Alla detaljer om hur du skapar virvelgeneratorer med egna händer

Anordning och funktionsprincip

Principen för kavitationsgeneratorns drift är värmeeffekten på grund av omvandling av mekanisk energi till värme. Låt oss nu titta närmare på själva kavitationsfenomenet. När överdrivet tryck skapas i vätskan uppstår virvlar, på grund av att vätskans tryck är större än gasen i den, släpps gasmolekylerna i separata inneslutningar - kollapsen av bubblor. På grund av tryckskillnaden tenderar vattnet att komprimera gasbubblan, som ackumulerar en stor mängd energi på ytan, och temperaturen inuti når cirka 1000 - 1200 ° C.

När kavitationskaviteterna passerar in i zonen med normalt tryck förstörs bubblorna och energin från deras förstörelse släpps ut i det omgivande utrymmet. På grund av detta frigörs termisk energi och vätskan värms upp från virvelflödet. Driften av värmegeneratorer baseras på denna princip och överväg sedan principen för drift av den enklaste versionen av en kavitationsvärmare.

Den enklaste modellen

Fikon. 1: Funktionsprincip för kavitationsvärmegeneratorn
Titta på figur 1, här presenteras anordningen för den enklaste kavitationsvärmegeneratorn, som består i att pumpa vatten med en pump till platsen för rörledningen. När vattenflödet når munstycket ökar vätskans tryck betydligt och bildandet av kavitationsbubblor börjar. När du lämnar munstycket frigör bubblorna termisk effekt och trycket efter att ha passerat genom munstycket minskas avsevärt. I praktiken kan flera munstycken eller rör installeras för att öka effektiviteten.

Potapovs ideala värmegenerator

Potapov värmegenerator, som har en roterande skiva (1) installerad mittemot den stationära (6), anses vara ett idealiskt installationsalternativ. Kallt vatten tillförs från röret som är placerat vid kavitationskammarens (3) botten (4) och utloppet är redan uppvärmt från den övre punkten (5) i samma kammare. Ett exempel på en sådan anordning visas i figur 2 nedan:

Läs också: Felsökning av Lemax-pannor

Fikon. 2: Potapovs kavitationsvärmegenerator

Men enheten fick inte bred distribution på grund av bristen på en praktisk motivering för dess användning.

System för tillverkning av en värmegenerator av kavitationstyp

För att skapa en fungerande enhet med egna händer, överväga ritningar och diagram över befintliga enheter, vars effektivitet har fastställts och dokumenterats i patentkontor.

Illustrationer	Allmän beskrivning av designen av kavitationsvärmegeneratorer
Allmän bild av enheten... Figur 1 visar det vanligaste diagrammet för anordningen för en kavitationsvärmegenerator. Siffran 1 betecknar virvelmunstycket som virvelkammaren är monterad på. På sidan av virvelkammaren kan du se inloppsröret (3) som är anslutet till centrifugalpumpen (4). Siffran 6 i diagrammet anger inloppsrören för att skapa ett motstörande flöde. Ett särskilt viktigt element i diagrammet är en resonator (7) gjord i form av en ihålig kammare vars volym ändras med hjälp av en kolv (9). Siffran 12 och 11 betecknar gasreglage som styr flödeshastigheten för vattenflöden.
Enhet med två serieresonatorer... Figur 2 visar en värmegenerator i vilken resonatorer (15 och 16) är installerade i serie. En av resonatorerna (15) är gjord i form av en ihålig kammare som omger munstycket, indikerat med siffran 5.Den andra resonatorn (16) är också gjord i form av en ihålig kammare och är belägen vid den motsatta änden av anordningen i omedelbar närhet av inloppsrören (10) som tillför störande flöden. Drosslarna markerade med nummer 17 och 18 är ansvariga för tillförselhastigheten för det flytande mediet och för driftsättet för hela anordningen.
Värmegenerator med motresonatorer... I fig. 3 visar ett sällsynt men mycket effektivt schema för anordningen, där två resonatorer (19, 20) är placerade mittemot varandra. I detta schema böjer sig virvelmunstycket (1) med munstycket (5) runt resonatorns (21) utlopp. Mittemot resonatorn markerad med 19 kan du se inloppet (22) på resonatorn vid nummer 20. Observera att de två resonatorernas utgångshål är inriktade.

