- Сайт для строителей и снабженцев. Объявления о продаже стройматериалов, статьи о стройматериалах, строительные новости snabjentsi.ru

 
 

 

 

Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика
 

 

 



 

 


 

 



 ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ДЛЯ ОТОПИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ (2)

Тем не менее усиление кавитационных эффектов вполне возможно путем создания механически элегантного и термодинамически высокоэффективного устройства, обеспечивающего достаточное повышение температуры в жидкости. Это позволило бы создать необходимые предпосылки для инженерно-конструкторской разработки системы для автономного производства тепла и горячей воды в жилых и общественных зонах; системы, использующие устройства, характерной особенностью которых являются вращающиеся детали (шнеки), которые посредством прогона жидкости через дополнительные каналы приводят к суммарному увеличению эффективности кавитационных процессов.
Эта цель достигается тем, что обычная трубка Вентури снабжается шнеком, вращающимся за счет потока жидкости, циклично перекрывая дополнительные каналы - пазы, оканчивающиеся отверстиями, которые в свою очередь выходят в зону кавитации. Инженерно-конструкторское решение такого кавитатора иллюстрируется рисунком.
Кавитатор представляет собой корпус 1, внутри которого осесимметрично размещена втулка 2 (аналог трубки Вентури) с центральным отверстием, которое выходит в зону кавитации. На втулке 2 со стороны прихода потока жидкости рзмещен шнек 3, который при своем вращении последовательно перекрывает пазы 5, выполненные во вставке 4 с отверстиями 6, выходящими в зону кавитации. Вставка 4 жестко насажена со стороны выхода потока жидкости из кавитатора.
В качестве материалов для изготовления кавитатора могут быть использованы простые стали, если теплоносителями являются обычная вода и другие инертные жидкости, или специальные стали и металлы, если теплоноситель химически активен. При этом втулка 2 и вставка 4 могут быть выполнены как одно целое.
Рассматриваемый кавитатор работает следующим образом. При принудительном движении жидкости за выходным отверстием втулки 2 вследствие перепада давления создается зона развитой кавитации, которая резко усиливается циклическим срывом в эту зону кавитирующей жидкости из отверстий 6, поочередно перекрываемых вращающимся шнеком 3.
Практические испытания кавитатора были проведены на аппарате, состоящем из замкнутого гидравлического контура длиной L=40м (внутренний диаметр трубы d=25 мм), насоса
(h=0,60), электродвигателя (h=0,84) и собственно кавитатора. В качестве теплоносителя использовалась обычная вода. В ходе испытаний осуществлялась регистрация входных электрических характеристик: мощности, напряжения и тока. Кроме того, регистрировались время экспериментального цикла, а также изменения в аппарате температуры и давления воды.
В качестве рабочего диапазона температур выбран интервал 40-60 С - типичный для отопительных систем жилых помещений.
Результаты испытаний приведены в таблице.

Для сравнения в ней приведены данные параллельных контрольных испытаний кавитаторов типа трубки Вентури, имеющих близкие значения сечений внутренних каналов.
Обозначения в таблице:
S - значение рабочих сечений внутренних каналов кавитатора
t - время подъема температуры в аппарате от 40 до 60 градусов С;
Q - увеличение теплосодержания аппарата за время экспериментального цикла;
h - коэффициент преобразования вводимой в аппарат энергии в тепловую (при этом не учтена энергия на теплоизлучение в помещение и конвекцию воздуха)
Оценка по формуле Стефана-Больцмана дает потери на излучение Еизл.
= 1,24 МДж. Таким образом, реальный КПД аппарата, оснащенного рассматриваемым кавитатором, будет не менее
hапп= (3,74+1,24)/5,36 = 0,93. Это означает, что КПД собственно кавитатора (достигая значения hкав =1,95, т.к. фактически вводимая в него кинетическая энергия вследствие не 100% -ой производительности насоса и электродвигателя вдвое меньше) на самом деле hапп и hкав значительно выше, так как, по-прежнему остается не учтенной энергия, затарченная на гравитационную конвекцию воздуха.
Анализ результатов испытаний, приведенных в таблице, показывает, что кавитатор рассматриваемой конструкции при прочих равных условиях демонстирует более высокую по сравнению с существующими степень преобразования вводимой в гидравлический контур электрической энергии в тепловую. В связи с этим можно считать, что использование такого кавитатора в отопительных системах и других нагревательных устройствах различного назначения имеет вполне благоприятную перспективу. Кавитатор для гидрофизических теплогенераторов защищен патентом РФ.

  Л.В. Ларионов, к.ф. м. н., И.И. Томин, к.т.н., С.А. Лебедев, В.В. Ли

  

 


 

 
ИСКАТЬ: