводительности «вихревого теплогенератора». Отметим, что не измерялись и тепловые потери на нагрев окружающего воздуха, что, безусловно, несколько снижало получаемый КПД теплогенератора.

Результаты исследований, проведенных при варьировании основных режимных параметров (давление, расход теплоносителя, начальная температура воды и др.) в широком диапазоне продемонстрировали, что эффективность теплогенератора изменяется в диапазоне от 33 до 81%, что сильно не «дотягивает» до 300%, заявленных изобретателем перед проведением экспериментов.

Хотя по «тепловому вихрегенератору» расскажу…
Были некоторые примеры значительной экономии денежных средств на отопление в переходные периоды нашей экономики, когда деньги предприятий начинали считать. Сразу скажу, что с связано это с гримасами экономики, а совсем не с теплотехникой.

Скажем, некоторое предприятие желает отапливать свои помещения. Ну холодно им видите ли.

По некоторым причинам, ясно каким, не может вложиться в Газовую трубу, строить свою котельную на угле, мазуте — не хватает масштабов, а центральное отопление отсутствует или далеко.
Остается электричество, но при получении разрешения на использование электроэнергии в термальных целях устанавливали предприятию тариф, превышающий в несколько раз обычный.
Такие были раньше правила, и не только в России, но в Украине, Молдове и др. государствах, которые отпочковались от нас.
Вот тут приходил на помощь г-н Потапов и подобные.
Покупали чудо-устройство, тариф на электроэнергию для электродвигателей оставался обычный, тепловой КПД естественно никак больше сотни быть не мог, а вот в денежном отношении КПД был и 200 и 300, смотря во сколько раз сэкономили на тарифе.
Применяя ТН можно было достичь еще большей экономии, но для тех времен и вихретеплогенератора с эффективностью якобы 1,2-1,5 вполне было достаточно.
Ведь еще больший заявляемый КПД мог только повредить и отпугнуть покупателей, ведь квоты на электроснабжение выделялись по потребляемой мощности, а давал генератор тепла столько-же, если не меньше, в связи с потерями по cos Ф.
По теплопотерям помещений в 30-40% погрешности еще как-то можно было уложиться, списать на колебания погоды.
Сейчас это ушло в прошлое, но тема вихрегенераторов по инерции продолжает всплывать, и ведь находятся дураки, которые покупают, клюнув на информацию с фотками и адресами, что ряд уважаемых предприятий в свое время использовали их у себя и экономили большую кучу денег.
Только всей подоплеки им никто не рассказывает.

роторный кавитационный теплогенератор кавитационный нагрев воды

Сегодня случайно наткнулся на фотографию роторного кавитационного нагревателя, на персональном сайте Сергея Беспалко, ученого, Черкасского Государственного Политехнического университета И там же обнаружил расчет к. п.д. этого устройства 92%, который производился на месте эксплуатации этого теплогенератора. Это было удивительно приятно… в далеком 2002 году, я, Андрей Рубан приобрел 2 таких устройства в Молдавии, на фирме Потапова два таких теплогенератора — для гаража РЭС в г. Шпола Черкасской области и для испытательной лаборатории Киевского Политехнического Института.
	Два одинаковых теплогенератора были куплены в Молдавии и доставлены в Киев. Там честно разыграли кому какой теплогенератор, один остался в КПИ, другой поехал в г. Черкассы. Теплогенератор в КПИ проработал 30 минут после чего начал разваливаться, но необходимые измерения на зареннее подготовленном стенде были произведены. вместо обещанных 140% к.п.д. реально было зафиксировано 68-72 % и это включая тепло от нагревания двигателя в 15 кВт Ниже — фотографии теплогенератора в лаборатории КПИ, от 2003 года.
далее история молдавского теплогенератора развивалась так —
роторный теплогенератор ЮСМАР, Молдавия, 2003 год. к.п.д. 72% ниже — его ротор — полная копия патента Григса, США (позже, в своей книге, Фоминский назвал меня «тупым черкасским бизнесменом покупателем»)	Счастье было недолгим, теплогенератор был установлен в автомобильном гараже заказчика, сварен бак, установлена атоматика, насос и вся ситема была подключена к системе отопления. Молдавский кавитационный теплогенератор проработал 90 минут, после чего началась наростающая вибрация и течь воды из под уплотнения, которое, как выяснилось, было рассчитано на масло. По гарантии вызвали молдавских специалистов, приехали, первый и последний раз, поправили уплотнение, выпили водки и поехали домой, про вибрацию сказали нормально. Осталась вибрации, нагревание вала двигателя, разница температуры между входом и выходом было 11-14 градусов, протекание сальника и странные рывки при пуске… Дважды ездил с прицепом из Черкасс в Молдавию, на ремонт, за свой счет, зимой, через Приднестровье, российских миротворцев и «веселых» молдавских таможенников… на фото ниже — качество изготовления и сварки и это для барабана, который на оси двигателя вращается 2990 оборотов в минуту с зазором 3 милиметра…
	после 2- поездок, с учетом моих замечаний, молдаване собрали новый теплогенаратор — ТГМ-2, на болтах и герметике… за 48 часов работы он рассыпался из за деффектов молдавских деталей и сборки.
еще одна поездка в Молдавию (третья с теплогенератором на прицепе ) не убедила меня в том, что молдавские теплогенераторы способны работать хотя бы 10 дней… справа автор многочисленных книг о чудесных молдавских теплогенераторах Потапова — Фоминский Леонид, который, к тому времени, успел перебраться в Россию и даже получить от Клинтона — почетную награду «Знамя Бирмингема». Шесть месяцев ушло на — разборку, изучение темы, анализ, эксперименты, изменения конструкции, устранение течи и нагревания, на поиск балансировочного стенда (который отсутствовал в Молдове) а так же на модернизацию схемы теплогенератора, и вот моя модель. Теплогенератор ТГМ-3. Не судите строго. Я понятия не имел «что и как работает и что и как должно быть». Читал, учился, консультировался в КПИ, думал. Результат — температура между входом и выходом увеличилась до 25 градусов, нагрев вала двигателя был устранен, вибрация — «ну почти устранена», теплогенератор проработал весь зимний сезон. Но я не мог измерить научно и бесспорно к.п.д. И вот объективный результат, о котором я узнал через 8 лет — 92% вместо 72 % от молдавского... Но с тех пор я ненавижу роторные гомогенизаторы и могу часами рассказывать почему… Вот такая история — — с одной стороны — 2 «академика РАЕН», «факел бирмингема», часть кандидатской диссертации и 72 % к.п.д. — с другой — я — простой инженер МАИ, не академик, не кандидат, не жал руку Клинтону. .. но теперь, с 2006 года, я занимаюсь струйным гомогенизатором TRGA и Вы можете быть уверены, что он лучший. Фоминский — академик РАЕН Потапов — академик РАЕН
роторный теплогенератор кпд 92%	роторный теплогенератор кпд 92%
Днями прислали теплогенератор фирмы АКОЙЛ (Ижевск, это бывшая фирма Потапова, которая известна тем что выпускала вечные двигатели — http://www.energy-saving-technology.com/page-ru/blask-bill/black-list-ru. html ), посмотрим параметры — мощность ЭД 75 кВт тепловая мощность 65 кВт (трудно поверить конечно после вечных двигателей но все же ) — к.п.д. 86%, всего 86 процентов … — у меня — 92%. Возникает вопрос — а зачем огород городить, когда к.п.д. ТЭНа — 96%, а к.п.д. некоторых вихревых водонагревателей — так же 92%, но вероятно это кому то надо …
Справа мой водонагреватель, узнаете заимствование подвода воды ( по трубкам для охлаждения ) на вал двигателя ? но и это не все … почитаем патент Кочурова — преемника Потапова и автора конструкции (21), (22) Заявка: 2005125120/06, 08.08. 2005 (43) Дата публикации заявки: 20.02.2007 Адрес для переписки: 426008, г.Ижевск, а/я 2023, Л.И. Калашниковой (71) Заявитель(и): Общество с ограниченной ответственностью «АКОЙЛ» (RU) (72) Автор(ы): Кочуров Александр Геннадьевич (RU), Шалагин Михаил Николаевич (RU) (54) ТЕПЛОГЕНЕРАТОР (57) Формула изобретения 1. Теплогенератор приводной кавитационный, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, ступенчатые крышки и ротор, с выполненными на поверхности ступеней выемками, приводной вал, отличающийся тем, что корпус теплогенератора снабжен отводным каналом, ступенчатый ротор выполнен с кольцевой полостью, при этом ступени крышек и ротора наклонены относительно горизонтальной оси приводного вала, дно выемок выполнено приближенным к полусфере, причем выемки соединены между собой канавками.
а теперь посмотрите одну из конструкций моего ротора от 2003 года, которая была показана потаповцам . .. а затем открыто опубликована — узнаете патентную формулу Кочурова или АКОЙЛА ? «дно выемок выполнено приближенным к полусфере, причем выемки соединены между собой канавками.» на самом деле, полусфера не верное решение, точнее не оптимальное, именно потому — разница температур между входом и выходом на аппаратх АКОЙЛ — 20-25 градусов за проход на тяжелых вязких средах — разница температур между входом и выходом на «теплогенераторе Рубана» — 25-27 градусов за проход, но по воде… а это сложнее, так как меньше вязкость — к.п.д. — АКОЙЛ- 86%, Рубан — 92% Я не делаю водонагреваетели, ни роторные ни другие, мотивов конкуренции нет — просто мысли вслух … Первые гомогенизаторы TRGA — тоже сильно грели — http://www. afuelsystems.com/ru/trga/otziv-dn.html — но это паразитный эффект и мы с ним боремся …
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 ….
а вот «новое американское открытие» от 2012 года — «роторный теплогенератор» с к.п.д.более 100% — узнаете ?
А вот аналогичная «группа товарищей» из Харькова приведем ее полный состав Глотов Євген Олександрович, вул. Артема, 37, кв. 12, м. Харків, 61078 (UA), Здоровенко Володимир Ілліч, пр. Героїв Сталінграда, 148-в, кв. 7, м. Харків, 61096 (UA), Слободянюк Андрій Андрійович, пр. Полтавський шлях, 127, смт Песочин, Харківський р-н, Харківська обл., 62448 (UA) Теплогенератор РТГА сайт http://www.supergenerator.info/ Цитата : Благодаря компактности и лёгкости монтажа РТГА 37 может быть задействован как в системах воздушного, так и радиаторного, а также внутреннего отопления не только офисов, но и предприятий, о чем свидетельствует его успешная эксплуатация на предприятиях Харькова и Болгарии (Златоград). РТГА управляется автоматически, пожаро- и взрывобезопасен и не имеет вредных выбросов в атмосферу. РТГА 37 оснащен электродвигателем на 50Гц при 380В. Он окупается уже за первый отопительный сезон и позволяет добиться экономии на отоплении до 400%. При этом затраты на его обслуживание на 70% меньше, чем в обычных системах отопления. Смотрим на патент — он даже не оплачивается. патент 76610 на полезную модель — т.е. новизна и заявленные результаты никем не проверены и на совести авторов. В библиографии — тот же Фоминский, друг Потапова… Смотрим на Фото — ба !!! — те же системы — тот же древний убитый подшипник с набивкой из которого вечно течет и та же убитая муфта … но называется РТГА — роторный тепловой нагреватель ! ( не хотите прочитать мнение к. т.н. Осипенко (НПО ТЕКМАШ Херсон), которые выпустили несколько 1000 теплогенераторов, правда с к.п.д. 92%, но которые работают годами не выключаясь ?). И наконец сегодня состоялся обмен письмами и 2 телефонных разговора — первый с коммерческим директором Харьковского завода по выпуску сеялок, который заявил, что никаких испытаний теплогенератора РТГА не проводилось ( запись имеется ), а второй с директором РТГА — который заявил, что » никаких испытаний нет, они ему не нужны, он действует по законам Украины и имеет ТУ и заключение Северо-Западного отделения НАН Украины.» (запись имеется). Теплогенератор РТГА стоит 300 000 гривен или 23 000 USD на 9 сентября 2014 года. ( теплогенератор Потапова стоил в 4 раза дешевле . .. ) на всякий случай напомню, что заключение — это никак не сертифицированные испытания сертифицированным органом с использованием общедоступной методики и сертифицированных средств измерения … а так же напомню, что ТУ — это производственная карта для изготовления изделия, которая никак не подтверждает никакие его эффекты. Но Харьков — уникальный город. Впервые в истории человечества там создана система с к.п.д (они пишут к.п.э.) в 400 и более %%. До вечного двигателя остался один шаг. Один вопрос меня продолжает традиционно мучить… зачем производителям засыпать спамом директоров Украины и России ? Зайди в посольство США или РФ — и военный атташе примет изобретателя 400% чуда с распростертыми объятиями. .. и яхты, собственные острова, стада белых верблюдов и женщин все будет реально за 2-3 месяца … и конечно Нобелевская премия изобретателю теплогенератора РТГА. Если конечно реальный к.п.д. ну хотя бы 110%, за большее даже подумать страшно… можно жить во дворце из золотых кирпичей…
Есть и другие герои таких конструкций … а что же наш старый друг мошенник Потапов и его фирма акойл — http://www.akoil.ru ? ( теперь это фирма http://vinteplo.ru — директор — тот же Кочуров ) Сначала посмотрим старую страницу о Потапове правда там я не опубликовал истории как АКОЙЛ продавала вечные двигатели итальянцам (цена 20 000 евро но не работал ни одной минуты . .. при необходимости скайп покупателя предоставлю, его имя Лоренцо Ластелла, Италия Венеция) и ответы на жалобу итальянцев … а так же теплогенераторы с к.п.д. 150 — 200%, но то, что видим теперь так же интересно. Начнем с их презентации (сохранена полностью) — гомогенизатор с производительностью 3 — 30 м.куб в час имеет привод 37 — 160 кВт. Вы думаете Акойл ошибся ? Посмотрим их «самое современное оборудование» ниже — они продолжают плодить роторные гомогенизаторы размеров с монстров динозавров. Ниже оригинальные фотографии роторных гомогенизаторов ВИН и ВТГ производство АКОЙЛ » наше оборудование не имеет аналогов ! » — ржу — немогу
т.е. реальная производительность составила 13 тонн в час !
Странно что эти монстры кто то покупает . .. исключительно из за размеров вероятно, но для сравнения — фото ниже — наш модуль TRGA, который собирается в Москве. Производительность модуля 15 м.куб в час, мощность привода 7.5 кВт… Это не просто разница в техническом уровне — это разница в философии бизнеса, образовании, культуре — люди которые продавали водонагреватели с к.п.д. 200% в 2000 году за 13 лет не ушли никуда в техническом смысле … и продолжают плодить монстров, в то время как чертежи аналогичных роторных устройств свободно продаются … все фото взяты с сайта http://vinteplo.ru
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.

