Использование эрлифтов в ветроустановках. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Если вы планируете использовать ветроустановку (ВЭУ) для подъема воды, то в качестве насоса можно использовать эрлифт. Он представляет собой устройство, в котором для транспортирования воды используется энергия сжатого воздуха. К его достоинствам относятся отсутствие движущихся деталей, возможность откачивания неосветленной воды, саморегулирование при изменении уровня воды и объема подачи воздуха, надежность и безопасность при эксплуатации. Он может использоваться для подъема воды из колодцев, скважин и проточных источников.

При относительно низком КПД самого эрлифта (0,2-0,4) общий КПД установки получается значительно выше, чем при использовании ВЭУ с электрогенератором и источником бесперебойного питания.

Конструкция насосной ВЭУ проста. Она состоит из репеллера, мачты, передачи, компрессора и эрлифта. Для повышения частоты вращения компрессора можно использовать клиноременную передачу с соответствующим передаточным отношением. Для постройки небольшой насосной ВЭУ подойдет компрессор от автомобиля "ЗИЛ" или аналогичный.

Подобрав подходящий компрессор, под его параметры рассчитывают повышающую передачу и репеллер. Производительность компрессора будет определять производительность эрлифта. Развиваемое компрессором давление будет зависеть от глубины погружения форсунки эрлифта. Для снижения передаточного отношения повышающей передачи до 2-3 желательно использовать репеллер роторного типа диаметром до 1 м. При скорости ветра порядка 6 м/с частота вращения компрессора будет около 450 об/мин. Соответствующий вращающий момент достигается за счет высоты ротора репеллера. Устройство самого эрлифта поясняет рис.1.

Сжатый воздух от компрессора 1 по трубе 2 подается к форсунке 3, расположенной ниже уровня воды. Отверстия форсунки разбивают воздушный поток на отдельные пузырьки, которые устремляются вверх по подъемной трубе 4. Более легкая водовоздушная смесь в трубе 4 вытесняется столбом жидкости в резервуар воздухоотделителя 6. При непрерывной подаче воздуха в форсунку 3 происходит подача водовоздушной смеси вверх и поступление воды к форсунке по подводящему трубопроводу 5. В воздухоотделителе 6 водовоздушная смесь выливается из конца подъемной трубы 4, а заключенный в ней воздух уходит в атмосферу. Глубина погружения форсунки и концентрация воз духа в водовоздушной смеси определяют высоту подачи эрлифта.

Номограммы для расчета эрлифта представлены на рис.2.

Допустим, что мы хотим поднять воду из колодца с помощью компрессора производительностью V=0,33 м3/мин на высоту Нг=7,5 м, при этом возможная в нашем случае глубина погружения форсунки Нпф=5 м.

Геометрическую высоту подъема вычисляют из выражения:

Н=Нг+Нпф=12,5 м.

Величину относительного погружения форсунки определяют из отношения:

αпф=Нпф/Н=5/12,5=0,4.

Желательно, чтобы эта величина находилась в диапазоне 0,3...0,8.

Давление, которое должен развивать компрессор с учетом потерь в трубопроводе рассчитывают по формуле:

Рк = (0,11...0,12)Нпф = (0,11...0,12)5 = = 0,55...0,6 (кгс/см2).

По номограмме рис.2,а для αпф=0,4 и Нпф=5 м находят удельный расход воздуха α=4. Подачу эрлифта Q (м3/ч), исходя из производительности компрессора V (м3/мин), рассчитывают по формуле:

Q=60V/α=60⋅0,33/4=5 м3/ч.

По номограмме рис.2,б для αпф=0,4 и Q=5 м3/ч определяют требуемый диаметр подъемной трубы d=50 мм.

Экономичная скорость движения смеси в подъемной трубе не превышает 6...10 м/с. При движении смеси вверх скорость ее растет из-за расширения пузырьков воздуха, поэтому подъемная труба в верхней части имеет больший диаметр. Точка перехода от одного диаметра к другому определяется расчетом скорости по длине трубы. При высоте подачи до 60 м перехода подъемной трубы на больший диаметр, как правило, не предусматривают.

Форсунку можно выполнить следующим образом. В подъемной трубе, в месте оборудования форсунки, сверлом D2...3 мм просверливают в шахматном порядке пять рядов отверстий с шагом между отверстиями и рядами 15...20 мм. Выше и ниже отверстий на подъемную трубу наваривают два фланца. Отрезком трубы большого диаметра зону форсунки закрывают и обваривают по фланцам. В верхний фланец вваривают штуцер или трубку для подачи воздуха.

Ниже форсунки в виде подводящего патрубка оставляют 0,3...0,6 м подъемной трубы.

Чтобы в воду не попало масло, после компрессора на воздухопроводе необходимо установить маслоотделитель. Эрлифт желательно окрасить, например, эпоксидным клеем, разбавленным растворителем.

Авторы: Д.А. Дуюнов, А.В. Пижанков

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Стирка почти без воды 05.12.2008 Известно, что многие птицы любят купаться в пыли, очищая перья за счет абсорбции грязи мелкими минеральными частицами. Подобный эффект используется в стиральной машине, изобретенной в университете Лидса (Великобритания). Университет создал специальную фирму, которая начнет выпуск такой машины в 2009 году. В машину заливают всего стакан воды, в которой растворяется стиральный порошок. Стирка осуществляется массой из тысяч пластмассовых гранул с особой структурой поверхности (ее подробности держатся в секрете), которая впитывает грязь с тканей. Заряда пластмассовой "пыли" хватает на сто стирок, после чего ее надо сменить. Белье выходит из машины почти сухим, так что экономится не только вода, но и электроэнергия, необходимая для сушки.

Другие интересные новости:

▪ Мощный графеновый материал для высокоэффективных суперконденсаторов

▪ Плесень на стенах вызывает галлюцинации

▪ NAS-хранилище Thecus N2810 Pro

▪ Глютен против секущихся кончиков

▪ Защищенная камера Olympus Tough TG-870

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Ваши истории. Подборка статей

▪ статья Ходоки у Ленина. Крылатое выражение

▪ статья Сколько горючего расходует один пассажирский самолет? Подробный ответ

▪ статья Работа на намоточном и оплеточных станке. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Использование солнечной энергии. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Телепередатчик своими силами. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026