Nous fabriquons des générateurs d'énergie gratuits de nos propres mains. Instructions de fabrication et schémas

Appareil et principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement d'un générateur de chaleur à cavitation consiste en l'effet de chauffage dû à la conversion de l'énergie mécanique en chaleur. Examinons maintenant de plus près le phénomène de cavitation lui-même. Lorsqu'une pression excessive est créée dans le liquide, des tourbillons se produisent, du fait que la pression du liquide est supérieure à celle du gaz qu'il contient, les molécules de gaz sont libérées dans des inclusions séparées - l'effondrement des bulles. En raison de la différence de pression, l'eau a tendance à comprimer la bulle de gaz, qui accumule une grande quantité d'énergie à sa surface, et la température à l'intérieur atteint environ 1000 à 1200 ° C.

Lorsque les cavités de cavitation passent dans la zone de pression normale, les bulles sont détruites et l'énergie de leur destruction est libérée dans l'espace environnant. Pour cette raison, de l'énergie thermique est libérée et le liquide est chauffé à partir du flux vortex. Le fonctionnement des générateurs de chaleur est basé sur ce principe, alors considérons le principe de fonctionnement de la version la plus simple d'un réchauffeur à cavitation.

Le modèle le plus simple

Figure. 1: Principe de fonctionnement du générateur de chaleur par cavitation
Regardez la figure 1, ici le dispositif du générateur de chaleur à cavitation le plus simple est présenté, qui consiste à pomper de l'eau par une pompe jusqu'au point de rétrécissement de la canalisation. Lorsque le débit d'eau atteint la buse, la pression du liquide augmente considérablement et la formation de bulles de cavitation commence. A la sortie de la buse, les bulles libèrent de la puissance thermique et la pression après passage dans la buse est considérablement réduite. En pratique, plusieurs buses ou tubes peuvent être installés pour augmenter l'efficacité.

Générateur de chaleur idéal de Potapov

Le générateur de chaleur Potapov, qui a un disque rotatif (1) installé en face de celui stationnaire (6), est considéré comme une option d'installation idéale. L'eau froide est fournie à partir du tuyau situé au fond (4) de la chambre de cavitation (3), et la sortie est déjà chauffée à partir du point supérieur (5) de la même chambre. Un exemple d'un tel dispositif est illustré à la figure 2 ci-dessous:

Figure. 2: générateur de chaleur à cavitation de Potapov

Mais l'appareil n'a pas été largement diffusé en raison de l'absence de justification pratique de son fonctionnement.

Ce qui est au cœur du travail

La cavitation désigne le processus de formation bulles vaporeuses dans la colonne d'eauCeci est facilité par une lente diminution de la pression de l'eau à des débits élevés. La formation de cavités ou de cavités remplies de vapeur peut également être provoquée par le passage d'une onde acoustique ou l'émission d'une impulsion laser. Les zones fermées d'air, ou vides de cavitation, sont déplacées par l'eau vers une zone à haute pression, où elles s'effondrent avec l'émission d'une onde de choc. Le phénomène de cavitation ne peut pas se produire en l'absence des conditions spécifiées.

Le processus physique du phénomène de cavitation s'apparente à l'ébullition d'un liquide, mais pendant l'ébullition, la pression de l'eau et de la vapeur dans les bulles est de valeur moyenne et la même. Lors de la cavitation, la pression dans le liquide est au-dessus de la moyenne et au-dessus de la pression de vapeur. Abaisser la même pression est de nature locale.

Lorsque les conditions nécessaires sont créées, les molécules de gaz, toujours présentes dans la colonne d'eau, commencent à s'échapper dans les bulles formées. Ce phénomène est intense, car la température du gaz à l'intérieur de la cavité atteint jusqu'à 1200 ° C en raison de l'expansion et de la contraction constantes des bulles.Le gaz dans les cavités de cavitation contient un plus grand nombre de molécules d'oxygène et, lorsqu'il interagit avec des matériaux inertes du corps et d'autres parties du générateur de chaleur, conduit à leur corrosion et destruction rapides.

Des études montrent que même les matériaux inertes à ce gaz - l'or et l'argent - sont soumis à l'action destructrice de l'oxygène agressif. De plus, le phénomène d'effondrement des poches d'air provoque une quantité de bruit suffisante, ce qui est un problème indésirable.

De nombreux passionnés ont rendu le processus de cavitation utile pour créer des générateurs de chaleur pour une maison privée. L'essence du système est enfermée dans un boîtier fermé, dans lequel un jet d'eau se déplace à travers un dispositif de cavitation; une pompe ordinaire est utilisée pour obtenir la pression. En Russie, pour la première invention d'une installation de chauffage, a accordé un brevet en 2013... Le processus de formation de rupture de bulle se produit sous l'action d'un champ électrique alternatif. Dans ce cas, les cavités de vapeur sont de petite taille et n'interagissent pas avec les électrodes. Ils se déplacent dans l'épaisseur du liquide, et il y a une ouverture avec la libération d'énergie supplémentaire dans le corps de l'écoulement d'eau.

Vues

La tâche principale d'un générateur de chaleur par cavitation est la formation d'inclusions de gaz, et la qualité du chauffage dépendra de leur quantité et de leur intensité. Dans l'industrie moderne, il existe plusieurs types de tels générateurs de chaleur, qui diffèrent par le principe de la génération de bulles dans un liquide. Les plus courants sont de trois types:

• Générateurs de chaleur rotatifs - l'élément de travail tourne grâce à l'entraînement électrique et génère des tourbillons de fluide;
• Tubulaire - modifier la pression en raison du système de tuyaux à travers lesquels l'eau se déplace;
• Ultrasonique - l'inhomogénéité du liquide dans de tels générateurs de chaleur est créée en raison de vibrations sonores de basse fréquence.

En plus des types ci-dessus, il existe une cavitation laser, mais cette méthode n'a pas encore trouvé de mise en œuvre industrielle. Examinons maintenant chacun des types plus en détail.

Générateur de chaleur rotatif

Il se compose d'un moteur électrique dont l'arbre est relié à un mécanisme rotatif conçu pour créer des turbulences dans le liquide. Une caractéristique de la conception du rotor est un stator scellé, dans lequel le chauffage a lieu. Le stator lui-même a une cavité cylindrique à l'intérieur - une chambre vortex dans laquelle le rotor tourne. Le rotor d'un générateur de chaleur à cavitation est un cylindre avec un ensemble de rainures sur la surface; lorsque le cylindre tourne à l'intérieur du stator, ces rainures créent une inhomogénéité dans l'eau et provoquent des processus de cavitation.

Figure. 3: conception du générateur de type rotatif

Le nombre de dépressions et leurs paramètres géométriques sont déterminés en fonction du modèle du générateur de chaleur vortex. Pour des paramètres de chauffage optimaux, la distance entre le rotor et le stator est d'environ 1,5 mm. Cette conception n'est pas unique en son genre; depuis une longue histoire de modernisations et d'améliorations, l'élément de travail de type rotatif a subi de nombreuses transformations.

L'un des premiers modèles efficaces de transducteurs de cavitation était le générateur Griggs, qui utilisait un rotor à disque avec des trous borgnes sur la surface. L'un des analogues modernes des générateurs de chaleur à cavitation à disque est illustré à la figure 4 ci-dessous:

Figure. 4: générateur de chaleur à disque

Malgré la simplicité de la conception, les unités de type rotatif sont assez difficiles à utiliser, car elles nécessitent un étalonnage précis, des joints fiables et le respect des paramètres géométriques pendant le fonctionnement, ce qui les rend difficiles à utiliser. De tels générateurs de chaleur par cavitation se caractérisent par une durée de vie plutôt faible - 2 à 4 ans en raison de l'érosion par cavitation du corps et des pièces. De plus, ils créent une charge sonore assez importante lors du fonctionnement de l'élément rotatif.Les avantages de ce modèle incluent une productivité élevée - 25% supérieure à celle des appareils de chauffage classiques.

Tubulaire

Le générateur de chaleur statique n'a pas d'éléments rotatifs. Le processus de chauffage en eux se produit en raison du mouvement de l'eau à travers des tuyaux qui se rétrécissent le long de la longueur ou en raison de l'installation de buses Laval. L'alimentation en eau du corps de travail est réalisée par une pompe hydrodynamique, qui crée une force mécanique du liquide dans un espace rétréci, et lorsqu'il passe dans une cavité plus large, des tourbillons de cavitation se produisent.

Contrairement au modèle précédent, l'équipement de chauffage tubulaire ne fait pas beaucoup de bruit et ne s'use pas si rapidement. Pendant l'installation et le fonctionnement, vous n'avez pas à vous soucier de l'équilibrage précis, et si les éléments chauffants sont détruits, leur remplacement et leur réparation seront beaucoup moins chers qu'avec les modèles rotatifs. Les inconvénients des générateurs de chaleur tubulaires comprennent des performances nettement inférieures et des dimensions encombrantes.

Ultrasonique

Ce type d'appareil possède une chambre de résonateur accordée à une fréquence spécifique de vibrations sonores. Une plaque de quartz est installée à son entrée, qui vibre lorsque des signaux électriques sont appliqués. La vibration de la plaque crée un effet d'ondulation à l'intérieur du liquide, qui atteint les parois de la chambre du résonateur et est réfléchi. Pendant le mouvement de retour, les ondes rencontrent des vibrations vers l'avant et créent une cavitation hydrodynamique.

Figure. 5: principe de fonctionnement du générateur de chaleur à ultrasons

De plus, les bulles sont entraînées par l'écoulement de l'eau le long des conduites d'entrée étroites de l'installation thermique. Lors du passage dans une large zone, les bulles s'effondrent, libérant de l'énergie thermique. Les générateurs de cavitation à ultrasons ont également de bonnes performances car ils n'ont pas d'éléments rotatifs.

Isolation du générateur

Schéma de raccordement du générateur de chaleur au système de chauffage.

Vous devez d'abord fabriquer une enveloppe d'isolation. Prenez une feuille de tôle galvanisée ou d'aluminium mince pour cela. Découpez-en deux rectangles si vous voulez faire un boîtier de deux moitiés. Ou un rectangle, mais avec l'espoir qu'après la fabrication, le générateur de chaleur vortex de Potapov, qui a été assemblé à la main, s'y adaptera complètement.

Il est préférable de plier la feuille sur un tuyau de grand diamètre ou d'utiliser une traverse. Placez la feuille découpée dessus et appuyez sur le bloc de bois dessus avec votre main. De l'autre main, appuyez sur la feuille d'étain pour former un petit pli sur toute la longueur. Déplacez légèrement la pièce et répétez l'opération. Faites ceci jusqu'à ce que vous ayez un cylindre.

1. Connectez-le avec le verrou utilisé par les ferblantiers de tuyaux de descente.
2. Faire des couvercles pour le boîtier avec des trous pour connecter le générateur.
3. Enroulez un matériau isolant autour de l'appareil. Fixez l'isolant avec du fil ou de fines bandes de tôle.
4. Placez l'appareil dans le boîtier, fermez les couvercles.

Il existe un autre moyen d'augmenter la production de chaleur: pour cela, vous devez comprendre comment fonctionne le générateur de vortex Potapov, dont l'efficacité peut approcher 100% et plus (il n'y a pas de consensus sur la raison pour laquelle cela se produit).

Lors du passage de l'eau à travers la buse ou le jet, un puissant jet est créé à la sortie, qui frappe l'extrémité opposée de l'appareil. Il se tord et un échauffement se produit en raison du frottement des molécules. Cela signifie qu'en plaçant un obstacle supplémentaire à l'intérieur de ce flux, il est possible d'augmenter le mélange du liquide dans le dispositif.

Une fois que vous savez comment cela fonctionne, vous pouvez commencer à concevoir des améliorations supplémentaires. Il s'agira d'un amortisseur de vortex constitué de plaques longitudinales situées à l'intérieur de deux anneaux sous la forme d'un stabilisateur de bombe d'avion.

Schéma du générateur de chaleur stationnaire.

Outils: machine à souder, meuleuse d'angle.

Matériaux: tôle ou fer plat, tube à paroi épaisse.

Faire deux anneaux de 4 à 5 cm de large à partir d'un tuyau de diamètre inférieur à celui du générateur de chaleur vortex Potapov Découper des bandes identiques dans une bande de métal. Leur longueur doit être égale au quart de la longueur du corps du générateur de chaleur lui-même. Choisissez la largeur pour qu'après l'assemblage, il y ait un trou libre à l'intérieur.

1. Fixez la plaque dans un étau. Accrochez-le d'un côté et de l'autre de l'anneau. Souder la plaque à eux.
2. Retirez la pièce de la pince et retournez-la à 180 degrés. Placez la plaque à l'intérieur des anneaux et fixez-la dans la pince de manière à ce que les plaques soient opposées. Fixez ainsi 6 plaques à égale distance.
3. Assemblez le générateur de chaleur vortex en insérant le dispositif décrit en face de la buse.

Probablement, ce produit peut être encore amélioré. Par exemple, au lieu de plaques parallèles, utilisez du fil d'acier en l'enroulant dans une boule à air. Ou faites des trous de différents diamètres sur les plaques. Rien n'est dit sur cette amélioration, mais cela ne veut pas dire qu'elle ne doit pas être faite.

Schéma de l'appareil du pistolet thermique.

1. Assurez-vous de protéger le générateur de chaleur vortex de Potapov en peignant toutes les surfaces.
2. Ses pièces internes pendant le fonctionnement seront dans un environnement très agressif causé par les processus de cavitation. Par conséquent, essayez de fabriquer le corps et tout ce qu'il contient à partir d'un matériau épais. Ne lésinez pas sur le matériel.
3. Faites plusieurs bouchons différents avec des entrées différentes. Ensuite, il sera plus facile de sélectionner leur diamètre afin d'obtenir des performances élevées.
4. Il en va de même pour l'amortisseur de vibrations. Il peut également être modifié.

Construisez un petit banc de laboratoire où vous exécuterez toutes les caractéristiques. Pour ce faire, ne connectez pas de consommateurs, mais bouclez le pipeline vers le générateur. Cela simplifiera ses tests et la sélection des paramètres requis. Comme il n'est guère possible de trouver des appareils sophistiqués pour déterminer le coefficient d'efficacité à domicile, le test suivant est proposé.

Allumez le générateur de chaleur vortex et notez l'heure à laquelle il réchauffe l'eau à une certaine température. Il vaut mieux avoir un thermomètre électronique, c'est plus précis. Modifiez ensuite la conception et relancez l'expérience en observant l'augmentation de la température. Plus l'eau se réchauffe en même temps, plus la préférence devra être donnée à la version finale de l'amélioration établie dans la conception.

Avez-vous remarqué que le prix du chauffage et de l'approvisionnement en eau chaude a augmenté et ne savez pas quoi faire à ce sujet? La solution au problème des ressources énergétiques coûteuses est un générateur de chaleur vortex. Je parlerai de la disposition d'un générateur de chaleur vortex et du principe de son fonctionnement. Vous découvrirez également s'il est possible d'assembler un tel appareil de vos propres mains et comment le faire dans un atelier à domicile.

Application

Dans l'industrie et dans la vie de tous les jours, les générateurs de chaleur par cavitation ont trouvé une mise en œuvre dans une grande variété de domaines d'activité. En fonction de l'ensemble des tâches, elles sont utilisées pour:

• Chauffage - à l'intérieur des installations, l'énergie mécanique est convertie en énergie thermique, grâce à laquelle le liquide chauffé se déplace dans le système de chauffage. Il est à noter que les générateurs de chaleur par cavitation peuvent chauffer non seulement des installations industrielles, mais aussi des villages entiers.
• Chauffage de l'eau courante - l'unité de cavitation est capable de chauffer rapidement un liquide, grâce à quoi elle peut facilement remplacer une colonne à gaz ou électrique.
• Mélange de substances liquides - en raison de la raréfaction des couches avec la formation de petites cavités, de tels agrégats permettent d'obtenir la bonne qualité de mélange de liquides qui ne se combinent pas naturellement en raison de densités différentes.

Acheter ou fabriquer?

Comme vous pouvez le constater, les prix des générateurs de chaleur sont cosmiques. Tout le monde ne peut pas se permettre une telle source d'énergie alternative, alors les économistes essaient de le fabriquer de leurs propres mains. L'achat ou la fabrication par vous-même dépend directement non seulement du bien-être de la famille, mais également des compétences et des capacités de la personne. S'il n'y en a pas, il vaut mieux ne pas risquer et ne pas perdre de temps, car la conception de l'appareil a une structure assez complexe.

Ainsi, le générateur de chaleur par cavitation est une excellente source alternative de chauffage pour la maison. Cependant, son coût élevé le rend inaccessible à la majorité de la population mondiale.
Vous pouvez l'assembler de vos propres mains, mais cette étape n'est justifiée que si vous avez une compétence particulière.

Avantages et inconvénients

En comparaison avec d'autres générateurs de chaleur, les unités de cavitation présentent un certain nombre d'avantages et d'inconvénients.

Les avantages de ces appareils comprennent:

• Mécanisme beaucoup plus efficace pour obtenir de l'énergie thermique;
• Consomme beaucoup moins de ressources que les générateurs de carburant;
• Il peut être utilisé pour chauffer à la fois les consommateurs de faible puissance et les gros consommateurs;
• Entièrement respectueux de l'environnement - n'émet pas de substances nocives dans l'environnement pendant le fonctionnement.

Les inconvénients des générateurs de chaleur à cavitation comprennent:

• Dimensions relativement grandes - les modèles électriques et à carburant sont beaucoup plus petits, ce qui est important lorsqu'ils sont installés dans une pièce déjà exploitée;
• Bruit élevé dû au fonctionnement de la pompe à eau et de l'élément de cavitation lui-même, ce qui rend son installation difficile dans les locaux de la maison;
• Rapport puissance / performance inefficace pour les pièces de petite superficie (jusqu'à 60 m2, il est plus rentable d'utiliser une unité fonctionnant au gaz, au combustible liquide ou à une puissance électrique équivalente avec un élément chauffant).

Avantages et inconvénients

Comme tout autre appareil, un générateur de chaleur de type cavitation a ses côtés positifs et négatifs.

Parmi les avantages les indicateurs suivants peuvent être distingués:

• disponibilité;
• d'énormes économies;
• ne surchauffe pas;
• Rendement tendant à 100% (il est extrêmement difficile pour d'autres types de générateurs d'atteindre de tels indicateurs);
• la disponibilité de l'équipement, ce qui permet d'assembler l'appareil pas pire que celui d'usine.

Les faiblesses du générateur Potapov sont prises en compte:

• dimensions volumétriques qui occupent une grande surface de la surface habitable;
• niveau élevé de bruit du moteur, ce qui rend extrêmement difficile le sommeil et le repos.

Le générateur utilisé dans l'industrie ne diffère de la version domestique que par sa taille. Cependant, la puissance d'une unité domestique est parfois si élevée qu'il n'a aucun sens de l'installer dans un appartement d'une pièce, sinon la température minimale pendant le fonctionnement du cavitateur sera d'au moins 35 ° C.