вихревой своими руками, чертежи и устройство, схемы Потапова, система отопления

Кавитационный теплогенератор отличается хорошей эффективностью и компактностьюРедко какой хозяин не пытается сэкономить на отоплении или потреблении еще каких-либо благ, которые с каждым годом становятся все дороже и дороже. Чтобы сделать экономной отопительную систему жилого или производственного помещения, многие люди прибегают к помощи различных схем и методам получения тепловой энергии. Один из аппаратов, подходящий под эти цели – кавитационный теплогенератор.

Что такое вихревой теплогенератор

Кавитационный вихревой генератор тепла – это простое устройство, способное эффективно обогреть помещение, затрачивая при этом минимум средств. Это происходит благодаря нагреву воды при кавитации – образовании небольших паровых пузырьков в местах снижения давления жидкости, которое возникает либо при работе насоса, либо при звуковых колебаниях.

Кавитационный нагреватель способен преобразовать механическую энергию в тепловую, что активно применяется в промышленности, где нагревающие элементы могут выйти из строя, работая с жидкостью, имеющей большую температурную разность. Такой кавитатор является альтернативой для систем, работающих на твердом топливе.

Преимущества вихревых кавитационных нагревателей:

• Экономичность системы отопления;
• Высокая эффективность обогрева;
• Доступность;
• Возможность собрать своими руками.

Вихревой теплогенератор не следует располагать рядом с жилым помещением в связи с его высоким уровнем шума

Недостатки аппарата:

• При самостоятельной сборке довольно сложно найти материалы для создания аппарата;
• Слишком большая мощность для небольшого помещения;
• Шумная работа;
• Немалые габариты.

Стандартное устройство теплогенератора и принцип его работы

Процесс кавитации выражается в образовании пузырьков пара в жидкости, впоследствии чего давление медленно понижается при большой скорости потока.

Из-за чего может происходить парообразование:

• Возникновением акустики, вызванной звуком;
• Излучением лазерного импульса.

Закрытые воздушные области перемешиваются с водой и уходят в место с большим давлением, где хлопаются с излучением ударной волны.

Принцип работы кавитационного аппарата:

• Струя воды движется через кавитатор, где насос создает водяное давление, попадающее в рабочую камеру;
• В камерах жидкость увеличивает скорость и давление с помощью различных трубочек разных размеров;
• В центре камеры потоки смешиваются, и появляется кавитация;
• При этом полости пара остаются маленькими и не взаимодействуют с электродами;
• Жидкость движется к противоположному концу камеры, откуда возвращается назад для следующего использования;
• Нагрев происходит благодаря движению и расширению воды на выходе из сопла.

Так работает вихревой кавитационный нагреватель. Его устройство простое, но позволяет быстро и эффективно обогреть помещение.

Кавитационный нагреватель и его типы

Нагреватель, работающий с кавитацией, может быть нескольких типов. Чтобы понять, какой генератор вам нужен, следует разобраться в его типажах.

Кавитационный нагреватель следует время от времени осматривать на наличие изношенных деталей

Виды кавитационного нагревателя:

1. Роторный – самый популярный из них это аппарат Григгса, работающий с помощью центробежного насоса ротационного действия. Внешне он выглядит как диск с отверстиями без выхода. Одно такое отверстие носит название: ячейка Григгса. Параметры этих ячеек и их число зависят от типа генератора и частоты вращения привода. Нагрев воды происходит между статором и ротором посредством быстрого ее движения по поверхности диска.
2. Статический – он не имеет никаких вращающихся элементов, а кавитацию создают специальные сопла (элементы Лаваля). Насос нагнетает давление воды, что проводит к ее быстрому движению и нагреву. Выходные отверстия сопел более узкие, чем предыдущие и жидкость начинает двигаться еще быстрее. Из-за быстрого расширения воды и получается кавитация, дающая в итоге тепло.

Если выбирать между этими двумя видами, то следует учитывать, что производительность роторного кавитатора более высокая и он не такой габаритный, как статический.

Правда, статический нагреватель меньше изнашивается из-за отсутствия вращающихся элементов. Использовать аппарат можно до 5 лет, а если выйдет из строя сопло – его с легкостью можно заменить, затрачивая на это куда меньше средств, чем на теплогенератор в роторном кавитаторе.

Экономный кавитационный теплогенератор своими руками

Создать самодельный вихревой генератор с кавитацией вполне реально, если внимательно изучить чертежи и схемы устройства, а также понимать его принцип работы. Самым простым для самостоятельного создания считается ВТГ Потапова с КПД 93%, схема которого подойдет как для домашнего, так и для промышленного использования.

Перед тем, как приступить к сборке прибора, следует правильно выбрать насос, ориентируясь по его типу, мощности, нужной тепловой энергии и величине напора.

В основном все кавитационные генераторы имеют формы сопла, которая считается самой простой и удобной для таких устройств.

Что нужно для создания кавитатора:

• Манометры для измерения давления;
• Термометр для замера температуры;
• Выходные и входные патрубки с краниками;
• Вентили для удаления воздушных пробок из отопительной системы;
• Гильзы для термометров.

Также нужно проследить за размером сечения отверстия между диффузором и конфузором. Оно должно быть примерно 8 – 15 см, не уже и не шире.

Схема создания кавитационного генератора:

1. Выбор насоса – здесь следует определиться с нужными параметрами. Насос обязательно должен иметь возможность работать с жидкостями высоких температур, иначе он быстро сломается. Также он должен уметь создавать рабочее давление в минимум 4 атмосферы.
2. Создание камеры кавитации – тут главное правильно выбрать размер сечения проходного канала. Оптимальным вариантом считается 8-15 мм.
3. Выбор конфигурации сопла – оно может быть в виде конуса, цилиндра или просто быть закругленным. Впрочем, не так важна форма, как то, чтобы вихревой процесс начинался уже при входе воды в сопло.
4. Изготовление водного контура – внешне это такая изогнутая трубка, ведущая от камеры кавитации. К ней присоединяются две гильзы с термометром, два манометра, воздушный вентиль, который ставится между входом и выходом.

Корпус кавитационного теплогенератора можно покрасить в любой цвет

После создания корпуса следует провести испытание теплогенератора. Для этого насос следует подключить к электроэнергии, а радиаторы к отопительной системе. Далее происходит включение в сеть.

Особенно стоит смотреть на показания манометров и выставить нужную разницу между входом и выходом жидкости в пределах 8-12 атмосфер.

Далее в систему пускается вода. Если она нагревается за 10 минут на 3-5 градусов в минуту – это хорошо. За непродолжительное время жидкость прогреется до 60 градусов. Этого вполне достаточно для работы.

Теплогенератор своими руками (видео)

Кавитационный нагреватель достаточно интересный и экономный способ обогреть помещение. Он легко доступен и при желании может создаваться самостоятельно. Для этого нужно докупить необходимые материалы и сделать все в соответствии со схемами. И эффективность аппарата не заставит себя долго ждать.

Добавить комментарий

Вихревой теплогенератор – новый источник тепла в доме

Множество полезных изобретений осталось невостребованными. Это происходит из-за человеческой лени или из-за страха перед непонятным. Одним из таких открытий долгое время был вихревой теплогенератор. Сейчас на фоне тотальной экономии ресурсов, стремлению к использованию экологически чистых источников энергии, теплогенераторы стали применять на практике для отопления дома или офиса. Что же это такое? Прибор, который раньше разрабатывался только в лабораториях, или новое слово в теплоэнергетике.

Система отопления с вихревым теплогенератором

Принцип действия

Основой работы теплогенераторов является преобразование механической энергии в кинетическую, а затем – в тепловую.

Еще в начале ХХ столетия Жозеф Ранк обнаружил сепарацию вихревой струи воздуха на холодную и горячую фракции. В середине прошлого века немецкий изобретатель Хилшем модернизировал устройство вихревой трубы.  Спустя немного времени, русский ученый А. Меркулов запустил в трубу Ранке вместо воздуха воду. На выходе температура воды значительно повысилась. Именно этот принцип лежит в основе работы всех теплогенераторов.

Проходя  через водяной вихрь, вода образует множество воздушных пузырьков. Под воздействием давления жидкости пузырьки разрушаются. Вследствие этого освобождается какая-то часть энергии. Происходит нагрев воды. Этот процесс получил название кавитация. На принципе кавитации рассчитывается работа всех вихревых теплогенераторов. Генератор такого типа называется «кавитационный».

Виды теплогенераторов

Все теплогенераторы делятся на два основных вида:

1. Роторный. Теплогенератор, в котором вихревой поток создается при помощи ротора.
2. Статический. В таких видах водяной вихрь создается при помощи специальных кавитационных трубок. Давление воды производит центробежный насос.

Каждый вид обладает своими преимуществами и недостатками, на которых следует остановиться подробнее.

Роторный теплогенератор

Статором в данном устройстве служит корпус центробежного насоса.

Роторы могут быть различные. В интернете представлено множество схем и инструкций по их выполнению. Теплогенераторы – скорее научный эксперимент, постоянно находящийся в процессе разработки.

Конструкция роторного генератора

Наиболее простой принято считать конструкцию с диском. По всей поверхности ротора просверливается некоторое число отверстий. Их глубина и диаметр рассчитываются в соответствии с мощностью ротора.

Корпусом является пустотелый цилиндр. Расстояние между корпусом и вращающейся частью рассчитывается индивидуально (1.5-2 мм).

Нагревание среды происходит благодаря ее трению с корпусом и ротором. Помогают этому пузырьки, которые образуются за счет кавитации воды в ячейках ротора. Производительность таких устройств на 30% выше статических. Установки довольно шумные. Имеют повышенную изношенность деталей, за счет постоянного воздействия агрессивной среды. Требуется постоянный контроль: за состоянием сальников, уплотнителей и др. Это значительно усложняет и удорожает обслуживание. При их помощи редко монтируют отопление дома, им нашли немного другое применение – обогрев больших производственных помещений.

Модель промышленного кавитатора

Статический теплогенератор

Основной плюс данных установок в том, что в них ничего не вращается. Электроэнергия тратится только на работу насоса. Кавитация происходит при помощи естественных физических процессов в воде.

КПД таких установок иногда превышает 100%. Средой для генераторов может быть жидкость, сжатый газ, тосол, антифриз.

Разница между температурой входа и выхода может достигать 100⁰С. При работе на сжатом газе, его вдувают по касательной в вихревую камеру. В ней он ускоряется. При создании вихря, горячий воздух проходит сквозь коническую воронку, а холодный возвращается. Температура может достигать 200⁰С.

Достоинства:

1. Может обеспечить большую разность температур на горячем и холодном концах, работать при низком давлении.
2. КПД не ниже 90%.
3. Никогда не перегревается.
4. Пожаро,- и взрывобезопасен. Может использоваться во взрывоопасной среде.
5. Обеспечивает быстрый и эффективный нагрев всей системы.
6. Может использоваться как для обогрева, так и для охлаждения.

В настоящее время применяется недостаточно часто. Используют кавитационный теплогенератор, чтобы удешевить отопление дома или производственных помещений при наличии сжатого воздуха. Недостатком остается довольно высокая стоимость оборудования.

Теплогенератор Потапова

Популярным и более изученным является изобретение теплогенератора Потапова. Он считается статическим устройством.

Сила давления в системе создается центробежным насосом. Струя воды подается с большим напором в улитку. Жидкость начинает разогреваться благодаря вращению по изогнутому каналу. Она попадает в вихревую трубу. Метраж трубы должен быть больше ширины в десятки раз.

Схема устройства генератора

1. Патрубок
2. Улитка.
3. Вихревая труба.
4. Верхний тормоз.
5. Выпрямитель воды.
6. Соединительная муфта.
7. Нижнее тормозное кольцо.
8. Байпас.
9. Отводная линия.

Вода проходит по расположенной вдоль стенок винтовой спирали. Дальше поставлено тормозное устройство для выведения части горячей воды. Струя немного разравнивается пластинами, прикрепленными к втулке. Внутри имеется пустое пространство, соединенное с еще одним тормозным устройством.

Вода с высокой температурой поднимается, а холодный вихревой поток жидкости спускается по внутреннему пространству. Холодный поток соприкасается с горячим через пластины на втулке и нагревается.

Теплая вода спускается к нижнему тормозному кольцу и еще подогревается благодаря кавитации. Подогретый поток от нижнего тормозного устройства проходит через байпас в отводящий патрубок.

Верхнее тормозное кольцо имеет проход, диаметр которого равен поперечнику вихревой трубы. Благодаря ему горячая вода может попасть в патрубок. Происходит смешивание горячего и теплого потока. Дальше вода используется по назначению. Обычно для обогрева помещений или бытовых нужд. Обрат присоединяется к насосу. Патрубок – к входу в систему отопления дома.

Чтобы установить теплогенератор Потапова, необходима диагональная разводка. Горячий теплоноситель нужно подавать в верхний ход батареи, а из нижнего будет выходить холодный.

Генератор Потапова собственными силами

Существует много промышленных моделей генератора. Для опытного мастера не составит труда изготовить вихревой теплогенератор своими руками:

1. Вся система должна быть надежно закреплена. При помощи уголков изготавливают каркас. Можно использовать сварку или болтовое соединение. Главное, чтобы конструкция была прочной.
2. На станине укрепляют электродвигатель. Его подбирают соответственно площади помещения, внешним условиям и имеющемуся напряжению.
3. На раме крепится водяной насос. При его выборе учитывают:

• насос необходим центробежный;
• у двигателя хватит сил для его раскрутки;
• насос должен выдерживать жидкость любой температуры.

4. Насос присоединяется к двигателю.
5. Из толстой трубы диаметром 100 мм изготавливается цилиндр длиной 500-600 мм.
6. Из толстого плоского металла необходимо изготовить две крышки:

• одна должна иметь отверстие под патрубок;
• вторая под жиклер. На краю делается фаска. Получается форсунка.

7. Крышки к цилиндру лучше крепить резьбовым соединением.
8. Жиклер находится внутри. Его диаметр должен быть в два раза меньше ¼ части диаметра цилиндра.

Очень маленькое отверстие приведет к перегреву насоса и быстрому износу деталей.

9. Патрубок со стороны форсунки подключается к подаче насоса. Второй подключают к верхней точке системы отопления. Остывшая вода из системы подключается к входу насоса.
10. Вода под давлением насоса подается в форсунку. В камере теплогенератора ее температура увеличивается благодаря вихревым потокам. Потом она подается в отопление.

Схема кавитационного генератора

1. Жиклер.
2. Вал электродвигателя.
3. Вихревая труба.
4. Входящая форсунка.
5. Отводящий патрубок.
6. Гаситель вихрей.

Для регулирования температуры, за патрубком ставят задвижку. Чем меньше она открыта, тем дольше вода в кавитаторе, и тем выше ее температура.

При прохождении воды через жиклер, получается сильный напор. Он бьет в противоположную стену и за счет этого закручивается. Поместив в середину потока дополнительную преграду, можно добиться большей отдачи.

Гаситель вихрей

На этом основана работа гасителя вихрей:

1. Изготавливается два кольца, ширина 4-5 см, диаметр немного меньше цилиндра.
2. Из толстого металла вырезается 6 пластин длиной ¼ корпуса генератора. Ширина зависит от диаметра и подбирается индивидуально.
3. Пластины закрепляются внутрь колец друг напротив друга.
4. Гаситель вставляется напротив сопла.