Illustrationer	Beskrivning av virvelkammaren (sniglar) i utformningen av kavitationsvärmegeneratorn
"Snigel" av kavitationsvärmegeneratorn i tvärsnitt... I det här diagrammet kan du se följande detaljer: 1 - kroppen, som är gjord ihålig och i vilken alla grundläggande viktiga element ligger; 2 - axel på vilken rotorskivan är fixerad; 3 - rotorring; 4 - stator; 5 - tekniska hål gjorda i statorn; 6 - emitterar i form av stavar. De största svårigheterna vid tillverkningen av de listade elementen kan uppstå vid tillverkningen av en ihålig kropp, eftersom det är bäst att göra den gjuten. Eftersom det inte finns någon utrustning för gjutning av metall i hemverkstaden, måste en sådan struktur svetsas, om än på styrkan. Läs också: De bästa koleldade pannorna enligt kundrecensioner
Schema för inriktning av rotorringen (3) och statorn (4)... Diagrammet visar rotorringen och statorn vid tidpunkten för inriktningen när rotorskivan roterar. Det vill säga, med varje kombination av dessa element ser vi bildandet av en effekt som liknar effekten av Rank-röret. En sådan effekt är möjlig förutsatt att i enheten monterad enligt det föreslagna schemat är alla delar idealt anpassade till varandra. .
Rotationsförskjutning av rotorring och stator... Detta diagram visar positionen för strukturelementen i "snigeln" vid vilken en hydraulisk chock (bubblar kollapsar) och det flytande mediet upphettas. Det vill säga på grund av rotorskivans rotationshastighet är det möjligt att ställa in parametrarna för intensiteten av förekomsten av hydrauliska stötar som framkallar frigöring av energi. Enkelt uttryckt, ju snabbare skivan snurrar upp, desto högre blir utloppsvattentemperaturen.

Visningar

Huvuduppgiften för kavitationsvärmegeneratorn är bildandet av gasinslutningar, och kvaliteten på uppvärmningen beror på deras kvantitet och intensitet. I den moderna industrin finns det flera typer av sådana värmegeneratorer, som skiljer sig åt i principen att generera bubblor i en vätska. De vanligaste är tre typer:

Roterande värmegeneratorer - arbetselementet roterar på grund av den elektriska drivenheten och genererar vätskevirvlar;
Rörformig - ändra trycket på grund av rörsystemet genom vilket vattnet rör sig;
Ultraljuds - vätskans inhomogenitet i sådana värmegeneratorer skapas på grund av ljudvibrationer med låg frekvens.

Förutom ovanstående typer finns det laserkavitation, men denna metod har ännu inte hittat industriell implementering. Låt oss nu överväga var och en av typerna mer detaljerat.

Roterande värmegenerator

Den består av en elmotor vars axel är ansluten till en roterande mekanism utformad för att skapa turbulens i vätskan. En egenskap hos rotordesignen är en förseglad stator där uppvärmning sker. Själva statorn har ett cylindriskt hålrum inuti - en virvelkammare där rotorn roterar.Rotorn i en kavitationsvärmegenerator är en cylinder med en uppsättning spår på ytan. När cylindern roterar inuti statorn skapar dessa spår inhomogenitet i vattnet och orsakar kavitationsprocesser.

Fikon. 3: design av den roterande generatorn

Antalet fördjupningar och deras geometriska parametrar bestäms beroende på virvelvärmegeneratorns modell. För optimala uppvärmningsparametrar är avståndet mellan rotorn och statorn cirka 1,5 mm. Denna design är inte den enda i sitt slag; under en lång historia av moderniseringar och förbättringar har arbetselementet av den roterande typen genomgått en hel del förändringar.