La vidéo montre une version intéressante d'un générateur de chaleur vortex pour combustible solide

[su_youtube url = "https://www.youtube.com/embed/0tKOVk6eWuQ?feature=oembed"]

BRICOLAGE CTG

L'option la plus simple pour une mise en œuvre à domicile est un générateur de cavitation de type tubulaire avec une ou plusieurs buses pour chauffer l'eau. Par conséquent, nous analyserons un exemple de fabrication d'un tel appareil, pour cela, vous aurez besoin de:

• Pompe - pour le chauffage, assurez-vous de choisir une pompe à chaleur qui ne craint pas une exposition constante à des températures élevées. Il doit fournir une pression de service à la sortie de 4 à 12 atm.
• 2 manomètres et manchons pour leur installation - situés de part et d'autre de la buse pour mesurer la pression à l'entrée et à la sortie de l'élément de cavitation.
• Thermomètre pour mesurer la quantité de chauffage du liquide de refroidissement dans le système.
• Vanne pour éliminer l'excès d'air du générateur de chaleur de cavitation.Installé au point le plus élevé du système.
• Buse - doit avoir un diamètre d'alésage de 9 à 16 mm, il n'est pas recommandé d'en faire moins, car une cavitation peut déjà se produire dans la pompe, ce qui réduira considérablement sa durée de vie. La forme de la buse peut être cylindrique, conique ou ovale, d'un point de vue pratique, tout vous conviendra.
• Les tuyaux et les éléments de connexion (radiateurs de chauffage en leur absence) sont sélectionnés en fonction de la tâche à accomplir, mais l'option la plus simple est les tuyaux en plastique à souder.
• Automatisation de l'allumage / extinction du générateur de chaleur de cavitation - en règle générale, il est lié au régime de température, réglé pour s'éteindre à environ 80 ° C et s'allumer lorsqu'il descend en dessous de 60 ° C. Mais vous pouvez choisir vous-même le mode de fonctionnement du générateur de chaleur à cavitation.

Figure. 6: schéma d'un générateur de chaleur à cavitation
Avant de connecter tous les éléments, il est conseillé de dessiner un schéma de leur emplacement sur papier, murs ou sur le sol. Les emplacements doivent être éloignés des éléments inflammables ou ces derniers doivent être retirés à une distance sécuritaire du système de chauffage.

Rassemblez tous les éléments, comme vous l'avez représenté sur le schéma, et vérifiez l'étanchéité sans allumer le générateur. Ensuite, testez le générateur de chaleur par cavitation en mode de fonctionnement, une élévation normale de la température du liquide est de 3 à 5 ° C en une minute.

Principe de fonctionnement

Le générateur fonctionne sur le principe de la cavitation, lorsque de l'eau est versée dans un compartiment spécial de turbine (cavitateur), et la pompe commence à faire tourner le cavitateur. Dans ce cas, les bulles d'eau formées commencent à s'effondrer, générant de la chaleur supplémentaire, qui chauffe le liquide de refroidissement.

En théorie, Potapov a défendu un certain nombre de travaux scientifiques, où il a décrit le processus de production d'énergie renouvelable. En pratique, il est difficile de le prouver, cependant, un générateur de chaleur par cavitation a lieu parmi d'autres méthodes alternatives de génération de chaleur.

Types de chauffage

La chaudière de chauffage par cavitation appartient à l'un des types courants de radiateurs. Les plus demandés:

1. Installations rotatives, parmi lesquelles le dispositif Griggs mérite une attention particulière. L'essence de son action repose sur une pompe centrifuge rotative. La conception décrite ressemble extérieurement à un disque avec plusieurs trous. Chacune de ces niches est appelée cellule de Griggs, leur nombre et leurs paramètres fonctionnels sont interdépendants de la vitesse du variateur, du type de groupe électrogène utilisé. Le fluide de travail est chauffé dans l'espace entre le rotor et le stator en raison de son mouvement rapide le long de la surface du disque.
2. Appareils de chauffage statiques. Les chaudières sont dépourvues de pièces mobiles, la cavitation y est assurée par des éléments Laval spéciaux. Une pompe installée dans le système de chauffage règle la pression d'eau requise, qui commence à se déplacer rapidement et à chauffer. En raison des trous étroits dans les buses, le liquide se déplace à une vitesse accélérée. En raison de son expansion rapide, la cavitation nécessaire au chauffage est obtenue.

Le choix de tel ou tel appareil de chauffage dépend des besoins de la personne. Il convient de garder à l'esprit que le cavitateur rotatif est plus efficace, de plus, il est de plus petite taille.

La particularité de l'unité statique est l'absence de pièces rotatives, ce qui détermine sa longue durée de vie. La durée de fonctionnement sans entretien peut aller jusqu'à 5 ans. Si la buse casse, elle peut être facilement remplacée, ce qui est beaucoup moins cher que l'achat d'un nouvel élément de travail pour une installation rotative.

Fabrication et développement d'un cavitateur

Schéma du dispositif de générateur de chaleur stationnaire.