Разработки генераторов продолжаются. Для увеличения производительности с гасителем можно экспериментировать.

В результате работы происходят теплопотери в атмосферу. Для их устранения можно изготовить теплоизоляцию. Сначала ее делают из металла, а поверх обшивают любым изолирующим материалом. Главное, чтобы он выдерживал температуру кипения.

Для облегчения введения в эксплуатацию и обслуживания генератора Потапова необходимо:

• окрасить все металлические поверхности;
• изготавливать все детали из толстого металла, так теплогенератор дольше прослужит;
• во время сборки есть смысл изготовить несколько крышек с различным диаметром отверстий. Опытным путем подбирается оптимальный вариант для данной системы;
• до подключения потребителей, закольцевав генератор, необходимо проверить его герметичность и работоспособность.

Гидродинамический контур

Для правильного монтажа вихревого теплогенератора необходим гидродинамический контур.

Схема подключения контура

 Для его изготовления необходимы:

• выходной манометр, для измерения давления на выходе из кавитатора;
• термометры для измерения температуры до и после теплогенератора;
• сбросной кран для удаления воздушных пробок;
• краны на входе и выходе;
• манометр на входе, для контроля давления насоса.

Гидродинамический контур упростит обслуживание и контроль за работой системы.

При наличии однофазной сети, можно использовать частотный преобразователь. Это позволит поднять скорость вращения насоса, подобрать правильную.

Вихревой теплогенератор применяется для отопления дома и подачи горячей воды. Имеет ряд преимуществ перед другими обогревателями:

• установка теплогенератора не требует разрешительных документов;
• кавитатор работает в автономном режиме и не требует постоянного контроля;
• является экологически чистым источником энергии, не имеет вредных выбросов в атмосферу;
• полная пожаро,- и взрывобезопасность;
• меньший расход электричества. Неоспоримая экономичность, КПД приближается к 100%;
• вода в системе не образует накипи, не требуется дополнительная водоподготовка;
• может использоваться как для отопления, так и для подачи горячей воды;
• занимает мало места и легко монтируется в любую сеть.

С учетом всего этого, кавитационный генератор становится более востребованным на рынке. Такое оборудование с успехом применяют для отопления жилых и офисных помещений.

Видео. Вихревой теплогенератор своими руками.

Налаживается производство таких генераторов. Современная промышленность предлагает роторные генераторы и статические. Они оборудованы приборами контроля и датчиками защиты. Можно подобрать генератор, чтобы смонтировать отопление помещений любой площади.

Научные лаборатории и народные умельцы продолжают эксперименты по усовершенствованию теплогенераторов. Возможно, скоро вихревой теплогенератор займет свое достойное место среди приборов отопления.

Оцените статью:

ОТОПЛЕНИЕ 21 ВЕКА

Кавитационный теплогенератор

Кавитационный теплогенератор купить

Кавитационное отопление

Вихревой кавитационный теплогенератор

Вихревые кавитационные теплогенераторы

Отопление кавитационным насосом

Кавитационная система отопления

Кавитационный теплогенератор отопления

Кавитационные теплогенераторы систем отопления

Кавитационный насос для отопления дома

Кавитационный теплогенератор цена

Вихревой кавитационный теплогенератор купить

Кавитационные вихревые теплогенераторы купить

Кавитационные насосы для отопления частного дома

Кавитационное отопление купить

Кавитационный для отопления дома 100 квадратных метров

Купить кавитационный теплогенератор для дома

Кавитационные котлы отопления

Кавитационные теплогенераторы купить цена

Тепловые кавитационные насосы для отопления

Кавитационные теплогенераторы систем отопления купить

Кавитационные теплогенераторы систем отопления цена

Кавитационный насос для отопления дома цены

Кавитационный теплогенератор купить в москве

Теплогенераторы вихревые кавитационные статические

Купить кавитационный теплогенератор для частного дома

Вихревой кавитационный теплогенератор для дома купить

Вихревой кавитационный теплогенератор цена

Приборы отопления водяные промышленные

Водяное отопление производственных помещений

Водяное отопление жилых зданий

Система водяного отопления жилых зданий

Системы водяного отопления многоэтажных зданий

Промышленное отопление предприятия

Системы отопления промышленных предприятий

Затраты на отопление предприятия

Снижение затрат на отопление на предприятии

Воздушное отопление предприятия

Предприятие отопление

Система отопления предприятия

Отопление производственных помещений и предприятий

Отопление предприятия общественного питания

Отопление малых предприятий лесного комплекса

Промышленное газовое отопление

Газовые промышленные котлы отопления

Газовое отопление промышленных зданий

Газовое воздушное отопление производственных помещений

Газовое отопление производственных помещений

Отопление производственных помещений газом

Газовое оборудование для отопления производственных помещений

Газовое инфракрасное отопление производственных помещений

Газовое отопление здания

Газовое отопление складов

Инфракрасное отопление производственных помещений

Инфракрасное отопление склада

Промышленные котлы отопления

Электрокотлы промышленные для отопления

Промышленные котлы отопления цены

Промышленные электрические котлы отопления

Электрокотлы для отопления промышленных зданий

Индукционные промышленные котлы отопления

Котлы отопления для предприятия

Котлы отопления для производственных помещений

Электрокотлы для отопления производственных помещений

Электрическое отопление промышленное

Промышленные электрические системы отопления

Промышленные электрические системы отопления ангара

Электрический котел для отопления производственных помещений

Электрокотел для отопления здания

Котел электрический для отопления здания

Электрическое отопление производственных помещений

Электрическое отопление зданий

Отопление зданий электричеством

Электрическое отопление склада

Отопление склада электричеством

Основные системы отопления здания

Промышленный твердотопливный котел отопления

Промышленный котел отопления на твердом топливе

Промышленно паровое отопление

Воздушное отопление склада

Отопление склада воздухом

Монтаж систем воздушного отопления для производственных помещений

Промышленное воздушное отопление

Воздушное отопление промышленных помещений

Воздушное отопление производственного помещения

Системы воздушного отопления производственных помещений

Отопление воздухом производственных помещений

Воздушное отопление зданий

Воздушное отопление общественных зданий

Печное отопление зданий

Альтернатива центральному отоплению в многоквартирном доме

Отопление предприятия альтернатива централизованному

Альтернатива отопления

Альтернатива газовому отоплению

Отопление дома альтернатива

Отопление частного дома альтернатива

Альтернатива газовому отоплению дома

Альтернатива отопления в частном доме

Альтернатива газу отопление

Альтернатива газовому отоплению в частном доме

Альтернатива центральному отоплению

Альтернативы котлам отопления

Альтернатива электрического отопления

Альтернатива газовому отопление тесла генератор

Альтернатива газовым котлам для отопления

Альтернатива радиаторам отопления

Альтернатива батареям отопления

Альтернатива водяному отоплению

Альтернатива отопления дома когда нет газа

Альтернатива газу экономное отопление электричеством

Альтернатива природному газу для отопления

Альтернатива газовому и электрическому отоплению

Отопление частного дома альтернатива газу

Альтернатива углю для отопления

Отопление без газа склада

Новые системы отопления зданий

Отопление склада способы

Снижение затрат на отопление

Экономичное отопление производственного помещения

Автономное отопление производственных помещений

Современное отопление производственных помещений

Варианты отопления производственных помещений

Виды отопления производственных помещений и их характеристика

Современные системы отопления производственных помещений

Виды отопления зданий

Автономное отопление здания

Промышленное отопление

Отопление промышленных теплиц

Промышленные системы отопления

Отопление промышленных зданий

Отопление промышленных помещений

Системы отопления промышленных зданий

Отопление промышленных объектов

Отопление промышленных цехов

Промышленное котельное отопление

Система отопления промышленной теплицы

Системы отопления промышленных помещений

Стоимость промышленного отопления

Отопление в промышленном районе

Промышленное отопление зданий и помещений

Отопление промышленных зданий и сооружений

Промышленное отопление спортивных сооружений

Отопление промышленных зданий спг

Высотные здания отопление и вентиляция

Отопление производственных зданий

Системы отопления производственных зданий

Отопление производственных помещений

Системы отопления производственных помещений

Оборудование для отопления производственных помещений

Стоимость отопления производственных помещений

Отопление производственных и бытовых помещений

Отопление производственных помещений г уфа

Отопление производственных помещений и рабочих мест

Печь для отопления производственных помещений

Отопление зданий

Системы отопления зданий

Отопление жилого здания

Отопление общественных зданий

Отопление административных зданий

Системы отопления жилых зданий

Отопление зданий и сооружений

Отопление жилых и общественных зданий

Системы отопления общественных зданий

Отопление офисного здания

Системы отопления административных зданий

Система отопления зданий и сооружений

Отопление нежилого здания

Отопление многоэтажных зданий

Внутренние системы отопления зданий

Индивидуальное отопление здания

Отопление малоэтажных зданий

Системы отопления жилых и общественных зданий

Отопление гражданского здания

Системы отопления многоэтажных зданий

Современные системы отопления зданий

Реконструкция отоплений зданий

Кирпичное здание отопления

Системы отопления высотных зданий

Отопление двухэтажного здания

Системы теплоснабжения и отопления зданий

Система отопления офисного здания

Реконструкция системы отопления здания

Печное отопление малоэтажных зданий

Местное отопление зданий

Автономная система отопления здания

Система отопления двухэтажного здания

Отопления в высотных зданиях

Отопление в здании школы

Системы отопления для больших зданий

Местное отопление помещений зданий

Стоимость отопления офисного здания

Системы отопления одноэтажных зданий

Современные энергосберегающие системы отопления малоэтажных жилых зданий

Какую систему отопления применить для двухэтажного здания

Промышленный монтаж систем отопления

Проектирование и монтаж системы отопления здания

Монтаж отопления производственных помещений

Стоимость монтажа отопления производственных помещений

Монтаж отопления зданий

Монтаж системы отопления здания

Отопление склада

Система отопления складов

Оптовый склад отопление

Оборудование для отопления склада

Водяное отопление склада

Отопление складов и складских помещений

Обогрев ангара

Отопление ангаров складов

Отопление ангара

Система отопления ангара

Отопление большого ангара

Расчет отопления ангара

 

 

Многоступенчатый кавитационный теплогенератор (варианты)

Изобретение относится к теплоэнергетике для нагрева жидкости в системах отопления, горячего водоснабжения и может быть использовано в различных областях, где требуется активация, деструкция, изменение физико-химических свойств жидких систем.

В настоящее время в качестве теплогенераторов широко применяются тепловые насосы, которые по сравнению с «вихревыми трубами» обеспечивают более эффективную механоактивацию жидкости.

Известен патент РФ №2235950 С2, МПК 7F24J 3/00 от 10.09.2004 на кавитационно-вихревой теплогенератор, содержащий корпус, имеющий патрубки для подвода нагреваемой жидкости и отвода нагретой жидкости, расположенные внутри корпуса перфорированные статор и ротор, нагнетательный насос, привод ротора, причем ротор и статор выполнены в виде дисков с перфорированными сквозными отверстиями, при этом статор выполнен в виде одного или нескольких кольцевых дисков, а ротор выполнен в виде двух дисков, установленных с зазором относительно друг друга, при этом диски роторов установлены на независимых валах, имеющих самостоятельные независимые приводы и вращаются навстречу друг другу. Недостатком данной конструкции является недостаточная скорость нагревания жидкости, а конструкция устройства обладает большой технической сложностью при изготовлении, эксплуатации и ремонте.

Известен патент РФ №2269075 С1, 27.01.2006 на кавитационно-вихревой теплогенератор, состоящий из корпуса с подводящими и отводящими патрубками, в котором установлены статор, состоящий из двух кольцевых перфорированных сквозными отверстиями дисков и два ротора, установленные между дисками статора с зазором относительно друг друга, смонтированные на независимых валах, имеющих самостоятельные, независимые приводы и вращающиеся в противоположные стороны, каждый из которых выполнен в виде ступенчатого диска с утолщенной центральной частью и утолщенной периферийной частью. На внешней плоскости и центральной части диска ротора смонтированы радиально направленные лопасти, закрытые кольцевой пластиной, образуя вихревой насос.

Известен также патент РФ №2308648 С1, 20.10.2007 на теплогенератор роторного типа, содержащий корпус с входным и выходным патрубками для нагреваемой жидкости. Внутри корпуса расположены статор в форме перфорированной гильзы и ротор, состоящий из двух соосно расположенных перфорированных дисков, смонтированных на независимых валах и с приводами, вращающимися в противоположные стороны.

К недостаткам вышеуказанных технических решений относятся недостаточная эффективность нагрева жидкости, технологически сложное изготовление элементов и малая ремонтопригодность теплогенераторов.

Известен патент РФ 2362947 С2, МПК 7 F24J 3/00 (опубл. 27.07.2009) на теплогенератор кавитационный, содержащий рабочий орган, состоящий из корпуса, крышек, рабочих дисков теплогенератора, первой и второй крыльчаток, разделительных стенок, двух обратных клапанов, третьего термоклапана, расширительного блока для формирования паровоздушной смеси и реактивной турбины, причем диски теплогенератора выполнены с выемками в виде шаровых сегментов и нанесенными на торцы дисков направляющими каналами, образующими по три вихревых спиральных канала с каждой стороны диска, также на цилиндрической поверхности дисков под углом 15 градусов к их образующей нанесены направляющие каналы для направления пароводяной смеси вдоль оси теплогенератора в сторону крыльчатки.

Недостатком данной конструкции является то, что при работе теплогенератора возникает фазовый переход в парообразное состояние, выделение энергии перемещается в оптический и низкочастотный диапазон, который совместно с кавитацией приводит к быстрому разрушению рабочих органов.

Известен патент РФ №2534198, МПК F24J (опубл. 24.11.2014) на способ и устройство для получения тепловой энергии, включающий подачу потока жидкости под давлением насосом в вихревую трубу с последующим его направлением в замкнутую емкость с жидкостью. Перед входом в вихревую трубу поток жидкости направляют через прорези, которые располагают под углом к центральной оси вихревой трубы по ее периметру, тангенциально закручивают посредством прорезей и подвергают ультразвуковому облучению в условиях резонанса. Данное изобретение обладает свойством возникновения резонансных колебаний, которые вызывают эффект гидравлического удара и ударных волн. Совместно с процессами кавитации этот эффект приводит к быстрому старению, износу элементов и устройств теплогенератора. Кроме того, ультразвуковые генераторы имеют ограниченный диапазон по мощности и отсутствуют системы защиты режимов работы.