En av de första effektiva modellerna av kavitationsgivare var Griggs-generatorn, som använde en skivrotor med blindhål på ytan. En av de moderna analogerna av värmekraftgeneratorer för skivkavitation visas i figur 4 nedan:

Fikon. 4: skivvärmegenerator

Trots designens enkelhet är roterande enheter ganska svåra att använda, eftersom de kräver noggrann kalibrering, tillförlitliga tätningar och överensstämmelse med geometriska parametrar under drift, vilket gör dem svåra att använda. Sådana kavitationsvärmegeneratorer kännetecknas av en ganska låg livslängd - 2-4 år på grund av kavitationserosion av kroppen och delarna. Dessutom skapar de en ganska stor ljudbelastning under drift av det roterande elementet. Fördelarna med den här modellen inkluderar hög produktivitet - 25% högre än för klassiska värmare.

Rörformig

Den statiska värmegeneratorn har inga roterande element. Uppvärmningsprocessen i dem sker på grund av rörelse av vatten genom rör som avsmalnar längs längden eller på grund av installationen av Laval-munstycken. Tillförseln av vatten till arbetskroppen utförs av en hydrodynamisk pump som skapar en mekanisk kraft av vätskan i ett smalare utrymme, och när den passerar in i ett bredare hålrum uppstår kavitationsvirvlar.

Till skillnad från den tidigare modellen ger inte rörformad värmeutrustning mycket ljud och slits inte ut så snabbt. Under installation och drift behöver du inte oroa dig för exakt balansering, och om värmeelementen förstörs kommer deras byte och reparation att bli mycket billigare än med roterande modeller. Nackdelarna med rörformade värmegeneratorer inkluderar betydligt lägre prestanda och skrymmande dimensioner.

Ultraljuds

Denna typ av enhet har en resonatorkammare inställd på en specifik frekvens av ljudvibrationer. En kvartsplatta är installerad vid ingången, som vibrerar när elektriska signaler appliceras. Plattans vibrationer skapar en krusningseffekt inuti vätskan som når resonatorkammarens väggar och reflekteras. Under returrörelsen möts vågorna med vibrationer framåt och skapar hydrodynamisk kavitation.

Fikon. 5: Arbetsprincip för ultraljudsvärmegeneratorn

Vidare transporteras bubblorna av vattenflödet längs de smala inloppsrören för den termiska installationen. När de passerar in i ett stort område kollapsar bubblorna och frigör termisk energi. Ultraljudkavitationsgeneratorer har också bra prestanda eftersom de inte har roterande element.

Läs också: Säkerhetskopiera batteriets strömförsörjning till värmepannan

Trådramskapande och val av element

För att göra en hemlagad virvelgenerator, för att ansluta den till värmesystemet behöver du en motor.

Och ju mer dess kraft är desto mer kommer den att kunna värma kylvätskan (det vill säga den kommer att producera mer värme och snabbare). Men här är det nödvändigt att fokusera på drift och maximal spänning i nätverket, som kommer att levereras till det efter installationen.

När du väljer en vattenpump är det nödvändigt att bara överväga de alternativ som motorn kan snurra upp.Dessutom måste den vara av centrifugaltyp, annars finns det inga begränsningar för dess val.

Du måste också förbereda en säng för motorn. Oftast är det en vanlig järnram där järnhörn är fästa. Måtten på en sådan säng kommer främst att bero på själva motorn.

Efter att ha valt det är det nödvändigt att skära hörnen av lämplig längd och svetsa själva strukturen, vilket skulle göra det möjligt att placera alla element i den framtida värmegeneratorn.

Därefter måste du klippa ut ett annat hörn för att montera elmotorn och svetsa den på ramen, men tvärs över den. Den sista beröringen i förberedelsen av ramen är målning, varefter det redan är möjligt att montera kraftverket och pumpen.

Ansökan

Inom industrin och i vardagen har kavitationsvärmegeneratorer funnit implementering inom en mängd olika verksamhetsområden. Beroende på de inställda uppgifterna används de för:

Uppvärmning - inuti anläggningarna omvandlas mekanisk energi till termisk energi, varigenom den uppvärmda vätskan rör sig genom värmesystemet. Det bör noteras att kavitationsvärmegeneratorer inte bara kan värma industrianläggningar utan även hela byar.
Uppvärmning av rinnande vatten - kavitationsenheten kan snabbt värma upp en vätska, varigenom den lätt kan ersätta en gas- eller elektrisk kolonn.
Blandning av flytande ämnen - på grund av sällsyntheten i skikten med bildandet av små håligheter möjliggör sådana aggregat att uppnå rätt kvalitet på blandning av vätskor som inte naturligt kombineras på grund av olika densiteter.

