Вихревой теплогенератор

Вихревой теплогенератор – источник энергии, в основу которого положен вихревой эффект – разделение жидкости (газа) на две фракции при закручивании в конических или цилиндрических камерах. При этом на периферии такой камеры образуется вихрь с повышенной температурой, а в центре образуется другой вихрь с противоположным движением потока и пониженной температурой. Впервые такой эффект был замечен при замере температуры в промышленных циклонах Ж. Ранком – французским изобретателем и инженером. После того, как Ранку удалось разделить потоки на горячий и холодный, он подал заявку на изобретенное устройство (1931 г.), но только в 1934 г., он стал обладателем патента (Патент США №1952281). К сожалению, данным изобретением никто не заинтересовался, пока в 1946 г. Р. Хильш (физик) не опубликовал экспериментальную работу над вихревой трубкой с указанием рекомендаций по их конструированию. Впоследствии вихревые трубки получили название трубки Ранке-Хилша, а работой заинтересовались другие инженеры-исследователи.

Наиболее распространенные вихревые теплогенераторы:

Вихревой теплогенератор Григгса (гидросонная помпа)

Л. Григгс занимал должность главного инженера в небольшой компании, занимающейся отопительными системами, и пытался создать фрикционный нагреватель с максимально упрощенной конструкцией. При проведении испытаний устройство демонстрировало феномен избыточного тепла, который Григгс воспринял как ошибку и не придал значение. Совершенствуя конструкцию вихревого теплогенератора и готовя его к производству, он так и не смог уговорить руководство фирмы на серийное изготовление (было изготовлено всего несколько экспериментальных установок), так как по конструкции его установки были намного сложнее конструкций ТЭНов (теплоэлектронагревателей).

Конструкция вихревого теплогенератора ГриггсаВихревой теплогенератор Григгса

В основу конструкции теплогенератора лежит ротор, выполненный монолитно из алюминия (диаметр ротора 12″) на поверхности данного ротора выполнены отверстия с диаметром около 10 мм, глубина сверления так же была приблизительно равна 10 мм. Ротор устанавливался на стальной вал и фиксировался штифтом, вращение осуществлялось в подшипниковых опорах с помощью электродвигателя, который в свою очередь соединялся с валом через муфту. Ротор размещался внутри колоколообразного корпуса (статора) выполненного из стали, при этом зазор между ротором и статором обеспечивался в пределах 1 мм. Концы вала были уплотнены, для предотвращения утечки нагретой жидкости. Непосредственно нагрев осуществлялся в зазоре за счет трения и жидкости и металла, а так же завихрений, образующихся в отверстиях ротора (кавитация). Вихревой теплогенератор мог нагревать жидкость до 80°С, при этом первоначальная температура теплоносителя колебалась от 20 до 40°С, так же высокая температура на выходе из генератора зависит от расхода, то есть чем меньше расход, тем выше температура. По тезисным выкладкам и журнальным публикациям, основанных на патентах Григгса, эффективность нагрева достигала коэффициента 1,6.

Конструктивные особенности теплогенератора Сярга

Вихревой теплогенератор Сярга стал продолжением конструкции Шаубергера, Гексена и Клемма, хотя некоторые утверждают, что автор не был знаком с их трудами. Так же это видно и из поданного им патента, где не были упомянуты вышесказанные изобретатели. (Патент № 2000130423 от 2000г.)

Конструкция теплогенератора Сярга

Конструктивно теплогенератор состоит из стального сосуда (корпуса) внутри которого размещены теплообменник (перфорированный статор) и ротор. Ротор имеет подшипниковую опору и приводится во вращение высокооборотистым электродвигателем. В корпусе так же присутствуют штуцера, необходимые для подвода холодной воды с одной стороны и отвода горячей воды с другой стороны. Ротор – сборочная единица, состоящая из специализированных дисков, верхней и нижней крышек и диафрагм, устанавливаемых между дисками. Верхняя крышка оборудована патрубком для нагнетания через нее холодной воды, внутренняя часть которой выполнена по принципу «внутреннего винта Архимеда».

Вихревой теплогенератор Сярга

При вращении ротора в вихревой теплогенератор под давлением и через входной патрубок попадает холодная вода. Образуются центробежные силы, выталкивающие жидкость из центра диска, которая пройдя по каналам, ударяется в ячейки статора. Вследствие данной работы в определенных полостях диска образуется вакуум (так полагает автор изобретения), что при адиабатических процессах позволяет на границе зон вакуума и высокого давления локально достичь повышения температур в несколько тысяч градусов по Цельсию. Наиболее эффективный нагрев осуществляется при обеспечении соотношения диаметра диска к диаметру полости самого диска 3:1, а толщина диска должна составлять примерно 15% от наружного диаметра.

Вихревой теплогенератор Потапова

В основе теплогенератора Потапова лежит видоизмененная конструкция трубки Ж. Ранке. Потопов, наверное, первый решилВихревой теплогенератор Потапова пропустить сквозь трубку не газ (воздух), как это уже делалось на протяжении пятидесяти лет, а воду. Цель данного эксперимента была получить горячую и холодную воду. Разделение потоков произошло, но  на горячий поток и теплый (в сравнении с исходной температурой). Путем калориметрии было установлено, что данная установка вырабатывает больше тепловой энергии, чем двигатель потребляет электрической.

Конструкция вихревого теплогенератора Потапова

Как уже писалось ранее, вихревой теплогенератор Потапова основан на трубке Ранке, к которой через промежуточный патрубок подключается центробежный насос, нагнетающий воду в улитку с давлением от 4 до 6 бар. В улитке поток закручивается и попадает в цилиндрическую часть теплогенератора, при этом длина цилиндрической части составляет десять частей диаметра. Поток, проходя по цилиндрической части, совершает спиральное движение и, дойдя до конца трубки, упирается в донышко с центральным отверстием. Перед донышком установлено тормозное устройство, выполняющее функцию спрямления потока и образования противотока по которому жидкость вращаясь, возвращается к штуцеру, установленному в плоской стенке улитки. Через это отверстие выходит «холодный» поток. Непосредственно в штуцере установлено еще одно спрямляющее устройство, аналогичное основному, что позволило дополнительно вести съем тепловой энергии.

One thought on “Вихревой теплогенератор

  • 07.07.2015 at 19:51
    Permalink

    Нужно отметить, что это устройство имеет небольшие габариты, но может обеспечить полностью автономное отопление, а при правильном подходе еще и горячее водоснабжение. Где используются вихревые теплогенераторы энергии? В холодильных установках; для высокоэффективного генерирования тепла в системах автономного отопления жилых, офисных и производственных объектов; в системах горячего водоснабжения и систем технологического нагрева сред.

    Reply

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>