Известен патент РФ №2527545 С1, МПК F24J 3/00 от 10.09.2014 на многофункциональный вихревой теплогенератор (варианты), содержащий по первому варианту закрытый корпус с патрубками для подвода нагреваемой жидкости и отвода нагретой жидкости, установленные внутри корпуса роторы, выполненные в виде двух дисков, закрепленных на независимых валах, имеющих независимые приводы и имеющие возможность вращаться навстречу друг другу, всасывающие турбины, которые жестко закреплены на независимых валах вместе с дисками роторов, а в дисках роторов напротив установленных турбин по окружности выполнены коническо-цилиндрические отверстия, направленные в полость между дисками, выше по радиусу которых радиально по окружности жестко установлены ряды пальцев, при этом пальцы выполнены так, что ряды пальцев одного диска свободно с зазором входят между рядами пальцев второго диска, а коническо-цилиндрические отверстия одного диска расположены напротив коническо-цилиндрических отверстий другого диска и каждый диск с каждой турбиной снабжен отдельным патрубком, являющимся патрубком для подвода нагреваемой жидкости.

Технической проблемой является то, что конструкция теплогенератора не обеспечивает высокую теплопроизводительность при однократной прокачке теплоносителя через теплогенератор.

Первый вариант многофункционального вихревого теплогенератора выбран в качестве прототипа для обоих предлагаемых вариантов.

Решаемой технической задачей (техническим результатом) заявляемого изобретения для обоих вариантов является создание устройства, обеспечивающего при однократной прокачке более высокую теплопроизводительность, скорость нагрева жидкости, увеличение поверхности трения между слоями жидкости, времени нахождения в кавитационно-вихревых потоках массы жидкости (вода, растворы, смеси) в течение определенного времени. Кроме того, по второму варианту предусмотрено вместо однородной жидкости использование газожидкостной смеси, что позволяет резко повысить эффективность работы теплогенератора и расширить область применения.

На фиг. 1 показан схематично многофункциональный кавитационный теплогенератор (MKT) по первому варианту.

На фиг. 2 показан схематично MKT по второму варианту.

На фиг. 3 показан разрез MKT направляющего аппарата по А-А.

Решаемая техническая задача в многоступенчатом кавитационном теплогенераторе, по его первому варианту, содержащем закрытый корпус с патрубками для подвода нагреваемой жидкости и отвода нагретой жидкости, установленные внутри корпуса роторы, выполненные в виде двух дисков, закрепленных на независимых валах, имеющих независимые приводы и имеющие возможность вращаться навстречу друг другу, а также содержащем всасывающие турбины, которые жестко закреплены на независимых валах вместе с дисками роторов, а в дисках роторов, напротив установленных турбин по окружности выполнены сквозные коническо-цилиндрические отверстия, направленные в полость между дисками, выше по радиусу которых радиально по окружности жестко установлены ряды пальцев, которые свободно с зазором входят между рядами пальцев обоих дисков, достигается тем, что перед первыми всасывающими турбинами с обеих сторон введены гидродинамические кавитационные смесители, которые жестко закреплены к корпусу теплогенератора, а перед гидродинамическими кавитационными смесителями установлены и жестко закреплены на независимых валах, на которых закреплены диски роторов, вторые всасывающие турбины, причем в цилиндрической части каждого гидродинамического кавитационного смесителя — рабочей камере введены патрубки с регулирующими кранами под углом не более 45 градусов относительно центральной оси приводного вала к встречному потоку для подвода возмущающего потока жидкости от первых всасывающих турбин, закрепленных на дисках роторов, и каждая вторая всасывающая турбина, установленная перед гидродинамическим кавитационным смесителем, снабжена отдельным патрубком, являющимся патрубком для подвода нагреваемой жидкости.

Решаемая техническая задача в многоступенчатом кавитационном теплогенераторе по его второму варианту, содержащем закрытый корпус с патрубками для подвода нагреваемой жидкости и отвода нагретой жидкости, установленные внутри корпуса роторы, выполненные в виде двух дисков, закрепленных на независимых валах, имеющие независимые приводы и имеющие возможность вращаться навстречу друг другу, а также содержащем первые всасывающие турбины, которые жестко закреплены на независимых валах вместе с дисками, а в дисках роторов, напротив установленных турбин по окружности выполнены сквозные коническо-цилиндрические отверстия, направленные в полость между дисками, выше по радиусу которых радиально по окружности жестко установлены ряды пальцев, которые свободно с зазором входят между рядами пальцев обоих дисков, достигается тем, что в дисках роторов напротив установленных первых всасывающих турбин по окружности выполнены не менее двух кольцевых рядов коническо-цилиндрических отверстий, а перед всасывающими турбинами, закрепленными на дисках роторов, с обеих сторон последовательно введены не менее двух гидродинамических кавитационных смесителей, которые жестко закреплены к корпусу теплогенератора, а перед гидродинамическими кавитационными смесителями установлены и жестко закреплены на независимых валах вторые всасывающие турбины, причем в цилиндрической части каждого кавитационного смесителя-рабочей камере введены патрубки с регулирующими кранами под углом не более 45 градусов относительно центральной оси приводного вала к встречному потоку для подвода возмущающего потока жидкости от всасывающих турбин, установленных после гидродинамических кавитационных смесителей и патрубки с регулирующими клапанами под углом не более 45 градусов относительно центральной оси приводного вала по ходу движения основного потока жидкости для подсоса воздуха в основной поток жидкости.

Многоступенчатый кавитационный теплогенератор по первому варианту (фиг. 1) содержит закрытый корпус 1 с патрубками для подвода нагреваемой жидкости 2 и отвода нагретой жидкости 3, установленный внутри корпуса 1 блок вращающихся элементов 4, выполненный в виде двух дисков 5 и четырех всасывающих турбин 6, 7, закрепленных на независимых валах 8, имеющих независимые приводы, причем валы вращаются навстречу друг другу и два гидродинамических кавитационных смесителя 11. В дисках 5 напротив установленных турбин 6 по окружности выполнены сквозные коническо-цилиндрические отверстия 9, направленные в полость между дисками 5, выше по радиусу которых радиально по окружности жестко установлены ряды пальцев 10, которые свободно с зазором входят между рядами пальцев обоих дисков 5, а перед всасывающими турбинами 6, закрепленными на дисках роторов 5, с обеих сторон введены гидродинамические кавитационные смесители 11, вместе с направляющими аппаратами 12 жестко закреплены к корпусу теплогенератора 1, а перед гидродинамическими кавитационными смесителями установлены и жестко закреплены на независимых валах всасывающие турбины 7, причем в цилиндрической части — рабочих камерах кавитационных смесителей введены патрубки 13 под углом не более 45 градусов относительно центральной оси приводного вала 8 к встречному основному потоку жидкости для подвода возмущающего потока жидкости от всасывающих турбин 6, закрепленных на дисках 5. Введение патрубков 13 под большим углом чем 45 градусов относительно центральной оси приводных валов 8 к встречному потоку жидкости снижает эффективность возмущающего потока в кавитационной зоне. Теплогенератор представляет собой легкоразбираемую конструкцию, состоящую из дисков 5 с пальцами 10, турбин 6, 7 и валов 8, которые перед сборкой теплогенератора проходят статическую и динамическую балансировку. Балансировка позволяет уменьшить шум при работе и увеличить ресурс работы теплогенератора. Все элементы теплогенератора, кроме направляющих аппаратов 12, изготовляются из стойкой к коррозии нержавеющей стали ГОСТ 5632-72 1 группа. Направляющие аппараты 12 изготовляются из термостойкого пластика. На чертеже (фиг. 1) не показано: электродвигатели приводов, сальниковые уплотнения, рама теплогенератора, сборник воды и арматура системы отопления.

На фиг. 3 представлен разрез по А-А направляющего аппарата 12 и турбин 7.

Многоступенчатый кавитационный теплогенератор по второму варианту (фиг. 2) содержит: закрытый корпус 1 с патрубками для подвода нагреваемой жидкости 2 и отвода нагретой жидкости 3, установленный внутри корпуса 1; блок вращающихся элементов 4, выполненный в виде двух дисков 5 и шести всасывающих турбин 6, 7, 14, закрепленных на независимых валах 8, имеющих независимые приводы, причем валы 8 вращаются навстречу друг другу и четыре гидродинамических кавитационных смесителя 11. В дисках 5 напротив установленных турбин 6 по окружности выполнены не менее двух кольцевых рядов коническо-цилиндрических отверстий 9, направленных в полость между дисками 5, выше по радиусу которых радиально по окружности жестко установлены ряды пальцев 10, которые свободно с зазором входят между рядами пальцев обоих дисков, а перед всасывающими турбинами 6 с обеих сторон введены по два гидродинамических кавитационных смесителя 11, которые вместе с направляющими аппаратами 12 жестко закреплены к корпусу теплогенератора 1, а перед гидродинамическими кавитационными смесителями 11 установлены и жестко закреплены на независимых валах всасывающие турбины 7, 14, причем в цилиндрической части — рабочих камерах гидродинамических смесителей введены патрубки 13 с регулирующими кранами под углом не более 45 градусов относительно оси приводного вала 8 к встречному потоку для подвода возмущающего потока жидкости от всасывающих турбин 6, 7, установленных после гидродинамических кавитационных смесителей 11, и патрубки 15 с регулирующими клапанами для подсоса воздуха под углом не более 45 градусов относительно центральной оси приводного вала 8 по ходу движения основного потока жидкости для подсоса воздуха. Теплогенератор представляет собой две легко разбираемые конструкции, состоящие из дисков 5 с пальцами 10, турбин 6, 7, 14 и валов 8, которые перед сборкой теплогенератора проходят статическую и динамическую балансировку. Балансировка позволяет уменьшить шум при работе теплогенератора и увеличить ресурс его работы. Все элементы теплогенератора, кроме направляющих аппаратов 12, изготовляются из стойкой нержавеющей стали ГОСТ 5632-72 1 группа. Направляющие аппараты 12 изготовляются из термостойкого пластика. На чертеже (фиг. 2) не показано: электродвигатели приводов, сальниковые уплотнения, рама теплогенератора, сборник воды и арматура системы отопления. Введение патрубков 13, 15 под большем углом чем 45 градусов относительно центральной оси приводных валов 8 снижает эффективность возмущающих потоков, идущих через патрубки 13, и уменьшает подсос воздуха через патрубки 15.

Рассмотрим работу многоступенчатого кавитационного теплогенератора по его первому варианту (фиг. 1). Теплогенератор работает следующим образом. После заполнения расходного сборника системы отопления и закрытого корпуса 1 теплогенератора (Фиг. 1) через входные патрубки 2 рабочей жидкостью (водой) включаются электродвигатели приводов 8, приводящие в движение диски 5 четырех всасывающих турбин 6, 7, закрепленных на независимых валах 8. Пройдя через всасывающие турбины 7, с двух сторон потоки жидкости за счет центробежных сил устремляются через направляющие аппараты 12 турбин 7 в гидродинамические кавитационные смесители 11, а затем в всасывающие турбины 6, закрепленные на дисках 5. Одновременно из направляющих аппаратов 12 всасывающих турбин 6 часть жидкости по гибким трубопроводам через патрубки 13 направляется в виде мощных противотоков навстречу основному потоку жидкости в гидродинамических кавитационных смесителях 11, которые усиливают создание кавитационного эффекта в смесителях 11. Основная часть жидкости из всасывающих турбин 6 через коническо-цилиндрические отверстия 9 дисков 5 в виде множества мощных струй направляются навстречу друг другу, а затем после столкновения этих потоков отбрасываются за счет центробежной силы в перпендикулярном направлении между вращающимися в противоположных направлениях дисками 5 с пальцами 10. Пройдя обработку между рядами пальцев 10 дисков 5, жидкость за счет центробежной силы отбрасывается на стенку корпуса 1, а затем поступает через патрубок 3 в расходный сборник системы отопления. Благодаря введению в конструкцию теплогенератора дополнительных всасывающих турбин 7 с направляющими аппаратами 12 и гидродинамических кавитационных смесителей 11 с патрубками 13 для создания противотока удалось обеспечить при однократной прокачке по сравнению с прототипом более высокую теплопроизводительность за счет увеличения поверхности трения между слоями жидкости и времени нахождения их в кавитационно-вихревых потоках. Регулирование температурного режима в теплогенераторе осуществляется включением и выключением электродвигателей приводов по сигналу с датчика температуры расходного сборника системы отопления. При достижении максимальной температуры электродвигатели приводов выключаются, при охлаждении теплоносителя до минимальной заданной температуры — включаются. По сравнению с прототипом предлагаемый вариант конструкции теплогенератора, имеющего три ступени кавитации (2 ступени — гидродинамические кавитационные смесители 11 и 3 ступень — 2 диска 5 с пальцами 10) позволяет повысить теплопроизводительность и расширить область применения, где требуется безреагентная очистка воды, активация, деструкция и смешение жидких компонентов.

Рассмотрим работу многоступенчатого кавитационного теплогенератора по его второму варианту (Фиг. 2). Теплогенератор работает аналогичным образом, как и теплогенератор по первому варианту (Фиг. 1), но со следующим принципиальным отличием. Принципиальное отличие заключается в том, что количество ступеней кавитации увеличено до пяти и в каждый гидродинамический кавитационный смеситель 11 дополнительно в цилиндрической части — рабочей камере введен патрубок 15 с регулирующим клапаном для подсоса воздуха под углом не более 45 градусов относительно центральной оси приводного вала 8 по ходу движения основного потока жидкости для подсоса воздуха. Кроме того, в дисках 5 напротив установленных турбин 6 по окружности выполнено не менее двух кольцевых рядов коническо-цилиндрических отверстий 9, направленных в полость между дисками 5. Во внутренней полости рабочей камеры гидродинамического смесителя создается давление ниже атмосферного, что позволяет вводить в поток газ (воздух), а затем в диффузоре поток резко расширяется, причем гидростатическое давление в цилиндрической части становится ниже давления насыщенных паров. Происходит разрыв жидкости и образование кавитационных полостей (каверн), заполненных выделившимися из жидкости в процессе расширения газами или парами, которые перемещаются вместе с потоком. В расширяющейся части смесителя (диффузоре) пузырьки попадают в область повышенного давления и схлопываются, выделяя значительное количество тепла. Схлопывание пузырьков в кавитационной зоне турбулизует течение за счет гидравлических ударов и образующихся при этом микроструй. Применение предлагаемого устройства в составе теплогенератора позволяет резко увеличить его теплопроизводительность. Предлагаемая конструкция теплогенератора по второму варианту позволяет при однократной прокачке увеличить поверхности трения между слоями жидкости, удерживать в генераторе массу жидкости в течение заданного времени, получить необходимую температуру и обеспечить необходимую пропускную способность. Введение патрубков 15 с регулирующими клапанами для подсоса воздуха в основной поток жидкости создает неоднородную газо-жидкостную смесь и позволяет усилить кавитацию и резко повысить теплопроизводительность теплогенератора.

По сравнению с прототипом предлагаемые варианты многоступенчатого кавитационного теплогенератора за счет совершенствования конструкции, увеличения количества ступеней кавитации обеспечивают более высокую теплопроизводительность, скорость нагрева жидкости, не требуют специального обслуживания и имеют широкий спектр применения в различных отраслях.