Konversation om maskiner för ständig rörelse: vetenskapliga fabler

Victor Schauberger

Den österrikiska fysikern Viktor Schauberger utvecklade när han var skogsvårdare ett nyfiket system för forsränning. Utseende liknade den krökningarna av naturliga floder och inte en rak linje. Förflyttning längs en sådan märklig bana nådde trädet sin destination snabbare. Schauberger förklarade detta genom att minska krafterna för hydraulisk friktion.

Ryktet säger att Schauberger blev intresserad av virvelrörelsen hos en vätska. Österrikiska ölälskare i tävlingen snurrade flaskan för att ge drycken en snurrande rörelse. Ölet flög snabbare in i magen, den listiga vann. Schauberger upprepade tricket på egen hand och var övertygad om dess effektivitet.

Det beskrivna fallet bör inte förväxlas med en virvel av avloppsvatten, som alltid virvlar i en riktning. Coriolis-kraften beror på jordens rotation och tros ses av Giovanni Battista Riccioli och Francesco Maria Grimaldi 1651. Fenomenet förklarades och beskrevs 1835 av Gaspard-Gustav Coriolis. I början av tiden, på grund av den slumpmässiga rörelsen av vattenflödet, finns det ett avstånd från trattens centrum, banan vrids i en spiral. På grund av vattentrycket får processen styrka, en konformad fördjupning bildas på ytan.

Viktor Schauberger fick cirka 10 maj 1930 ett österrikiskt patent nr 117749 för en turbin med en specifik design i form av en slipad borr. Enligt forskaren tillverkades 1921 en generator på grundval av den som levererade energi till en hel gård. Schauberger hävdade att enhetens effektivitet är nära 1000% (tre nollor).

Vattnet virvlades i en spiral vid inloppet till grenröret.
Den nämnda turbinen stod vid ingången.
Styrspiralerna matchade flödets form, vilket resulterade i den mest effektiva energiöverföringen.

Allt annat om Viktor Schauberger beror på science fiction. Han sägs ha uppfunnit Repulsion-motorn, som drivte den flygande tefat som försvarade Berlin under andra världskriget. Efter fientlighetens slut fick han i uppdrag och vägrade att dela med sig av sina egna upptäckter som kan orsaka stor skada för freden på jorden. Hans berättelse, liksom två droppar vatten, liknar vad som hände med Nikola Tesla.

Man tror att Schauberger monterade den första kavitationsvärmegeneratorn. Det finns ett foto där han står bredvid denna "ugn".I ett av sina sista brev hävdade han att han hade upptäckt nya ämnen som möjliggör otroliga saker. Till exempel vattenrening. Samtidigt hävdade han att hans åsikter skulle skaka grunden för religion och vetenskap och förutspådde "ryssarna" seger. Idag är det svårt att bedöma hur nära forskaren förblev verkligheten sex månader före sin död.

Richard Clem och virvelmotorn

Enligt hans egna ord testade Richard Clem en asfaltpump i slutet av 1972. Han var orolig över maskinens konstiga beteende efter avstängningen. Efter att ha experimenterat med het olja kom Richard snabbt till slutsatsen att det fanns något som en maskin för evig rörelse. En rotor med en specifik form gjord av en kon som skärs av spiralkanaler är utrustad med divergerande munstycken. Snurrade upp till en viss hastighet, fortsatte att röra, hade tid att köra oljepumpen.

Dallas-infödda tänkte en testkörning på 1000 mil (1000 km) till El Paso och bestämde sig sedan för att publicera uppfinningen, men nådde bara Abilene och skyllde fel på en svag axel. I anteckningarna om denna fråga sägs det att konen var tvungen att snurras upp till en viss hastighet, och oljan måste värmas till 150 grader Celsius för att allt ska fungera. Enheten levererade i genomsnitt 350 hästkrafter och en vikt på 200 kg (90 kg).