Il existe de nombreux modèles de cavitateurs statiques, mais dans presque tous les cas, ils sont réalisés sous la forme d'une buse. La buse est le plus souvent prise comme base et modifiée par le concepteur. Le design classique est illustré sur la figure (IMAGE 1).

La première chose à laquelle vous devez faire attention est la section du canal entre le confuseur et le diffuseur. Sa section ne doit pas être fortement rétrécie, essayant ainsi d'assurer la perte de charge maximale. Le volume d'eau pompé à travers la buse sera trop petit. Lorsqu'il est mélangé à de l'eau froide, il y transférera une chaleur insuffisante. Cela signifie que le volume total d'eau ne pourra pas se réchauffer rapidement. De plus, la petite section transversale du canal contribuera à l'aération de l'eau qui pénètre dans l'entrée de la pompe de travail. En conséquence, cette pompe fonctionnera bruyamment et une cavitation peut se produire dans le dispositif lui-même.

Les meilleures performances peuvent être obtenues avec un diamètre de conduit de 10 à 15 mm.

Des conséquences néfastes

Dégâts de cavitation (partie de la pompe)

Dommages dus à la cavitation de l'hélice
L'agressivité chimique des gaz en bulles, qui, de plus, ont une température élevée, provoque une érosion des matériaux avec lesquels le liquide entre en contact, dans laquelle se développe une cavitation. Cette érosion est l'un des facteurs des effets néfastes de la cavitation. Le deuxième facteur est dû à d'importants dépassements de pression résultant de l'effondrement des bulles et affectant les surfaces de ces matériaux.

L'érosion par cavitation des métaux entraîne la destruction des hélices des navires, des organes de travail des pompes, des turbines hydrauliques, etc., la cavitation provoque également du bruit, des vibrations et une diminution de l'efficacité des unités hydrauliques.

L'effondrement des bulles de cavitation conduit au fait que l'énergie du liquide environnant est concentrée dans de très petits volumes. Ainsi, des points chauds se forment et des ondes de choc sont générées, qui sont des sources de bruit et conduisent à l'érosion du métal. Le bruit de cavitation est un problème particulier sur les sous-marins, car il réduit la furtivité. Des expériences ont montré que même les substances chimiquement inertes à l'oxygène (or, verre, etc.) sont exposées aux effets nocifs et destructeurs de la cavitation, bien que beaucoup plus lentement. Ceci prouve qu'en plus du facteur d'agressivité chimique des gaz dans les bulles, le facteur de dépassement de pression résultant de l'effondrement des bulles est également important. La cavitation entraîne une forte usure des pièces de travail et peut réduire considérablement la durée de vie de la vis et de la pompe. En métrologie, lors de l'utilisation de débitmètres à ultrasons, les bulles de cavitation modulent les ondes dans un large spectre, y compris aux fréquences émises par le débitmètre, ce qui conduit à une distorsion de ses lectures.

Caractéristiques de conception

Malgré la simplicité de l'appareil, certaines caractéristiques doivent être prises en compte lors de l'assemblage:

• le tuyau d'entrée est relié à la pompe au moyen d'une bride.
  La pompe pour augmenter la pression de l'eau dans l'appartement sera chargée de fournir du liquide avec la pression requise;
• la vitesse et la pression requises sont obtenues au moyen de tuyaux d'un certain diamètre.
  L'eau commence à se déplacer rapidement vers le centre du réservoir de travail, où les ruisseaux sont mélangés;
• le contrôle de la vitesse est effectué à l'aide de dispositifs spéciaux installés sur les deux buses de la chambre;
• l'eau, à travers la soupape de sécurité se déplace vers la sortie, par laquelle elle retourne au point de départ.
  Le mouvement constant crée un réchauffement de l'eau, la chaleur est convertie en énergie mécanique.

Les calculs de chaleur sont effectués selon les formules suivantes:

Epot = - 2 * Ekin, où

Ekin = mV2 / 2 - valeur cinétique variable.

L'assemblage à faire soi-même d'un générateur de cavitation permettra d'économiser non seulement sur le carburant, mais également sur l'achat de modèles de série.

La production de tels générateurs de chaleur a été établie en Russie et à l'étranger.

Les appareils présentent de nombreux avantages, mais le principal inconvénient - le coût - les annule. Le prix moyen d'un modèle de ménage est d'environ 50 à 55 000 roubles.

Après avoir assemblé nous-mêmes un générateur de chaleur par cavitation, nous obtenons un appareil à haut rendement.

Pour le bon fonctionnement de l'appareil, il est nécessaire de protéger les parties métalliques par peinture. Il est préférable de fabriquer des pièces en contact avec du liquide à parois épaisses, ce qui augmentera la durée de vie.

Dans la vidéo proposée, voyez un exemple clair du travail d'un générateur de chaleur à cavitation fait maison.

Abonnez-vous aux mises à jour par e-mail:

Générateur de chaleur à cavitation statique

Ce type de générateur de chaleur n'est que classiquement appelé statique. Cela est dû à l'absence de pièces rotatives dans la structure vortex du cavitateur. Afin de créer des processus de cavitation, différents types de buses sont utilisés.