Новая энергетика (2005 No.01)

Совместное использование эффекта ЭГД’удара

установки в системе очистки сточных вод,

и эффекта кавитации позволяет получить

поскольку благодаря малозатратной и мощной

малозатратным способом тепловую энергию из

ударной кавитации происходит выделение газов,

внутренней энергии жидкости. Простейшая

например, углеводородов и Н2, из сточных вод и

конструкция и принцип работы такого

дробление частиц в потоке жидкости, ее

кавитационного ЭГД’теплогенератора пояснены

обеззараживание, а в сочетании с вихревым

на Рис. 2.

сепаратором

обеспечивается

удаление и

переработка сопутствующих отходов из этих

Устройство проверено ранее на макете в

сточных вод в топливные газы.

лабораторных условиях.

Рассмотрим эти методы преобразования энергии

б)бестопливное малозатратное

получение

ЭГД’эффекта подробнее.

механической энергии

Способы регулирования силы, давления и

Энергию

электрогидравлического

удара

мощности

ЭГДCудара

и

применение

жидкости в рабочей камере можно достаточно

электрогидродинамических преобразователей

просто преобразовать в механическую энергию

движения жидкости, например, в экономичных

Как

эффективно управлять параметрами

бестопливных электроразрядных турбинах,

электрогидродинамического удара (ЭГД’удара)

насосах и иных движителях нового поколения.

и процессами преобразования его энергии в иные

(Рис. 3,4,5)

виды энергии? Это сделать, на наш взгляд,

технически достаточно просто [7].

в) бестопливное малозатратное получение

электроэнергии

Регулирование мощности, интенсивности и

периодичности электрогидравлического удара и

В простейшем случае это комбинация

давления в жидкости на рабочий орган

электроимпульсной

водяной

турбины и

обеспечивается

изменением

параметров

электрического генератора на ее валу или

электрического разряда, например, амплитуды и

получение

пара

посредством

ЭГД’

частоты электрических импульсов [2]. Этот

теплогенератора и последующее преобразование

способ заключается в осуществлении внутри

его тепловой энергии, например, стандартным

объема жидкости, в рабочей камере,

турбогенератором. Возможны и иные методы,

регулируемых по мощности высоковольтных

получения электроэнергии, например, прямым

электрических разрядов с образованием вокруг

электрогидродинамическим способом

при

зоны разряда гидравлических давлений пара,

условии импульсной электрической зарядки

вместе с жидкостью передающих эти удары на

нейтральных

жидкостей

или

размещенный в рабочей камере рабочий орган,

магнитогидродинамическим способом при

например, водяную турбину.

условии достаточной электропроводности

жидкости.

Таким образом, регулировать силу, частоту и

длину перемещения рабочего органа, например,

г) одновременное бестопливное малозатратное

поршня электрогидродинамического насоса,

получение

тепловой,

механической

и

двигателя, или скорость вращения и мощность

электрической энергии

на валу необычной электрогидротурбины можно

изменением

частоты

и

мощности

Цель достигается комбинацией методов и

высоковольтных электрических разрядов в

устройств по вышеперечисленным методам п. п.

жидкости.

а)’в).

Причем, в ряде вариантов момент возникновения

д) сжигание любых жидкостей и диссоциация

электрического

разряда

в

жидкости

пара ЭГД’методом, превращение его в топливный

синхронизируют с положением рабочего органа.

водородосодержащий

газ с последующим

Эта

синхронизация подачи

импульсов

сжиганием

напряжения, вероятно, требуется в необычных

электроводяных поршневых насосах, двигателях.

е) малозатратная эффективная очистка сточных

Частоту и мощность возвратно’поступательного

вод и одновременное получение топливного газа

движения свободно’ходового поршня такого

бестопливного электроводяного двигателя

Возможно и эффективное применение такой

осуществляют путем регулирования частоты и

оригинальной электрогидродинамической

мощности поочередных электрогидравлических

Кавитационно-вихревой теплогенератор

Область: отопление.

Сущность: теплогенератор включает вихревую камеру с двумя инжекционными патрубками, расположенными под углом 45-90 ° друг к другу и равномерно расположенными по высоте камеры, имеет криволинейную форму дна в области нижнего нагнетательного патрубка, корпуса. в виде цилиндрической трубы, байпас, прикрепляющий вихревую камеру к основанию корпуса. Тормозное устройство установлено в основании корпуса напротив вихревой камеры, а также имеется дополнительное тормозное устройство в байпасе.Оба тормозных устройства содержат ребра, в каждом из которых имеется ряд отверстий, расположенных параллельно оси корпуса и оси байпаса. Кроме того, на входе в нагнетательные патрубки вихревой камеры установлены закручивающие устройства, представляющие собой цилиндрические втулки с внутренней винтовой поверхностью, а корпус соединен с вихревой камерой патрубком криволинейного профиля.

Технический результат: повышение эффективности нагрева жидкости за счет увеличения интенсификации процесса образования кавитационных каверн.

ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройствам для нагрева жидкости, и может быть использовано в системах отопления зданий, транспортных средств, нагрева воды промышленного и бытового назначения, обогрева нефти и газа при транспортировке по трубопроводам и др.

Устройство для нагрева жидкости (патент РФ 2162571, МПК F24D 3/02, 09.06.2000), рабочая среда — жидкость, содержащая корпус, имеющий цилиндрическую часть, ускоритель жидкости в виде циклона, насос, подключенный к источнику тепла через форсунку, установленную в последней перфорированной перегородке, которая интенсифицирует процесс кавитации.

Основными недостатками описываемого устройства является то, что ширина полосы пропускания ограничена при заданном давлении на входном сечении сопла и может быть увеличена только за счет увеличения входного давления, а также низкая долговечность перфорированной перевозки как следствие уноса массы при интенсификации процесса кавитации при высокой скорости потока жидкости.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству являются кавитационно-вихревые преобразователи энергии (патент РФ № 2357162, МПК F24J 3/00, 12.12.2007 г.), выступающей в качестве источника тепла, рабочим телом является жидкость, вода, содержащая вихревую камеру с двумя впрыскивающими форсунками, корпус с тормозным устройством, байпас с дополнительным тормозным устройством, подающий и возвратный, центробежный насос с электро теплообменником. Поток воды через линейные кавитационно-вихревые преобразователи энергии инициирует развитие кавитационного процесса и, как следствие, выделение энергии, возникающее при схлопывании кавитационных полостей, что способствует нагреву воды.

Однако это устройство не обладает достаточно высокими динамическими характеристиками, т.е. достаточно длительным временем нагрева.

Задачей изобретения является повышение эффективности нагрева жидкости за счет увеличения скорости добавления закрученного потока, снижения сопротивления на входе в здание, интенсификации процесса кавитации в зоне средних скоростей без заметной деградации. ресурсных характеристик устройства.

Задача реализована за счет того, что генератор кавитационных вихрей, содержащий вихревую камеру с двумя инжекционными соплами, расположенными под углом друг к другу с шагом по высоте камеры, с нижним инжекторным соплом криволинейной формы нижнего кожуха. в виде цилиндрической трубы, соединенной с вихревым кулачком, байпасный ввод, соединяющий вихревую камеру с основанием корпуса, и соединение выполнено в нижней части вихревой камеры соосно с корпусом, тормозное устройство установлено в основании корпуса напротив вихревой камеры, а второе тормозное устройство, установленное в байпасе, содержащем кромки, в отличие от прототипа в тормозных устройствах, установленных в корпусе и байпасе, выполнено серией отверстий на каждой из кромок параллельно оси корпуса и оси байпаса, и форсунки расположены под углом от 45 ° до 90 ° относительно друг друга.

Кроме того, на входе в форсунки вихревой камеры установлено устройство закручивающего потока, которое представляет собой цилиндрическую втулку с внутренней винтовой поверхностью.

Кроме того, корпус соединен с вихревой камерой через сопло, имеющее изогнутый профиль.

Тормозное устройство, установленное в корпусе, представляет собой 6-8 ребер плоской формы на центральном корпусе цилиндрической формы с острием под углом 90 °, торцы ребер направлены в сторону вихревой камеры.

Тормозное устройство, установленное в байпасе, представляет собой 4 ребра плоской формы на центральном корпусе цилиндрической формы с заостренными под углом 90 ° концами ребер, направленными в сторону выхода байпаса из вихревой камеры.

P — это исходная память расположения форсунок под углом 45-90 ° относительно друг друга, что значительно снижает гидравлические потери, отсюда и скорость входа потока воды из камеры в корпус.

Устройство по предварительному разворачиванию потока жидкости увеличивает градиент изменения скорости и, как следствие, активность системы кавитации.

Наличие редуктора криволинейного профиля, соединяющего вихревую камеру с корпусом, снижает сопротивление потока воды с увеличением градиента изменения скорости.

Наличие ряда отверстий в ребрах тормозного блока, установленного в корпусе, и тормозного устройства, установленного в байпасе, способствует большему количеству кавитационной полости, что значительно улучшает тепловые характеристики кавитационного вихревого теплогенератора и улучшает его динамические характеристики.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображена схема монтажа системы отопления с применением кавитационного вихревого теплогенератора, на фиг.2 — общий вид кавитационного вихревого теплогенератора, на фиг.3 — вид сверху на теплогенератор.

Устройство для нагрева жидкости содержит кавитационный вихревой генератор 1, рабочий сетевой насос 2, электропривада 3, соединенный с корпусом теплогенератора, подающий и обратный патрубки 4 с упором вентиляции 5, обеспечивающие соотношение кавитационного вихревого теплогенератора с теплообменник м 6. Генератор кавитационных вихрей имеет вихревую камеру 7, соединенную с насосом через форсунки 8, 9, разнесенные по длине вихревой камеры. Форсунки расположены на передней стороне вихревой камеры под углом 45-90 ° друг относительно друга (фиг.3), снабжены устройствами скручивания, резьба 10, 11, представляющая собой цилиндрическую втулку с внутренней винтовой поверхностью,

Корпус теплогенератора 12 (2) выполнен в виде цилиндрической трубы и соединен с вихревой камерой 7.В зоне первого впрыскивающего сопла 8 дно 13 вихревой камеры 7 выполнено по криволинейному профилю для уменьшения гидравлических потерь. В нижней части вихревой камеры 7 расположены входы 14 байпаса 15, соединяющего вихревую камеру с основанием корпуса и соосно с ним, обеспечивая истечение избыточной жидкости из центра второго вихря. Входной байпас 14 выполнен по криволинейному профилю. В основании корпуса 12 напротив вихревой камеры 7 расположено тормозное устройство 16, имеющее 6-8 ребер 17 с рядом отверстий 18, расположенных параллельно оси корпуса. Ребра закреплены на центральном корпусе 19 сужающимися под углом 90 ° концами кромок, направленными в сторону вихревой камеры.

В байпасе 15 установлено дополнительное тормозное устройство 20 с 4 ребрами и 21, расположены параллельно оси обводного канала, в каждом из которых имеется ряд отверстий 22. Ребра плоской формы расположены на центральном корпусе цилиндрической формы с острием под углом 90 °, концы ребер направлены в сторону выхода. байпаса из вихревой камеры.Корпус теплогенератора имеет выходное отверстие 23, диаметр которого меньше диаметра корпуса устройства.

Кроме того, для уменьшения сопротивления водяному потоку с повышенным градиентом скорости корпус 12 соединен с вихревой камерой 7 посредством редуктора — 24, имеющего криволинейный профиль.

При прокачке 3 жидкости через устройство закрутки 10, 11 и нагнетательные колодки 8, 9 под давлением поступают в вихревую камеру 7, имеющую контур спиралевидного вида. Здесь происходит приращение механической энергии с образованием кавитационной полости, и вода попадает в цилиндрическую часть корпуса 12. Диаметр цилиндрической части корпуса 12 значительно больше диаметра форсунок 8, 9. Проходя через корпус 12 источника тепла, жидкость попадает в тормозное устройство 16, что усиливает процесс кавитации, чему способствует наличие 17 нервюр из 18 отверстий. Таким образом происходит повышение температуры жидкости.

На выходе из тормозного блока 16 из тела источника тепла жидкость протекает через выходное устройство 23, меньшего диаметра, чем корпус 12, который, в свою очередь, снова изменяет кинетическую энергию потока и способствует увеличению интенсивности нагрева.Дополнительное тормозное устройство 20, установленное в байпасе 15, также способствует повышению температуры жидкости из-за возникновения интенсивной кавитации на ребрах 21, снабженных отверстиями 22.

В соответствии с изобретением был сконструирован прототип устройства с использованием многоступенчатой центробежный насос ступенчатый. Диаметр теплогенератора — 100 мм. Объем первого контура составил 155 литров. Объем отопительной системы 6 регистров составил 800 литров. Давление, развиваемое насосом 7 МПа при расходе 96 м ³ / час.Температура воды в первом контуре достигала 105-110 ° C. Установка использовалась для обогрева производственного корпуса площадью 600 м. ² высотой 11 м. Температура в помещении поддерживалась на уровне 18 ° С. Скорость нагрева жидкости составила 5-7 ° С за 1 мин.

Основным преимуществом заявленного кавитационного вихревого теплогенератора является значительное, на 20-25%, улучшение динамических характеристик системы нагрева при сохранении хороших ресурсных характеристик. Давление на входе остается постоянным.Также повышена температура воды 105-110 ° C на выходе из теплогенератора.

1. Кавитационный вихревой Теплоэнерго Р, содержащая вихревую камеру с двумя инжекционными соплами, расположенными под углом друг к другу с шагом по высоте камеры, с нижним инжекторным соплом криволинейной формы нижнего кожуха в виде цилиндрической трубы, фитинг с вихревой камерой, байпасом ввод, соединяющий вихревую камеру с основанием корпуса, а соединение выполнено в нижней части вихревой камеры соосно с корпусом, тормозное устройство, установленное в основании корпуса, напротив вихревой камеры, и дополнительное торможение устройство, установленное в байпасе, содержащем кромки, отличающееся тем, что тормозное устройство, установленное в корпусе и в байпасе, имеет количество отверстий в каждой из кромок, параллельных оси корпуса и оси байпаса, и впрыск сопла расположены под углом от 45 до 90 ° относительно друг друга.

2. Генератор кавитационных вихрей по п.1, отличающийся тем, что на входе в каждое инжекционное сопло установлено устройство закручивающего потока, выполненное в виде цилиндрической трубы с внутренней винтовой поверхностью.

3. Генератор кавитационных вихрей по п.1, отличающийся тем, что корпус соединен с вихревой камерой через сопло, имеющее криволинейный профиль.

4. Генератор кавитационных вихрей по п.1, факт трихоза, ввод байпаса выполнен по криволинейному профилю.

5. Генератор кавитационных вихрей по п.1, отличающийся тем, что тормозное устройство, установленное в корпусе, содержит 6-8 ребер плоской формы на центральном корпусе цилиндрической формы с острием под углом 90 ° на концах. ребра направлены в сторону вихревой камеры.

6. Генератор кавитационных вихрей по п.1, отличающийся тем, что тормозное устройство, установленное в байпасе, содержит 4 кромки плоской формы на центральном корпусе цилиндрической формы с закругленными под углом 90 ° концами кромок, направленными в сторону выход байпаса из вихревой камеры.