Pumpen körde vid 20 - 30 atm (300 - 500 psi), och ju högre oljedensiteten desto snabbare snurrade konen. Richard dog strax efter, och arbetet drogs tillbaka. Patentnummer US3697190 för en asfaltpump är lätt att hitta på Internet, men Clem hänvisade inte till det. Det finns ingen garanti för att en "fungerande" version inte tidigare har tagits bort från byråns dokumentation. Entusiaster idag bygger Clem-motorer och visar hur de fungerar på YouTube.

Självklart är detta bara en sken av en design, produkten är oförmögen att skapa fri energi åt sig själv. Clem sa att den första motorn inte var bra för någonting och var tvungen att kringgå 15 företag på jakt efter finansiering. Motorn går på olja för stekning, temperaturen på 300 grader tål inte bilen. Enligt journalister anses ett 12 volts batteri vara den enda strömkällan som syns från enhetens sida.

Motorn fördes in i kavitation av en enkel anledning: med jämna mellanrum behövde den redan heta oljan kylas genom en värmeväxlare. Därför gjorde något inuti arbete. Vid eftertanke tillskrev forskarna detta till effekten av kavitation vid pumpinloppet och inuti rörsystemet. Vi betonar: "Inte en enda Richard Clem-motor som tillverkas idag är i drift."

Trots detta publicerade den ryska energibyrån informationen i databasen (energy.csti.yar.ru/documents/view/3720031515) med förbehållet att motorn / motornas utformning liknar Nikola Tesla-turbinen.

Fördelar och nackdelar

I jämförelse med andra värmegeneratorer skiljer sig kavitationsenheterna åt i ett antal fördelar och nackdelar.

Fördelarna med sådana enheter inkluderar:

Mycket effektivare mekanism för att erhålla termisk energi;
Förbrukar betydligt mindre resurser än bränslegeneratorer;
Den kan användas för att värma både lågeffektiva och stora konsumenter;
Helt miljövänligt - släpper inte ut skadliga ämnen i miljön under drift.

Nackdelarna med kavitationsvärmegeneratorer inkluderar:

Läs också: Knackning, sprak och buller i värmerören i en lägenhet eller ett privat hus

Relativt stora dimensioner - el- och bränslemodellerna är mycket mindre, vilket är viktigt när det installeras i ett redan fungerat rum;
Högt ljud på grund av driften av vattenpumpen och själva kavitationselementet, vilket gör det svårt att installera den i hushållslokaler;
Ineffektivt förhållande mellan effekt och prestanda för rum med ett litet kvadratområde (upp till 60m2 är det mer lönsamt att använda en enhet som drivs med gas, flytande bränsle eller motsvarande elektrisk kraft med ett värmeelement). \

Fördelar och nackdelar

Som alla andra enheter, en kavitationstyp värmegenerator har sina positiva och negativa sidor.
Bland fördelarna följande indikatorer kan urskiljas:

tillgänglighet;
stora besparingar;
överhettas inte;
Effektivitet tenderar att vara 100% (det är extremt svårt för andra typer av generatorer att uppnå sådana indikatorer);
tillgång till utrustning, vilket gör det möjligt att montera enheten inte sämre än fabriken.

Potapov-generatorns svagheter beaktas:

volymetriska dimensioner som upptar ett stort område av vardagsrummet;
högt ljudnivå, vilket gör det extremt svårt att sova och vila.

Generatorn som används i industrin skiljer sig endast från hemversionen i storlek. Ibland är dock kraften hos en hemenhet så hög att det inte är meningsfullt att installera den i en enrumslägenhet, annars är minimitemperaturen under drift av kavitatorn minst 35 ° C.

