ظلت العديد من الاختراعات المفيدة مجهولة. يحدث هذا بسبب كسل الإنسان أو بسبب الخوف من غير المفهوم. كان أحد هذه الاكتشافات لفترة طويلة هو مولد الحرارة الدوامة. الآن ، على خلفية التوفير الكامل للموارد ، تم وضع الرغبة في استخدام مصادر الطاقة الصديقة للبيئة ، ومولدات الحرارة موضع التنفيذ لتدفئة المنزل أو المكتب. ما هذا؟ جهاز تم تطويره سابقًا في المعامل فقط ، أو كلمة جديدة في هندسة الطاقة الحرارية.

نظام تدفئة مع مولد حرارة دوامة

مبدأ التشغيل

أساس تشغيل مولدات الحرارة هو تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة حركية ، ثم إلى طاقة حرارية.

في وقت مبكر من بداية القرن العشرين ، اكتشف جوزيف رانك فصل الدوامة الهوائية النفاثة إلى كسور باردة وساخنة. في منتصف القرن الماضي ، قام المخترع الألماني هيلشام بتحديث جهاز أنبوب الدوامة. بعد مرور بعض الوقت ، أطلق العالم الروسي أ. ميركولوف الماء في أنبوب رانكي بدلاً من الهواء. عند المخرج ، ارتفعت درجة حرارة الماء بشكل ملحوظ. هذا هو المبدأ الذي يقوم عليه تشغيل جميع مولدات الحرارة.

بالمرور عبر دوامة الماء ، يشكل الماء العديد من فقاعات الهواء. تحت تأثير ضغط السائل ، يتم تدمير الفقاعات. نتيجة لذلك ، يتم إطلاق بعض الطاقة. يتم تسخين الماء. هذه العملية تسمى التجويف. يتم حساب تشغيل جميع مولدات الحرارة الدوامية على أساس مبدأ التجويف. هذا النوع من المولدات يسمى "التجويف".

أنواع المولدات الحرارية

تنقسم جميع مولدات الحرارة إلى نوعين رئيسيين:

1. الروتاري. مولد حراري يتم فيه إنشاء تدفق دوامة باستخدام دوار.
2. ثابتة. في مثل هذه الأنواع ، يتم إنشاء دوامة مائية باستخدام أنابيب تجويف خاصة. يتم إنتاج ضغط الماء بواسطة مضخة طرد مركزي.

كل نوع له مميزاته وعيوبه ، والتي يجب مناقشتها بمزيد من التفصيل.

مولد الحرارة الدوراني

الجزء الثابت في هذا الجهاز هو مبيت مضخة الطرد المركزي.

يمكن أن تكون الدوارات مختلفة. هناك العديد من المخططات والتعليمات الخاصة بتنفيذها على الإنترنت. مولدات الحرارة هي بالأحرى تجربة علمية قيد التطوير باستمرار.

تصميم المولد الدوار

الجسم عبارة عن اسطوانة مجوفة. يتم حساب المسافة بين الهيكل والجزء الدوار بشكل فردي (1.5-2 مم).

يحدث تسخين الوسط بسبب احتكاكه بالبيت والدوار. يتم المساعدة من خلال الفقاعات التي تتشكل بسبب تجويف الماء في خلايا الدوار. أداء هذه الأجهزة أعلى بنسبة 30٪ من أداء الأجهزة الثابتة. الوحدات صاخبة للغاية. لقد زادوا من تآكل الأجزاء بسبب التعرض المستمر لبيئة عدوانية. المراقبة المستمرة مطلوبة: لحالة الأختام والأختام وما إلى ذلك. هذا يعقد بشكل كبير ويزيد من تكلفة الصيانة. بمساعدتهم ، نادرًا ما يقومون بتثبيت التدفئة في المنزل ، وقد وجدوا تطبيقًا مختلفًا قليلاً - تدفئة المباني الصناعية الكبيرة.

نموذج التجويف الصناعي

مولد حراري ثابت

الميزة الرئيسية لهذه التركيبات هي أنه لا يوجد شيء يدور فيها. تستخدم الكهرباء فقط لتشغيل المضخة. يحدث التجويف من خلال العمليات الفيزيائية الطبيعية في الماء.

تتجاوز كفاءة هذه التركيبات في بعض الأحيان 100٪. يمكن أن تكون بيئة المولدات سائلة ، وغازات مضغوطة ، ومضادة للتجمد ، ومضادة للتجمد.

يمكن أن يصل الفرق بين درجة حرارة المدخل والمخرج إلى 100 درجة مئوية. عند العمل على الغاز المضغوط ، يتم نفخه بشكل عرضي في غرفة الدوامة. انها تسرع فيه. عند تكوين دوامة ، يمر الهواء الساخن عبر القمع المخروطي ويعود الهواء البارد. يمكن أن تصل درجة الحرارة إلى 200 درجة مئوية.