Роторный теплогенератор. Кавитационный теплогенератор. Процесс испытаний теплогенератора

В связи с дороговизной промышленного отопительного оборудования многие мастера собираются делать экономичный обогреватель с вихревым теплогенератором.

Такой теплогенератор представляет собой всего лишь слегка модифицированный центробежный насос. Однако чтобы собрать такое устройство самостоятельно даже со всеми схемами и чертежами, нужно иметь хотя бы минимальные знания в этой области.

Принцип действия

Теплоноситель (чаще всего используется вода) попадает в кавитатор, где установленный электродвигатель раскручивается и рассекает его винтом, в результате чего образуются пузырьки пара (то же самое происходит при плавании подводной лодки и корабля , оставляя после себя специфический след).

Двигаясь вдоль теплогенератора, они разрушаются, за счет чего выделяется тепловая энергия. Этот процесс называется кавитацией.

По словам Потапова, создателя кавитационного теплогенератора, принцип работы этого типа устройств основан на возобновляемой энергии. Из-за отсутствия дополнительного излучения, по теории, КПД такого агрегата может составлять около 100%, так как практически вся используемая энергия уходит на нагрев воды (теплоносителя).

Изготовление каркаса и подбор элементов

Чтобы сделать самодельный вихревой теплогенератор, для подключения его к системе отопления потребуется двигатель.

Причем, чем больше будет его мощность, тем больше он сможет нагреть теплоноситель (то есть будет быстрее и будет выделяться больше тепла).Однако здесь необходимо ориентироваться на рабочее и максимальное сетевое напряжение, которое будет к нему подаваться после установки.

Делая выбор водяного насоса, необходимо учитывать только те варианты, которые может раскрутить двигатель. При этом он должен быть центробежного типа, иначе ограничений по его выбору нет.

Также нужно подготовить под моторное полотно. Чаще всего это обычный железный каркас, к которому крепятся железные уголки. Размеры такой кровати будут зависеть в первую очередь от габаритов самого двигателя.

После его выбора необходимо обрезать углы соответствующей длины и сварить саму конструкцию, что должно позволить разместить все элементы будущего теплогенератора.

Далее нужно смонтировать мотор, чтобы вырезать еще один угол и приварить к раме, но поперек. Последний штрих в подготовке каркаса — покраска, после которой уже можно монтировать силовой агрегат и насос.

Конструкция корпуса теплогенератора

Такое устройство (рассматриваемый в гидродинамическом варианте) имеет корпус в виде цилиндра.

Подключается к системе отопления через сквозные отверстия, расположенные по бокам.

Но главным элементом этого устройства является жиклер, расположенный внутри этого цилиндра, непосредственно рядом с входом.

Примечание: Важно, чтобы размер отверстия форсунки составлял 1/8 диаметра самого цилиндра. Если его размер меньше этого значения, то вода физически не сможет пройти через него в необходимом количестве. В этом случае насос будет очень горячим из-за повышенного давления, что также негативно скажется на стенках деталей.

Как сделать

Для создания самодельного теплогенератора вам понадобится шлифовальный станок, электродрель, сварочный аппарат.

Процесс будет следующим:

1. Сначала нужно отрезать кусок трубы достаточно толстой, общим диаметром 10 см и длиной не более 65 см. После этого нужно сделать на нем внешнюю канавку 2 см и обрезать нить.
2. Теперь необходимо сделать несколько колец из точно такой же трубы длиной 5 см, после чего нарезается внутренняя резьба, но только с одной ее стороны (т.е. полукольцо) с каждой стороны.
3. Далее нужно взять лист металла, толщина которого аналогична толщине трубы. Сделайте из него крышку. Их нужно приварить к кольцам со стороны, где у них нет резьбы.
4. Теперь вам нужно проделать в них центральные отверстия. В первом он должен соответствовать диаметру жиклера, а во втором — диаметру сопла. При этом с внутренней стороны крышки, которая будет использоваться с насадкой, необходимо с помощью сверла сделать фаску. В результате должна выйти насадка.
5. Теперь подключаем ко всей этой системе теплогенератор. Отверстие насоса, откуда под давлением подается вода, необходимо присоединить к форсунке, расположенной рядом с форсункой. Вторую трубу подключить к входу уже в самой системе отопления. Но выход последней заглушки во впускной патрубок насоса.

Таким образом, под давлением, создаваемым насосом, теплоноситель в виде воды начнет проходить через форсунку.Из-за постоянного движения теплоносителя внутри этой камеры он будет нагреваться. После этого он попадает прямо в систему отопления. А чтобы можно было регулировать результирующую температуру, необходимо за форсункой установить шаровой кран.

Изменение температуры произойдет при изменении его положения, если он пропускает меньше воды (будет в полузакрытом положении). Вода будет дольше оставаться и двигаться внутри корпуса, за счет чего ее температура повысится.Так устроен подобный водонагреватель.

Посмотреть видео, в котором дается практический совет по изготовлению вихревого теплогенератора своими руками:

Многие полезные изобретения остались невостребованными. Это связано с человеческой ленью или боязнью непонятного. Одним из таких открытий долгое время был вихревой теплогенератор. Сейчас, на фоне тотальной экономии ресурсов, стремления использовать экологически чистые источники энергии, теплогенераторы стали применяться для отопления дома или офиса.Что это такое? Устройство, которое раньше разрабатывали только в лабораториях, или новое слово в теплоэнергетике.

Система отопления с вихревым источником тепла

Принцип действия

В основе работы теплогенераторов лежит преобразование механической энергии в кинетическую, а затем в тепловую.

Еще в начале двадцатого века Джозеф Ранк открыл разделение вихревого потока воздуха на холодную и горячую фракции. В середине прошлого века немецкий изобретатель Хилшем модернизировал устройство вихревой трубки.Через некоторое время русский ученый А. Меркулов пустил в трубу Ранке воду вместо воздуха. На выходе температура воды значительно повысилась. Этот принцип лежит в основе работы всех теплогенераторов.

Проходя через водяной вихрь, вода образует множество пузырьков воздуха. Под действием давления жидкости пузырьки схлопываются. В результате часть энергии высвобождается. Вода подогревается. Этот процесс называется кавитацией. По принципу кавитации рассчитана работа всех вихревых теплогенераторов.Такой тип генератора называется «кавитационным».

Типы теплогенераторов

Все теплогенераторы делятся на два основных типа:

1. Роторные. Теплогенератор, в котором вихревой поток создается с помощью ротора.
2. Статический. В этих типах воды водоворот создается с помощью специальных кавитационных трубок. Напор воды производит центробежный насос.

У каждого вида есть свои достоинства и недостатки, о которых стоит поговорить более подробно.

Роторный теплогенератор

Статором в этом устройстве является корпус центробежного насоса.

Роторы могут быть разными. В Интернете есть множество схем и инструкций по их выполнению. Теплогенераторы — это, скорее, научный эксперимент, который постоянно развивается.

Конструкция роторного генератора

Корпус представляет собой полый цилиндр. Расстояние между корпусом и вращающейся частью рассчитывается индивидуально (1.5-2 мм).

Среда нагревается за счет трения о корпус и ротор. Этому способствуют пузырьки, образующиеся из-за кавитации воды в ячейках ротора. Производительность таких устройств на 30% выше статических. Инсталляции довольно шумные. У них повышенный износ деталей из-за постоянного воздействия агрессивной среды. Требуется постоянный контроль: состояния сальников, уплотнений и т. Д. Это значительно усложняет и удорожает обслуживание. С их помощью редко устанавливают отопление дома, нашли немного другое применение — обогрев больших производственных помещений.

Промышленный кавитатор, модель

Статический теплогенератор

Основным преимуществом этих настроек является то, что в них ничего не вращается. Электроэнергия расходуется только на работу насоса. Кавитация возникает с помощью естественных физических процессов в воде.

КПД таких установок иногда превышает 100%. Средой для генераторов может быть жидкость, сжатый газ, антифриз, антифриз.

Разница температур на входе и выходе может достигать 100⁰С.При работе со сжатым газом он по касательной вдувается в вихревую камеру. В нем он ускоряется. При создании вихря горячий воздух проходит через коническую воронку, а холодный возвращается. Температура может достигать 200⁰С.

Преимущества:

1. Может обеспечивать большой перепад температур на горячем и холодном концах, работать с низким давлением.
2. КПД не ниже 90%.
3. Никогда не перегревается.
4. Пожаро- и взрывобезопасность. Его можно использовать во взрывоопасной среде.
5. Обеспечивает быстрый и эффективный нагрев всей системы.
6. Может использоваться как для отопления, так и для охлаждения.

В настоящее время не часто используется. Кавитационный теплогенератор применяется для удешевления отопления дома или производственных помещений при наличии сжатого воздуха. Недостаток — довольно высокая стоимость оборудования.

Теплогенератор Потапова

Популярным и более изученным является изобретение теплогенератора Потапова. Считается статичным устройством.

Сила давления в системе создается центробежным насосом. В улитку подается струя воды с большим давлением. Жидкость начинает нагреваться за счет вращения по изогнутому каналу. Она попадает в вихревую трубку. Метраж трубы должен быть в десять раз шире.

Схема устройства генератора

1. Ниппель
2. Улитка.
3. Вихревая трубка.
4. Тормоз верхний.
5. Выпрямитель воды.
6. Муфта.
7. Кольцо тормозное нижнее.
8. Байпас
9. Ответвление.

Вода течет по спиральной спирали, расположенной вдоль стен. Далее ставим тормозное устройство для снятия части горячей воды. Жиклер немного выравнивается пластинами, прикрепленными к втулке. Внутри есть пустое место, подключенное к другому тормозному устройству.

Вода с высокой температурой поднимается, а холодный вихревой поток жидкости спускается по внутреннему пространству. Холодный поток касается горячих пластин на рукаве и нагревается.

Теплая вода спускается к нижнему тормозному кольцу и все еще нагревается из-за кавитации. Нагретый поток от нижнего тормозного устройства проходит через байпас в напорный патрубок.

Верхнее тормозное кольцо имеет канал, диаметр которого равен диаметру вихревой трубки. Благодаря ему в трубу может попасть горячая вода. Это смесь горячего и теплого течения. Далее вода используется по прямому назначению. Обычно для отопления помещений или бытовых нужд. Возврат присоединяется к насосу.Труба — к входу в систему отопления дома.

Для установки теплогенератора Потапова необходима диагональная разводка. Горячий теплоноситель нужно подавать к верхней части аккумулятора, а снизу будет охлаждаться.

Генератор Потапова собственными силами

Есть много промышленных моделей генератора. Для опытного мастера сделать вихревой теплогенератор своими руками не составит труда :

1. Вся система должна быть надежно закреплена.С помощью уголков сделан каркас. Можно использовать сварку или болтовое соединение. Главное, чтобы конструкция была прочной.
2. На раме укрепляют электродвигатель. Его выбирают в зависимости от площади помещения, внешних условий и имеющегося напряжения.
3. На раме установлен водяной насос. При выборе учитывайте:

• требуется центробежный насос;
• двигатель имеет достаточно силы, чтобы продвигать его;
• насос должен выдерживать жидкость любой температуры.

1. Насос присоединяется к двигателю.
2. Цилиндр длиной 500-600 мм изготавливается из толстой трубы диаметром 100 мм.
3. Необходимо сделать две крышки из толстого плоского металла:

• под сопло должно быть отверстие;
• второй под жиклер. По краю фаска. Получается насадка.

1. Крышки к баллону лучше прикрепить резьбовым соединением.
2. Джет внутри. Его диаметр должен быть в два раза меньше диаметра цилиндра.

Очень маленькое отверстие приведет к перегреву насоса и быстрому износу деталей.

1. Сопло сбоку от сопла соединено с подачей насоса. Второй подключается к верхней части системы отопления. Охлажденная вода из системы подключается к входу насоса.
2. Вода под давлением от насоса подается в форсунку. В камере теплогенератора его температура увеличивается за счет вихревых потоков.Затем его подают в отопление.

Схема генератора кавитации

1. Jet.
2. Вал двигателя.
3. Вихревая трубка.
4. Входное сопло.
5. Напорная труба.
6. Вихревой огнетушитель.

Для регулирования температуры за форсункой установлен клапан. Чем меньше он открыт, тем длиннее вода в кавитаторе и выше его температура.

При прохождении воды через форсунку получается сильный напор.Он ударяется о противоположную стену и за счет этого скручивается. Поместив дополнительное препятствие в середине потока, вы можете добиться большей отдачи.

Вихревой огнетушитель

Это основа работы вихревого демпфера:

1. Кольца изготовлены два, ширина 4-5 см, диаметр немного меньше цилиндра.
2. 6 пластин корпуса генератора вырезаны из толстого металла. Ширина зависит от диаметра и подбирается индивидуально.
3. Пластины закреплены внутри колец напротив друг друга.
4. Заслонка вставляется напротив форсунки.

Разработка генератора продолжается. Чтобы повысить производительность с тушителем, можно поэкспериментировать.

В результате работы происходят потери тепла в атмосферу. Для их устранения можно сделать утеплитель. Сначала его делают из металла, а сверху обшивают любым изоляционным материалом. Главное — выдерживать температуру кипения.

Для облегчения ввода в эксплуатацию и обслуживания генератора Потапова необходимо:

• покрасить все металлические поверхности;
• сделать все детали из толстого металла, чтобы теплогенератор прослужил дольше;
• при сборке имеет смысл сделать несколько крышек с разным диаметром отверстий.Опытным путем выбран лучший вариант для данной системы;
• Перед подключением потребителей, замыкающих генератор, необходимо проверить его герметичность и работоспособность.

Гидродинамический контур

Гидродинамический контур необходим для правильной установки вихревого теплогенератора.

Схема подключения цепи

Для ее изготовления необходимы:

• манометр выходной, для измерения давления на выходе из кавитатора;
• термометры для измерения температуры до и после теплогенератора;
• сливной клапан для снятия воздушных пробок;
• краны на входе и выходе;
• манометр на входе для контроля давления насоса.

Гидродинамический контур упрощает обслуживание и управление системой.

При наличии однофазной сети можно использовать преобразователь частоты. Это увеличит скорость вращения насоса, подберите подходящий.

Теплогенератор Vortex применяется для отопления дома и горячего водоснабжения. Имеет ряд преимуществ перед другими обогревателями:

• установка теплогенератора не требует разрешительной документации;
Кавитатор
• работает в автономном режиме и не требует постоянного контроля;
• — экологически чистый источник энергии, не имеет вредных выбросов в атмосферу;
• полный пожар — взрыв;
• меньше потребление электроэнергии.Непревзойденный КПД, КПД приближается к 100%;
• вода в системе не образует накипи; не требуется дополнительной обработки воды;
• может использоваться как для отопления, так и для подачи горячей воды;
• занимает мало места и легко монтируется в любой сети.

