Кавитация в системе отопления

Кавитация в системе отопления

Кавитация - это образование пузырьков газа из-за локального перепада давления в перекачиваемой жидкости. Это снижает напор и, следовательно, эффективность насоса, а также повреждает детали насоса и вызывает шумную работу.

В зонах повышенного давления эти газовые пузырьки начинают схлопываться; эти микроскопические взрывы могут повредить гидравлическую систему.

Классические устройства, такие как радиаторы, камеры сгорания, нити накаливания и т.д., часто используются для обогрева помещений или жидкостей. Однако используются и устройства, оказывающие принципиально иное воздействие на теплоноситель. К таким устройствам относятся кавитационные теплогенераторы, работа которых заключается в образовании газовых пузырьков, через которые выделяется тепло.

Конструкция и режим работы

Принцип работы кавитационного теплогенератора заключается в нагревательном эффекте за счет преобразования механической энергии в тепловую. Теперь давайте более подробно рассмотрим само явление кавитации. Когда в жидкости создается избыточное давление, образуются вихри, а поскольку давление жидкости выше давления содержащегося в ней газа, молекулы газа выделяются в отдельные включения - схлопывающиеся пузырьки. Из-за разницы давлений вода стремится сжать газовый пузырь, который накапливает большое количество энергии на своей поверхности, и температура внутри достигает примерно 1000 - 1200ºC.

Когда кавитационные полости переходят в зону нормального давления, пузырьки схлопываются, и энергия от их схлопывания высвобождается в окружающее пространство. При этом высвобождается тепловая энергия, и жидкость нагревается вихревым потоком. Это принцип, на котором основаны теплогенераторы. Рассмотрим принцип работы простейшей версии кавитационного нагревателя.

Гудящий звук обычно возникает, когда кто-то открывает кран и вода в трубе начинает двигаться.

Но жители первых этажей, расположенных выше технического этажа, также часто жалуются на постоянный гул. Дело в том, что движение воды всегда происходит в техническом подвале - ведь именно там находятся основные трубы, в которых постоянно циркулирует вода.

Итак, давайте рассмотрим основные причины гула в трубах горячей воды, холодной воды и отопления:

1. воздушные отверстия.

2. высокое давление и малые диаметры труб.

3. различные загрязнения, поступающие в систему и циркулирующие в ней.

4. неправильная техника монтажа - места крепления не затянуты, что вызывает вибрацию трубы.[1]

Кавитация - образование паровых пузырьков в теплоносителе в области большого увеличения диаметра трубы (возникновение пониженного диапазона давления) с последующим схлопыванием, что разрушает систему.

В любом случае, шум в трубах - это явление, вызванное неправильным монтажом, установкой или эксплуатацией технического оборудования.

Явление кавитации уже несколько десятилетий используется для получения тепла в промышленных и бытовых целях. Кавитация - это создание турбулентности в жидкости с образованием газовых карманов (пузырьков), которые выступают в качестве основного переносчика тепла. Поэтому при определении явления возникновения кавитации целесообразно сосредоточиться на физическом механизме, с помощью которого стационарные кавитационные ядра, присутствовавшие в жидкости и поэтому никак себя не проявлявшие, преобразуются в каверны и могут совершать тот или иной вид движения[2]. Исследования кавитационных течений в пузырьковых и вихревых кавитациях показывают, что в сильных степенях проявления тело имеет связанную с ним полость или, как ее называют, присоединенную полость. Для таких каверн характерны почти прозрачная, наполненная парами голова и пульсирующий, наполненный пеной хвост, сопровождающийся выбросом в поток пенистых газопаровых образований.