Videon visar en intressant version av en virvelgenerator för fast bränsle

DIY CTG

Det enklaste alternativet för implementering hemma är en rörformad kavitationsgenerator med en eller flera munstycken för uppvärmning av vatten. Därför kommer vi att analysera ett exempel på att skapa just en sådan enhet, för detta behöver du:

Pump - för uppvärmning, var noga med att välja en värmepump som inte är rädd för konstant exponering för höga temperaturer. Det måste ge ett arbetstryck vid utloppet på 4 - 12 atm.
2 tryckmätare och hylsor för installation - placerade på båda sidor av munstycket för att mäta trycket vid kavitationselementets in- och utlopp.
Termometer för mätning av kylmedlets uppvärmning i systemet.
Ventil för att avlägsna överflödig luft från kavitationsvärmegeneratorn. Installerad på systemets högsta punkt.
Munstycke - måste ha en borrdiameter från 9 till 16 mm, det rekommenderas inte att göra mindre, eftersom kavitation redan kan förekomma i pumpen, vilket avsevärt minskar dess livslängd. Munstyckets form kan vara cylindrisk, konisk eller oval, ur en praktisk synvinkel passar alla.
Rör och anslutningselement (värmeelement i frånvaro) väljs enligt uppgiften, men det enklaste alternativet är plaströr för lödning.
Automatisering för att sätta på / stänga av kavitationsvärmegeneratorn - som regel är den bunden till temperaturregimen, inställd på att stängas av vid cirka 80 ° C och att slå på när den sjunker under 60 ° C. Men du kan själv välja driftsättet för kavitationsvärmegeneratorn.

Fikon. 6: diagram över en kavitationsgenerator
Innan alla element ansluts är det lämpligt att rita ett diagram över deras placering på papper, väggar eller på golvet. Platser måste placeras på avstånd från brandfarliga element eller så måste de avlägsnas på säkert avstånd från värmesystemet.

Samla alla element som du avbildar i diagrammet och kontrollera tätheten utan att slå på generatorn. Testa sedan kavitationsvärmegeneratorn i driftläge, en normal ökning av vätskans temperatur är 3-5 ° C på en minut.

Hur man gör

För att skapa en hemlagad värmegenerator behöver du en kvarn, en elektrisk borr och en svetsmaskin.

Processen fortsätter enligt följande:

Först måste du klippa av en bit av ett ganska tjockt rör, med en total diameter på 10 cm och inte längre än 65 cm. Därefter måste du göra ett yttre spår på 2 cm på det och klippa tråd.
Nu, från exakt samma rör, är det nödvändigt att göra flera ringar, 5 cm långa, varefter en innergänga skärs, men bara från ena sidan av den (det vill säga halvringar) på vardera.
Därefter måste du ta en plåt med en tjocklek som liknar rörets tjocklek. Gör lock av det. De måste svetsas på ringarna på den icke gängade sidan.
Nu måste du göra centrala hål i dem. I det första måste det motsvara munstyckets diameter och i det andra munstyckets diameter. Samtidigt måste du göra en fasning med en borr på insidan av locket som kommer att användas med munstycket. Som ett resultat bör munstycket komma ut.
Nu ansluter vi värmegeneratorn till hela systemet. Pumpens hål, varifrån vattnet tillförs under tryck, måste anslutas till grenröret nära munstycket. Anslut det andra grenröret till ingången till själva värmesystemet. Men anslut utgången från den senare till pumpinloppet.

Under trycket som skapas av pumpen kommer kylvätskan i form av vatten att strömma genom munstycket. På grund av kylvätskans ständiga rörelse inuti denna kammare kommer den att värmas upp. Därefter kommer den direkt in i värmesystemet. Och för att kunna reglera den resulterande temperaturen måste du installera en kulventil bakom grenröret.

En temperaturförändring kommer att inträffa när dess läge ändras, om den passerar mindre vatten (den kommer att vara i halvstängt läge). Vattnet kommer att stanna och röra sig längre inuti höljet, på grund av vilket dess temperatur kommer att öka. Så här fungerar en liknande varmvattenberedare.

Titta på videon, som ger praktiska råd om hur du gör en virvelgenerator med egna händer:

När vi behandlar frågorna om uppvärmning och uppvärmning av ett hus, stöter vi ofta på det faktum att vissa mirakelanordningar eller material förekommer som är positionerade som ett århundradets genombrott. Vid ytterligare studier visar det sig att detta är en annan manipulation. Ett levande exempel på detta är en kavitationsgenerator. I teorin visar allt sig mycket lönsamt, men hittills i praktiken (under fullfjädrad drift) har det inte varit möjligt att bevisa enhetens effektivitet. Antingen fanns det inte tillräckligt med tid eller så var inte allt så smidigt.