Учитывая все это, генератор кавитации становится все более популярным на рынке. Такое оборудование успешно применяется для отопления жилых и офисных помещений.

Видео.Теплогенератор Vortex своими руками.

Осуществляется производство таких генераторов. Современная промышленность предлагает генераторы роторные и статические. Они оснащены приборами управления и датчиками защиты. Вы можете подобрать генератор для монтажа отопления любого помещения.

Научные лаборатории и мастера продолжают эксперименты по совершенствованию теплогенераторов. Возможно, вскоре вихревой теплогенератор займет достойное место среди отопительных приборов.

Сохраняют популярность различные способы экономии энергии или получения бесплатного электричества.Благодаря развитию Интернета информация о всевозможных «чудо-изобретениях» становится доступнее. Один дизайн, потеряв популярность, сменяется другим.

Сегодня мы рассмотрим так называемый генератор вихревой кавитации — устройство, изобретатели которого обещают нам высокоэффективный обогрев помещения , в котором он установлен. Что это? В этом устройстве используется эффект нагрева жидкости при кавитации — специфический эффект образования микропузырьков пара в зонах локального снижения давления в жидкости, который возникает либо при вращении рабочего колеса насоса, либо при колебании звука на жидкости.Если вы когда-нибудь пользовались ультразвуковой ванной, то наверняка заметили, как ее содержимое заметно нагревается.

В Интернете широко распространены статьи о роторных вихревых генераторах, принцип действия которых заключается в создании зон кавитации при вращении крыльчатки определенной формы. Это решение жизнеспособно?

Начнем с теоретических расчетов. В этом случае мы используем электрическую энергию для работы электродвигателя (средний КПД 88%), полученная механическая энергия частично расходуется на трение в уплотнениях кавитационного насоса, а частично на нагрев жидкости за счет кавитации.То есть в любом случае в тепло будет преобразована только часть потребляемой электроэнергии. Но если вспомнить, что КПД обычных ТЭНов составляет от 95 до 97 процентов, становится ясно, что чуда не будет: гораздо более дорогой и сложный вихревой насос будет менее эффективен, чем простая нихромовая спираль .

Можно возразить, что при использовании ТЭНов в систему отопления необходимо вводить дополнительные циркуляционные насосы, при этом вихревой насос может перекачивать теплоноситель сам.Но, как ни странно, создатели насосов борются с возникновением кавитации, не только значительно снижающей КПД насоса, но и вызывая его эрозию. Следовательно, насос-теплогенератор должен быть не только более мощным, чем специализированный перекачивающий насос, но и требовать использования более совершенных материалов и технологий для обеспечения сопоставимого ресурса.

Конструктивно наша форсунка Лаваля будет иметь вид металлической трубы с трубной резьбой на концах, что позволяет подсоединять ее к трубопроводу с помощью резьбовых соединений.Для изготовления трубы понадобится токарный станок.

• Сама форма сопла, точнее его выходная часть, может отличаться по исполнению. Вариант «а» самый простой в изготовлении, его характеристики можно варьировать, изменяя угол выходного конуса в пределах 12-30 градусов. Однако этот тип сопла обеспечивает минимальное сопротивление потоку жидкости и, как следствие, наименьшую кавитацию в потоке.
• Вариант «b» сложнее в изготовлении, но из-за максимального падения давления на выходе из сопла он создает наибольшую турбулентность потока.Условия возникновения кавитации в этом случае оптимальны.
• Вариант «В» — компромисс по сложности изготовления и эффективности, поэтому стоит остановиться на нем.

Плотно решая вопросы утепления и обогрева дома, мы часто сталкиваемся с тем, что существуют какие-то чудо-устройства или материалы, которые позиционируются как прорыв века. При дальнейшем изучении выясняется, что это очередная манипуляция. Ярким примером этого является кавитационный теплогенератор.Теоретически все получается очень выгодно, но пока на практике (в процессе полноценной эксплуатации) доказать эффективность устройства не удалось. То ли не хватило времени, то ли все было не так гладко.

Критический взгляд на кавитационный теплогенератор

С точки зрения рядового пользователя кавитационный теплогенератор вызывает некоторое недоверие. Такова природа человека. По словам изобретателей, это устройство дает КПД 300%.То есть агрегат, потребляя 1 кВт электроэнергии, вырабатывает 3 кВт тепла. Но так ли это на самом деле?

На авторитетных форумах нагрев воды кавитацией считается возможным, но эффективность этого процесса не превышает 60%. И на самом деле это нововведение никто особо не принимает. Да, есть патент на кавитационный теплогенератор, но это ничего не значит. Например, есть сертификаты, а некоторые подрядчики даже лоббировали возможность утеплять им фасады многоэтажных домов в рамках госпрограммы.Только после такой изоляции люди били пороги кораблей, чтобы вернуть потраченные деньги, так как эффективность жидкой изоляции на практике не подтвердилась.

Изобретатель может получить патент на свое детище, которое в случае успешной реализации принесет доход. Но это не гарантирует, что устройство в будущем будет работать по заявленному алгоритму. Также нет никаких гарантий, что он выйдет серийно.

При измерении эффективности прототипов использовался какой-то хитрый способ подсчитать эффективность, чтобы понять, что простому смертному не дано.Конкретное маленькое постоянное размытие глаз. Грубо говоря, все гладко только в теории. Если образец на 100% рабочий, то почему ученые до сих пор не удостоены Нобелевской премии?

На многих форумах нам не удалось найти ни одного человека, который бы обогревал свой дом с помощью генератора кавитации. Нет никаких реальных доказательств его эффективности. В сети можно найти видео об этом устройстве, но толкового объяснения того, что работает и как работает, нет, все кругом и крайне неубедительно.Считаем, что такой способ отопления дома не стоит внимания.

Что такое кавитация

Кавитация — это негативное явление, возникающее из-за падения давления в жидкости. Когда давление воды падает до значения давления пара, это вызывает вскипание. Это когда жидкость частично переходит в парообразное состояние, то есть образуются пузырьки. Когда давление поднимается до уровня выше значения насыщенного пара — пузыри лопаются. В результате всклопываний возникают локальные волны давления до 7 тыс. Бар.Эти волны давления называют кавитацией.

Последствия кавитации:

• эрозия металла;
• питтинговая коррозия;
• Появление вибрации.

Изобретатели кавитационного генератора уверяют, что им удалось извлечь выгоду из негативного явления.

Сделай сам?

Можно купить готовый кавитационный теплогенератор, но сделать это устройство своими руками по чертежам вряд ли получится.В лучшем случае выйдет шумная машина, в которой не будет кавитации. К тому же, прежде чем что-то делать, нужно задать себе вопрос: «Почему?». Есть много способов обогреть дом:

Последствия кавитации.

• газ твердое топливо , в тандеме с системами водяного отопления;

При отоплении частного дома или производственных помещений используются различные схемы получения тепла.

Один из них — генераторы кавитации, которые позволят отапливать помещения с меньшими затратами.

Для самостоятельной сборки и установки такого устройства необходимо разбираться в принципе работы и технологических нюансах.

Физические основы

Кавитация — образование пара в массе воды при медленном снижении давления и высокой скорости.

Пузырьки пара могут возникать под действием звуковой волны определенной частоты или при излучении источника когерентного света.

В процессе смешения паровых пустот с водой под давлением происходит самопроизвольное схлопывание пузырьков и возникновение при движении воды ударной силы (про расчет гидроудара в трубопроводах написано).

В таких условиях молекулы растворенных газов попадают в образовавшиеся полости.

По мере прохождения процесса кавитации температура внутри пузырьков повышается до 1200 градусов.

Это отрицательно влияет на материалы. резервуаров для воды, потому что кислород при таких температурах начинает интенсивно окислять материал.

Эксперименты показали, что в таких условиях разрушаются даже сплавы благородных металлов.

Сделать кавитационный генератор своими руками довольно просто. Хорошо изученная технология уже несколько лет воплощается в материалах и применяется для отопления помещений.

В России первое устройство было запатентовано в 2013 году.

Генератор представлял собой закрытую емкость, через которую под давлением подавалась вода. Пузырьки пара образуются под действием переменного электромагнитного поля.

Преимущества и недостатки

Кавитационный водонагреватель — это простое устройство, преобразующее энергию жидкости в тепло.

Эта технология имеет преимущества :

• КПД;
• экономия топлива;
• наличие.

Теплогенератор собирается сделать своими руками из комплектующих , которые можно приобрести в строительном магазине ().

Такой прибор по параметрам не будет отличаться от заводских моделей.

Недостатки :

ВАЖНО!
Для контроля скорости жидкости используются специальные устройства, которые могут замедлять движение воды.

Принципы работы

Рабочий процесс происходит одновременно в двух фазах среды:

Принудительные устройства не предназначены для работы в таких условиях, которые приводят к разрушению полостей с потерей эффективности.

Теплогенераторы смешивают фазы , вызывая термическое преобразование.

Обогреватели бытового назначения преобразуют механическую энергию в тепло с возвратом жидкости к источнику (о котле косвенного нагрева с рециркуляцией читайте на странице).

Патент не получен, так как до сих пор нет точного обоснования процесса.

На практике использовались приборы конструкции Шаубергера, Лазарева .

При создании генератора использованы чертежи Ларионова, Федоскина и Петракова.

Перед запуском выбирается помпа (Как сделать расчет циркуляции для системы отопления, читайте в статье).

Учитываются следующие параметры:

• мощность;
• необходимое количество тепловой энергии;
• напор.

Большинство моделей выполнено в виде насадок, что объясняется простотой модернизации, практичностью, большей мощностью.

Отверстие между диффузором и конфузором должно иметь диаметр 8-15 сантиметров. С меньшим сечением мы получаем высокое давление, но малую мощность.

Теплогенератор имеет расширительную камеру , размер которой рассчитывается исходя из желаемой мощности.

Особенности конструкции

Несмотря на простоту устройства, есть особенности, которые необходимо учитывать при сборке:

Расчет тепла выполняется по формулам:

Epot = — 2 * Ekin, где

Eкин = мВ2 / 2 — непостоянная кинетическая величина.

Построить кавитационный генератор своими руками позволит сэкономить не только на топливе, но и на покупке серийных моделей.

Производство таких теплогенераторов организовано в России и за рубежом.

У устройств

много преимуществ, но главный недостаток — стоимость — сводит их на нет. Средняя цена на бытовую модель порядка 50-55 тысяч рублей.

Заключение

Самостоятельно, собрав кавитационный теплогенератор, получаем аппарат с высоким КПД.

Для правильной работы устройства необходимо защитить металлические детали от загрязнения. Детали лучше делать толстостенными, контактирующими с жидкостью, что увеличит срок службы.

В предлагаемом видео смотрите наглядный пример работы самодельного кавитационного теплогенератора.

Моделирование гидродинамических процессов в вихревом генераторе

• Р.Р. Калимуллин
• Т.А. Волкова
• А.Р. Валеев

Доклад конференции

Первый онлайн: 07 декабря 2018

Часть Конспект лекций по машиностроению Книжная серия (LNME)

Реферат

Вихревые теплогенераторы известны как установки, позволяющие преобразовывать энергию потока жидкости в тепло. В настоящее время существует множество производителей теплогенераторов с различными заявленными параметрами и характеристиками. Авторы интерпретируют различные научные гипотезы, объясняющие гидродинамические процессы, происходящие в теплогенераторе, однако лишь небольшое количество реальных экспериментальных исследований по этому предмету, представляющему большой интерес, находятся в свободном публичном доступе.Настоящая статья посвящена актуальному вопросу моделирования процессов вихревого течения жидкости высокого давления в контуре постоянного объема. Авторы рассматривают физическое и численное моделирование этих процессов, протекающих при течении жидкости в закрытых каналах с дросселированием проточного участка и высокоскоростном течении через тангенциально направленные сопла в специальных камерах. При этом, благодаря организации закрученного потока в специальных камерах по замкнутому контуру наблюдается интенсивный рост температуры рабочей жидкости; он позволяет вихревым устройствам этого типа выполнять функции теплогенераторов. В статье представлены уравнения, описывающие кавитационное течение двухфазной жидкости, и результаты численного моделирования течения в теплогенераторе с помощью программного комплекса ANSYS.

Ключевые слова

Генератор вихрей Двухфазный поток Гидродинамические процессы Кавитация Численное моделирование

Это предварительный просмотр содержания подписки,

войдите в

, чтобы проверить доступ.

Литература

1. 1.

   Абрамович Г.Н., Степанов Г.Ю. (1994) Гидродинамика закрученного потока в круглой трубе с внезапным повышением поперечного сечения и при истечении резкости поперечного сечения трубы в поперечном сечении с резким сращиванием. и протекает через форсунки Борда).Mech Liq Gas 3: 51–66

   Google Scholar

2. 2.

   Борисов А.В., Мамаева И.С. (2003) Фундаментальные и прикладные проблемы теории вихрей. Институт компьютерных исследований, Москва-Ижевск

   Google Scholar

3. 3.

   Винников В.А. (2003) Гидромеханика. Изд-во Московского государственного горного университета, Москва

   Google Scholar

4. 4.

   Гуляев А.И. (1965) Исследование вихревого эффекта.J Tech Phys 35 (10): 1869–1881

   Google Scholar

5. 5.

   Geller S (2006) Вихревые нагреватели жидкости. Инженер 5: 20–23

   Google Scholar

6. 6.

   Калимуллин Р.Р., Ахметов Ю.М. и др. (2011) Экспериментальные исследования вихревого течения жидкости в теплогенераторе. Вестн УГАТУ Sci J USATU 15/4 (44): 169–174

   Google Scholar

7. 7.

   Зангиров Е.И., Калимуллин Р.Р., Свистунов А.В., Хакимов Р.Ф. (2013) Идентификация процесса нагрева рабочей жидкости в вихревой теплогенератор.Вестн УГАТУ Sci J USATU 17 (3): 95–102

   Google Scholar

8. 8.

   Арзуманов З.С. (1978) Кавитация в местных гидравлических сопротивлениях. Energy, Москва

   Google Scholar

9. 9.

   Сингхал А.К., Ли Х.Й., Атавале М.М., Цзян Й. (2001) Математическая основа и проверка модели полной кавитации. ASME FEDSM’01, Новый Орлеан, Луизиана

   Google Scholar

10. 10.

    Plesset MS (1965) Динамика пузырей.Кавитация в реальных жидкостях. NY

    Google Scholar

11. 11.

    ANSYS CFX – Solver Theory Guide (1996–2006) Версия ANSYS CFX 11.0. Ansys Europe Ltd

    Google Scholar

12. 12.

    Калимуллин Р.Р., Яминова Е.М., Шестерякова Н.В. (2016) Выбор модели турбулентности при моделировании вихревого течения жидкости в теплогенераторе. Гидравлика 1 (1): 60–66

    Google Scholar

13. 13.

    Ахметов Ю.М., Калимуллин Р.Р., Хакимов Р.Ф. (2016) Особенности моделирования закрученного течения жидкости в замкнутом контуре вихревых устройств.Aerosp Eng 5: 177–197 Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета

    Google Scholar

14. 14.