مزايا:

1. يمكن أن توفر فرقًا كبيرًا في درجة الحرارة عند الأطراف الساخنة والباردة ، وتعمل بضغط منخفض.
2. كفاءة لا تقل عن 90٪.
3. لا يسخن أبدًا.
4. مقاومة للحريق والانفجار. يمكن استخدامها في البيئات المتفجرة.
5. يوفر تدفئة سريعة وفعالة للنظام بأكمله.
6. يمكن استخدامها للتدفئة والتبريد.

حاليا لا تستخدم على نطاق واسع. يستخدم مولد حرارة التجويف لتقليل تكلفة تدفئة منزل أو مبنى صناعي في وجود هواء مضغوط. العيب هو التكلفة العالية للمعدات.

مولد الحرارة بوتابوف

كان اختراع مولد الحرارة في Potapov الأكثر شعبية والأكثر دراسة. يعتبر جهاز ثابت.

يتم إنشاء قوة الضغط في النظام بواسطة مضخة طرد مركزي. يتم تغذية الحلزون بنفث من الماء بضغط عالٍ. يبدأ السائل في الاحماء بسبب الدوران على طول القناة المنحنية. تدخل في أنبوب الدوامة. يجب أن يكون طول الأنبوب أكبر بعشر مرات من العرض.

مخطط جهاز المولد

1. فرع الأنابيب
2. حلزون.
3. أنبوب دوامة.
4. أعلى الفرامل.
5. جهاز فرد الماء.
6. اقتران.
7. حلقة الفرامل السفلية.
8. تجاوز.
9. خط المخرج.

يمر الماء على طول اللولب الموجود على طول الجدران. بعد ذلك ، تم تركيب جهاز فرامل لإزالة جزء من الماء الساخن. يتم تسوية الطائرة قليلاً بواسطة لوحات متصلة بالكم. يوجد بالداخل مساحة فارغة متصلة بجهاز فرملة آخر.

يرتفع الماء بدرجة حرارة عالية وينزل تدفق سائل دوامي بارد عبر الداخل. يتلامس التدفق البارد مع التدفق الساخن عبر الألواح الموجودة على الغلاف وتسخن.

ينزل الماء الدافئ إلى حلقة الفرامل السفلية ويتم تسخينه أكثر عن طريق التجويف. يمر التدفق الساخن من جهاز الكبح السفلي عبر الممر الجانبي إلى أنبوب المخرج.

تحتوي حلقة الفرامل العلوية على ممر يساوي قطره قطر أنبوب الدوامة. بفضله ، يمكن أن يدخل الماء الساخن في الأنبوب. هناك مزيج من التدفق الساخن والدافئ. علاوة على ذلك ، يتم استخدام الماء للغرض المقصود. عادة لتدفئة الفضاء أو الاحتياجات المنزلية. العودة متصلة بالمضخة. أنبوب فرع - إلى مدخل نظام التدفئة في المنزل.

لتثبيت مولد الحرارة Potapov ، يلزم وجود أسلاك قطرية. يجب توفير المبرد الساخن في الدورة العلوية للبطارية ، وسيخرج البرودة من الجزء السفلي.

مولد Potapov من تلقاء نفسه

هناك العديد من نماذج المولدات الصناعية. بالنسبة للحرفي المتمرس ، لن يكون من الصعب صنع مولد حراري دوامة بيديك:

1. يجب تثبيت النظام بأكمله بإحكام. بمساعدة الزوايا ، يتكون الإطار. يمكنك استخدام اللحام أو الاغلاق. الشيء الرئيسي هو أن التصميم قوي.
2. تم تثبيت محرك كهربائي على الإطار. يتم تحديده وفقًا لمساحة الغرفة والظروف الخارجية والجهد المتاح.
3. مضخة مياه متصلة بالإطار. عند اختياره ، ضع في اعتبارك:

• مطلوب مضخة طرد مركزي ؛
• المحرك لديه قوة كافية لتدويره ؛
• يجب أن تكون المضخة قادرة على تحمل السوائل في أي درجة حرارة.

1. المضخة متصلة بالمحرك.
2. أسطوانة بطول 500-600 مم مصنوعة من أنبوب سميك بقطر 100 مم.
3. من المعدن المسطح السميك ، من الضروري عمل غلافين:

• يجب على المرء أن يكون لديه ثقب في الأنبوب ؛
• الثانية تحت الطائرة. شطب مصنوع على الحافة. اتضح فوهة.

1. من الأفضل ربط الأغطية بالأسطوانة بوصلة ملولبة.
2. الطائرة بالداخل. يجب أن يكون قطرها أقل مرتين من قطر الأسطوانة.

سيؤدي وجود فتحة صغيرة جدًا إلى ارتفاع درجة حرارة المضخة وتآكل الأجزاء بسرعة.

1. يتم توصيل الأنبوب الفرعي من جانب الفوهة بمصدر المضخة. والثاني متصل بأعلى نقطة في نظام التدفئة. الماء المبرد من النظام متصل بمدخل المضخة.
2. يتم توفير الماء تحت ضغط المضخة إلى الفوهة. في غرفة مولد الحرارة ، تزداد درجة حرارتها بسبب تدفقات الدوامة. ثم يتم إدخالها في التدفئة.

مخطط مولد التجويف

1. طائرة نفاثة.
2. رمح المحرك.
3. أنبوب دوامة.
4. فوهة مدخل.
5. أنبوب مخرج.
6. مخمد الزوبعة.

للتحكم في درجة الحرارة ، يوضع صمام خلف الفوهة. كلما قل فتحه ، زاد طول الماء في جهاز التجويف ، وارتفاع درجة حرارته.

عندما يمر الماء عبر الطائرة ، يتم الحصول على ضغط قوي. يضرب الجدار المقابل ويدور بسبب هذا. من خلال وضع حاجز إضافي في منتصف الدفق ، يمكنك تحقيق عوائد أكبر.

المثبط الدوامة

يعتمد تشغيل مثبط الدوامة على ما يلي:

1. تصنع حلقتان بعرض 4-5 سم وقطر أصغر قليلاً من الاسطوانة.
2. 6 لوحات ¼ من جسم المولد مقطوعة من المعدن السميك. يعتمد العرض على القطر ويتم تحديده بشكل فردي.
3. يتم تثبيت الألواح داخل الحلقات المقابلة لبعضها البعض.
4. يتم إدخال المخمد مقابل الفوهة.

يستمر تطوير المولد. يمكنك تجربة جهاز الامتصاص لزيادة الأداء.

نتيجة للعمل ، تحدث خسائر حرارة في الغلاف الجوي. للقضاء عليها ، يمكنك عمل عازل حراري. أولاً ، إنه مصنوع من المعدن ومغلف من الأعلى بأي مادة عازلة. الشيء الرئيسي هو أنه يمكن أن يتحمل درجة الغليان.

لتسهيل تشغيل وصيانة مولد Potapov ، من الضروري:

• طلاء جميع الأسطح المعدنية ؛
• جعل جميع الأجزاء من المعدن السميك ، وبالتالي فإن مولد الحرارة سوف يستمر لفترة أطول ؛
• أثناء التجميع ، من المنطقي عمل عدة أغطية بأقطار ثقوب مختلفة. تجريبيًا ، يتم تحديد الخيار الأفضل لهذا النظام ؛
• قبل توصيل المستهلكين ، بعد تشغيل المولد ، من الضروري التحقق من ضيقه وقابليته للتشغيل.

الدائرة الهيدروديناميكية

يلزم وجود دائرة هيدروديناميكية للتثبيت الصحيح لمولد الحرارة الدوامي.

مخطط اتصال الحلقة

لتصنيعها تحتاج:

• مقياس ضغط المخرج لقياس الضغط عند مخرج جهاز التجويف ؛
• موازين الحرارة لقياس درجة الحرارة قبل وبعد مولد الحرارة ؛
• الديك الإغاثة لإزالة الجيوب الهوائية ؛
• الرافعات عند المدخل والخروج ؛
• مقياس ضغط في المدخل للتحكم في ضغط المضخة.

ستعمل الدائرة الهيدروديناميكية على تبسيط صيانة النظام والتحكم فيه.

في وجود شبكة أحادية الطور ، يمكنك استخدام محول التردد. سيؤدي ذلك إلى رفع سرعة دوران المضخة ، اختر المضخة المناسبة.

يستخدم مولد الحرارة الدوامة لتدفئة المنزل وتزويد الماء الساخن. لها مزايا عديدة عن السخانات الأخرى:

• تركيب مولد حراري لا يتطلب تصاريح ؛
• يعمل جهاز التجويف في وضع عدم الاتصال ولا يتطلب مراقبة مستمرة ؛
• مصدر طاقة صديق للبيئة ، لا توجد انبعاثات ضارة في الغلاف الجوي ؛
• سلامة كاملة من الحرائق والانفجارات ؛
• استهلاك أقل للكهرباء. كفاءة لا يمكن إنكارها ، كفاءة تقترب من 100٪ ؛
• لا تشكل المياه في النظام مقياسًا ، ولا يلزم معالجة مياه إضافية ؛
• يمكن استخدامها للتدفئة وإمدادات المياه الساخنة ؛
• يشغل مساحة صغيرة ويسهل تركيبه في أي شبكة.

مع وضع كل هذا في الاعتبار ، أصبح طلب مولدات التجويف أكثر طلبًا في السوق. يتم استخدام هذه المعدات بنجاح لتدفئة المباني السكنية والمكتبية.