Pour que la cavitation se produise, il sera nécessaire de fournir une vitesse de déplacement élevée dans le cavitateur à liquide. Pour cela, une pompe centrifuge ordinaire doit être utilisée. La pompe augmentera la pression du fluide devant la buse. Il se précipitera dans l'ouverture de la buse, qui a une section transversale beaucoup plus petite que le pipeline d'alimentation. Ceci fournit une vitesse élevée à la sortie de la buse. À l'aide d'une forte expansion du liquide, une cavitation se produit. Ceci sera également facilité par le frottement du liquide contre la surface du canal et la turbulence de l'eau, qui se produisent dans le cas d'un alignement net du jet de la buse. L'eau se réchauffe pour les mêmes raisons que dans une conception à vortex rotatif, mais avec une efficacité légèrement inférieure.

Schéma du principe de fonctionnement d'un générateur de chaleur stationnaire.

Le dispositif d'un générateur de chaleur statique n'a pas besoin de haute précision dans la fabrication des pièces. Dans la fabrication de ces pièces, l'usinage est minimisé par rapport à une conception rotative. En raison de l'absence de pièces rotatives, le problème des pièces d'étanchéité et des assemblages d'accouplement peut être facilement résolu. L'équilibrage n'est pas non plus nécessaire ici. La durée de vie du cavitateur est beaucoup plus longue. Même en cas d'épuisement de la ressource de la buse, sa fabrication et son remplacement nécessiteront des coûts de matière bien inférieurs. Dans ce cas, le générateur de chaleur à cavitation rotatif devra être fabriqué à nouveau.

L'inconvénient d'un dispositif statique est le coût de la pompe. Cependant, le coût de réalisation d'un générateur de chaleur de ce dispositif ne diffère pratiquement pas d'une structure tourbillonnaire rotative. Si l'on rappelle la ressource des deux installations, cet inconvénient se transformera en avantage, car en cas de remplacement du cavitateur, il n'est pas nécessaire de changer la pompe.

Par conséquent, il est logique de réfléchir à la façon de fabriquer un générateur de chaleur à vortex statique.

Fabrication du générateur de chaleur vortex Potapov

De nombreux autres appareils ont été développés et fonctionnent selon des principes complètement différents. Par exemple, les générateurs de chaleur vortex de Potapov, fabriqués à la main. Ils sont appelés statiques de manière conventionnelle. Cela est dû au fait que le dispositif hydraulique ne comporte aucune pièce rotative dans la structure. En règle générale, les générateurs de chaleur vortex reçoivent de la chaleur à l'aide d'une pompe et d'un moteur électrique.

L'étape la plus importante du processus de fabrication d'une telle source de chaleur de vos propres mains sera le choix du moteur. Il doit être sélectionné en fonction de la tension. Il existe de nombreux dessins et schémas d'un générateur de chaleur vortex à faire soi-même, qui montrent des méthodes pour connecter un moteur électrique avec une tension de 380 volts à un réseau de 220 volts.

Assemblage du châssis et installation du moteur

L'installation à faire soi-même d'une source de chaleur Potapov commence par l'installation d'un moteur électrique. Attachez-le d'abord au lit. Ensuite, utilisez une meuleuse d'angle pour faire les coins. Coupez-les dans un carré approprié.Après avoir fait 2-3 carrés, fixez-les à la barre transversale. Ensuite, utilisez une machine à souder pour assembler une structure rectangulaire.

Si vous n'avez pas de machine à souder à portée de main, vous n'avez pas besoin de couper les carrés. Découpez simplement les triangles aux endroits du pli prévu. Puis pliez les carrés à l'aide d'un étau. Utilisez des boulons, des rivets et des écrous pour sécuriser.

Après l'assemblage, vous pouvez peindre le cadre et percer des trous dans le cadre pour monter le moteur.

Installation de la pompe

Le prochain élément important de notre hydroconstruction vortex sera la pompe. De nos jours, dans les magasins spécialisés, vous pouvez facilement acheter une unité de n'importe quelle puissance. Au moment de le choisir, portez une attention particulière à 2 choses:

1. Il doit être centrifuge.
2. Choisissez une unité qui fonctionnera de manière optimale avec votre moteur électrique.

Après avoir acheté la pompe, fixez-la au cadre. S'il n'y a pas assez de barres transversales, faites 2-3 virages supplémentaires. De plus, il faudra trouver un accouplement. Il peut être allumé sur un tour ou acheté dans n'importe quelle quincaillerie.

Le générateur de chaleur à cavitation vortex Potapov sur bois, fabriqué à la main, se compose d'un corps, qui se présente sous la forme d'un cylindre. Il est à noter que des trous traversants et des buses doivent être présents à ses extrémités, sinon vous ne pourrez pas fixer correctement la structure hydraulique au système de chauffage.