    Калимуллин Р.Р., Ахметов Ю.М., Целищев В.А. (2010) Численное и физическое моделирование течения жидкости в вихревом теплогенераторе. Вестн УГАТУ Sci J USATU 4 (39)

    Google Scholar

15. 15.

    Волкова Т.А., Алетдинов Р.Ф. (2012) Определение функциональных соотношений в дуально-обратной электродинамике путем сравнения размеров. Научные заметки КнАСТУ 4-1 (12): 23–27

    Google Scholar

16. 16.

    Волкова Т.А., Алетдинов Р.Ф., Папернюк В.А. (2016) Исследование смешения диэлектрических жидкостей под действием электрического поля. В: ICIEAM, публикации конференции IEEE, стр. 1–4.

    https://doi.org/10.1109/icieam.2016.7911438

Информация об авторских правах

© Springer Nature Switzerland AG 2019

Авторы и филиалы

1. 1. Уфимский государственный авиационный технический университет, Уфа, Россия

VORTEX HEAT-GENERATOR УТКИЛБАЕВ КАКИМЖАН

ТЕПЛОГЕНЕРАТОР VORTEX

Изобретение относится к теплоэнергетике и, в частности, предназначено для отопления различных помещений и горячего водоснабжения. Это изобретение также может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности для обработки жидких сред, с получением необходимых физико-химико-технологических свойств.

Известный механический теплогенератор [1], теплообменник которого одновременно работает как балансир циркуляции воды, а водогенератор состоит из дисков, а входной патрубок снабжен внутренним винтом Архимеда, что позволяет избежать применения циркуляционного насоса. Одним из недостатков предлагаемого изобретения является довольно сложная конструкция генератора горячей воды и значительная частота вращения до 1000 об / мин.

Другой известный тип роторного насоса-теплогенератора [2] характеризуется следующим: при вращении вала ротора жидкость поступает в осевую камеру, где она проходит по лопаткам вращающегося ротора, выполненным в виде двустороннего рабочего колеса. центробежного насоса. Затем жидкость проходит через отверстие кольца ротора и статора. Обеспечивает условия кавитации, обеспечивающие интенсивный нагрев жидкости. Одним из недостатков предлагаемого изобретения является довольно сложная конструкция ротора и статора и даже наличие статора.Учитывая это, для эффективного нагрева жидкости требуется высокочастотное вращение ротора, что, в свою очередь, снижает надежность эксплуатации теплогенератора.

Кавитационно-вихревой теплогенератор [3] представляет собой наиболее близкое по технической сущности и достижимым результатам техническое изобретение к настоящему устройству. Кавитационно-вихревой теплогенератор имеет корпус с подающим и нагнетательным патрубками, в корпусе установлен статор, имеет два кольцевых диска, перфорированных сквозными отверстиями, и два ротора, установленных между дисками статора с зазором относительно друг к другу и диски статора, установленные на независимых валах, имеющих независимые приводы и вращающиеся в противоположных направлениях.Одним из основных преимуществ предлагаемого изобретения является применение двух роторов с независимыми приводами, что «позволяет усилить нагрев жидкости, но в то же время наличие статора не только усложняет конструкцию теплогенератора, но и требует высокочастотного вращения ^{. ~} ротор, что в свою очередь снижает надежность работы теплогенератора.

Технический результат настоящего изобретения — повышение эффективности нагрева жидкости за счет интенсификации процесса нагрева.

Указанный технический результат достигается за счет того, что вихревой теплогенератор имеет корпус с входным и выходным патрубками и роторами, установленными в корпусе генератора в виде двух коаксиальных дисков

, расположенных с зазором друг относительно друга на независимые валы, имеющие независимые приводы, вращающиеся навстречу друг другу, отличаются тем, что внутренняя плоскость дисков снабжена кольцами, имеющими отверстия, расположенные по всему диаметру с возможностью зацепления колец одного диска между кольцами другой диск, радиально направленные лопасти и валы снабжены железными кольцами, винтовые отверстия расположены на валах по всей длине контакта с железными кольцами, а входные патрубки расположены на железных кольцах перед винтовыми отверстиями валов. .

Указанная цель может быть достигнута следующим образом. На чертеже ниже показан разрез перспективного вихревого теплогенератора. Вихревой теплогенератор имеет корпус (1), входной (2) и выходной (3) патрубки, роторы, установленные внутри корпуса теплового насоса, выполненные из коаксиальных дисков (4) и (5), установлены с зазором друг относительно друга на независимых валах (6) и (7), имеющих независимые приводы и вращающихся навстречу друг другу. Внутренняя плоскость дисков снабжена кольцами (8) и (9), с отверстиями (10), расположенными по всему диаметру с возможностью зацепления колец одного диска между кольцами другого диска.Радиально направленные лопатки (11) и (12) и валы оснащены железными кольцами (13) и (14). Спиральные отверстия (15) и (16) расположены на валах по всей длине контакта с железными кольцами. Впускные патрубки (2) расположены на железных кольцах (13) и 14 перед спиральными отверстиями (15) и (16) валов (6) и (7). Перспективный вихревой теплогенератор работает следующим образом:

Холодная жидкость, например вода, проходит в камеру А через входные патрубки (2), при вращении валов (6) и (7) и за счет происхождение впадины, возникающее в винтовых отверстиях (15) и (16) и жесткий контакт с внутренней поверхностью внутренних колец (13) и (14). Далее жидкость проходит через винтовые каналы, где вращательное движение жидкости обеспечивает интенсивный нагрев и дополнительный нагрев за счет трения соприкасающихся поверхностей вала и железных колец в камеру B. Затем нагретая вихревая вода ударяется по внешней стороне корпуса. диски (4) и (5) и подвергаются торможению, поскольку вращение дисков противоположно вращательному движению жидкости, а эффективность гидравлического торможения увеличивается за счет радиальных лопастей (11) и (12). Это приводит к избыточному давлению и возникновению колебаний, что, в свою очередь, приводит к еще более интенсивному нагреву и возникновению паровых карманов, эффективность схлопывания которых увеличивается за счет акустического эффекта, возникающего при встречном вращении дисков (4) и (5). ) за счет установленных колец (8) и (9) с отверстиями (10).Затем интенсивно нагретая жидкость попадает на периферийную поверхность корпуса (1) и через выходной патрубок (3) может быть доставлена ​​в систему горячего водоснабжения или отопления.

Установка колец на внутренней плоскости дисков с расположением отверстий по всему диаметру с возможностью зацепления колец одного диска между кольцами другого диска позволяет создать акустический эффект. Таким образом, генерация акустических колебаний происходит за счет встречного вращения колец с отверстиями, повышает эффективность схлопывания паронапорных карманов и обеспечивает интенсивный нагрев воды.

Радиально направленные лопасти, установленные на наружной поверхности стержней, образуют эффективный вращающийся съемник вихревого потока, обеспечивая мгновенный нагрев воды за счет эффективного торможения вихревого потока, наддува и инициирования пульсаций. При этом вращение дисков ¹ в направлении, противоположном вращению вихревого потока, способствует увеличению скорости торможения вихревого потока и обеспечивает интенсивный нагрев воды.

Оснащение валов железными кольцами и расположение винтовых отверстий по всей длине контакта с железными кольцами позволяет обеспечить нагрев жидкости вихревым движением, обеспечивая дополнительный нагрев, возникающий в результате трения между контактирующими поверхностями вала. и железные кольца.Винтовые каналы создают депрессию и обеспечивают достаточно интенсивный нагрев жидкости одновременно с подачей жидкости и не требуют применения специального насоса, предназначенного для подачи жидкости.

Расположение входных патрубков на железных кольцах перед винтовыми отверстиями валов обеспечивает подачу исходных жидкостей без применения насосов.

Применение перспективного вихревого теплогенератора позволяет значительно повысить эффективность производства энергии за счет вихревого движения с последующим эффективным торможением вихревого потока, возникающего за счет встречного вращения вращающегося съемника с вихревым потоком с одновременным акустическим эффектом.

Источники информации:

1. RU 2186366 Cl, F 24 J 3/00, 03.01.200l ^‘

2. RU 2159901 C2, F 24 J 3/00, 27.11.2000

3. RU 2269075 Cl, F 24 J 3 / 00, 27.01.2006 (прототип)

Фрикционные патенты и заявки на патенты (класс 126/247)

Номер патента: 10222056

Abstract: В описанном здесь устройстве используется дисковый дисковый ротор с каналами, расположенными по его окружности и по внутренней окружности корпуса ротора, специально для создания кавитации. Форма каналов позволяет контролировать размер, колебания, состав, продолжительность и схлопывание кавитационных пузырьков. Ротор прикреплен к валу, который приводится в движение от внешнего источника энергии. Перекачиваемая в устройство жидкость подвергается относительному движению между ротором и корпусом устройства и выходит из устройства при повышенной температуре. Устройство обладает высокой термодинамической эффективностью, несмотря на конструктивную и механическую простоту устройства. Таким образом, такие устройства обеспечивают эффективные, простые, недорогие и надежные источники дистиллированной питьевой воды для бытового, коммерческого и промышленного использования, а также для разделения и испарения других жидкостей.

Тип: Грант

Зарегистрирован: 18 декабря 2014 г.

Дата патента: 5 марта 2019 г.,

Цессионарий: Кавитация Холдингс, ООО

Изобретатель: Джим Григгс

Выпуск 16 — Практическое руководство по устройствам свободной энергии

Стр. 5 и 6: New Energy Technologies Magazine Sc

Стр. 7 и 8: двигатели действительно работают.Прототип вагона

Стр. 9 и 10: это означало отсрочку выпуска te.

Стр. 11 и 12: AA Термомагнитный Термомагнитный E

Стр. 13 и 14: водогрейный котел, где нагревается

Стр. 15 и 16 : AA Система Эффективная система E

Страница 17 и 18: нажатое состояние, в котором они обладают

Страница 19 и 20: сказал. Доктор Флейшманн предположил, что

Страница 21 и 22: Движение Движение из ничего

Страница 23 и 24: он основал USMAR Research и P

Страница 25 и 26: Рис.4 TMG heat промышленного типа g

Стр. 27 и 28: Комитет по стандартизации и M

Стр.29 и 30: Энергетический генератор энергии: Gene

Стр.31 и 32: Это означает, что если скорость вращения

Стр. 33 и 34: Плотность энергии (количество ена

Стр. 35 и 36: Относительно того, когда может произойти прорыв

Стр. 37 и 38: Владимир Суханов, которые основаны на

Стр. 39 и 40: Вихревой вихревой теплот Генераторы

Стр. 41 и 42: Рис.8 Рис.9 Проведенные испытания s

Стр. 43 и 44: Вихревые вихревые теплогенераторы

Стр. 45 и 46: Антиэнтропийные антиэнтропийные процессы

Стр. 47 и 48: ПОБЕДИТЕЛИ GLOBAL GLOBAL EN

Страница 49 и 50: Tesla Tesla & & Schauberger Schaube

Страница 51 и 52: Рис. 5 На этих двух фотографиях Tesla

Страница 53 и 54:

скудная информация, которая появилась в публикации

Страница 55 и 56:

на него. Возможно, это правда.

Страница 57 и 58:

com/en/document/view/3883106/issue-16-practical-guide-to-free-energy-devices/57″ title=»the vortex has influence that exist»> вихрь имеет влияние, которое существует.

Страница 59 и 60:

A Устройство Устройство для преобразования

Страница 61 и 62:

. Но они ошибаются.

Page 63 и 64:

Таблица 2 Зависимость n-образного r

Page 65 и 66:

Рис. 1 Схематический вид Magn

Page 67 и 68:

COMMER КОММЕРЦИАЛИЗАЦИЯ COMMER CIALI

Page 69 и 70:

Это не определено.Цель t

Page 71 и 72:

ЭТО ЭТО «ПРОРЫВ»

Page 73 и 74:

Minto Wheel The Mother Earth News,

Page 75 и 76:

Оригинальные оригинальные идеи идеи из

Страница 77 и 78:

yumpu.com/en/document/view/3883106/issue-16-practical-guide-to-free-energy-devices/77″ title=»However, two centuries had not elap»> Однако не прошло и двух столетий.

Страница 79 и 80:

Ньюман Мотор / генераторный двигатель Ньюман

Страница 81 и 82:

General Motors Motors “Ro

Страница 83 и 84:

Турбина Waterjet Waterjet T

Страница 85 и 86:

Процедура Процедура t

Страница 87 и 88:

yumpu.com/en/document/view/3883106/issue-16-practical-guide-to-free-energy-devices/87″ title=»and-mass transfer of low-conductive»> и массоперенос низкопроводящих

Страница 89 и 90:

Производство электрон-позитронных пар

Страница 91 и 92:

Научный писатель Маллов убит в Fam

Страница 93 и 94:

Мне сказали, что Джин в кооперативе

Страница 95 и 96 :

так называемый «кинетобарический эффект»

Page 97 и 98:

yumpu.com/en/document/view/3883106/issue-16-practical-guide-to-free-energy-devices/97″ title=»REFERENCES: REFERENCES: 1 M. Buchan»> ССЫЛКИ: ССЫЛКИ: 1 M.Buchan

Стр. 99 и 100:

· Физическая модель экспериментов

Экспериментальное исследование кавитационного теплогенератора для нагрева воды

Cai, J., Huai, X., Yan, R., & Cheng, Y . (2009). Численное моделирование усиления естественной конвекции теплопередачи за счет акустической кавитации в квадратном корпусе. Прикладная теплотехника, 29 (10), 1973–1982.

Чанд, Р., Бремнер, Д. Х., Намкунг, К. К., Коллиер, П. Дж., И Гогейт, П.Р. (2007). Обеззараживание воды с использованием нового подхода с использованием озона и жидкого свистящего реактора. Журнал биохимической инженерии, 35 (3), 357-364.

Цзюнь, Цай., Сюньфэн, Ли. , И Бинь, Лю (2014). Влияние кавитирующего потока на вынужденную конвективную теплопередачу: модельное исследование. Китайский научный бюллетень, 59 (14): 1580-1590.

Келкар, М. А., Гогейт, П. Р., и Пандит, А. Б. (2008). Интенсификация этерификации кислот для синтеза биодизельного топлива с помощью акустической и гидродинамической кавитации.Ультразвуковая сонохимия, 15 (3), 188-194.

Левцев А.П., Макеев А.Н., Кудашева О.В. (2017). Кавитатор для отвода тепла в жидкости: RU2015145776A. Дата публикации патента: RU2015145776A.

Ли Цуйси, Ян Чжун (2008). Анализ кавитации криогенной жидкости, проходящей через изогнутую трубу. Криогенная инженерия, (2): 4-9.

Парк К. А. и Берглес А. Э. (1988). Ультразвуковое усиление кипения насыщенных и недогретых бассейнов.Международный журнал тепломассообмена, 31 (3), 664-667.

Пуркарими, З., Резай, Б., & Ноапараст, М. (2017). Эффективные параметры генерации нанопузырьков кавитационным методом для пенной флотации.