Insérez le jet juste derrière l'entrée. Il est sélectionné individuellement. Cependant, rappelez-vous que son trou doit être 8 à 10 fois plus petit que le diamètre du tuyau. Si le trou est trop petit, la pompe surchauffera et ne pourra pas faire circuler l'eau correctement.

De plus, en raison de la vaporisation, le générateur de chaleur à cavitation vortex de Potapov sur bois sera très sensible à l'usure hydroabrasive.

Comment faire une pipe

Le processus de fabrication de cet élément de la source de chaleur de Potapov sur bois se déroulera en plusieurs étapes:

1. Tout d'abord, utilisez une meuleuse pour couper un morceau de tuyau d'un diamètre de 100 mm. La longueur de la pièce doit être d'au moins 600-650 mm.
2. Ensuite, faites une rainure externe dans la pièce et coupez le fil.
3. Faites ensuite deux anneaux de 60 mm de long. le calibre des anneaux doit correspondre au diamètre du tuyau.
4. Ensuite, coupez les fils pour les demi-anneaux.
5. La prochaine étape est la fabrication des couvercles. Ils doivent être soudés du côté des anneaux où il n'y a pas de filetage.
6. Ensuite, percez un trou central dans les couvercles.
7. Utilisez ensuite un gros foret pour chanfreiner l'intérieur du couvercle.

Une fois les opérations effectuées, le générateur de chaleur de cavitation au bois doit être connecté au système. Insérez un tuyau de dérivation avec une buse dans l'ouverture de la pompe d'où l'eau est fournie. Connectez l'autre raccord au système de chauffage. Connectez la sortie du système hydraulique à la pompe.

Si vous souhaitez réguler la température du liquide, installez un mécanisme à bille juste derrière la buse.

Avec son aide, le générateur de chaleur de Potapov sur bois fera circuler l'eau beaucoup plus longtemps dans tout l'appareil.

Est-il possible d'augmenter les performances de la source de chaleur Potapov

Dans cet appareil, comme dans tout système hydraulique, une perte de chaleur se produit. Par conséquent, il est souhaitable d'entourer la pompe d'une chemise d'eau. Pour ce faire, réalisez un boîtier calorifuge. Rendre la jauge extérieure d'un tel dispositif de protection plus grande que le diamètre de votre pompe.

Un tuyau prêt à l'emploi de 120 mm peut être utilisé comme ébauche pour l'isolation thermique. Si vous n'avez pas une telle opportunité, vous pouvez créer un parallélépipède de vos propres mains en utilisant de la tôle d'acier. La taille de la figure doit être telle que toute la structure du générateur puisse y entrer facilement.

La pièce à usiner doit être fabriquée uniquement avec des matériaux de qualité afin de résister sans problème à la haute pression dans le système.

Afin de réduire davantage les pertes de chaleur autour du boîtier, réalisez une isolation thermique, qui pourra ensuite être gainée d'une enveloppe en tôle.

Tout matériau capable de résister au point d'ébullition de l'eau peut être utilisé comme isolant.

La fabrication d'un isolant thermique se déroulera en plusieurs étapes:

1. Tout d'abord, assemblez l'appareil, qui sera composé d'une pompe, d'un tuyau de raccordement, d'un générateur de chaleur.
2. Après cela, sélectionnez les dimensions optimales du dispositif d'isolation thermique et trouvez un tuyau d'un calibre approprié.
3. Ensuite, faites les couvertures des deux côtés.
4. Après cela, fixez solidement les mécanismes internes du système hydraulique.
5. À la fin, faites une entrée et fixez-y (souder ou visser) un tuyau.

Une fois les opérations effectuées, souder la bride à l'extrémité du tuyau hydraulique. Si vous rencontrez des difficultés avec le montage de mécanismes internes, vous pouvez créer un cadre.

Assurez-vous de vérifier l'étanchéité des ensembles de générateur de chaleur et votre système hydraulique pour les fuites. Enfin, pensez à régler la température avec un ballon.

Protection antigel

Tout d'abord, faites une enveloppe isolante. Pour ce faire, prenez une tôle galvanisée ou une fine feuille d'aluminium. Découpez deux rectangles. N'oubliez pas qu'il est nécessaire de plier la feuille sur un mandrin de plus grand diamètre. Vous pouvez également plier le matériau sur la barre transversale.

Tout d'abord, posez la feuille que vous avez découpée et appuyez dessus avec un morceau de bois. De l'autre main, appuyez sur la feuille de manière à ce qu'un léger pli se forme sur toute la longueur. Ensuite, déplacez votre pièce un peu sur le côté et continuez à la plier jusqu'à ce que vous obteniez un cylindre creux.

Ensuite, faites un couvercle pour le boîtier. Il est conseillé d'envelopper toute la structure d'isolation thermique avec un matériau spécial résistant à la chaleur (laine de verre, etc.), qui doit ensuite être fixé avec un fil.

Instruments et appareils