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:

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

AirPods Pro с инфракрасными камерами 27.11.2025

Apple традиционно играет роль новатора, поэтому ожидания от следующего поколения AirPods Pro особенно высоки. Новая модель, над которой компания уже активно работает, должна не просто улучшить звук, но и расширить способы взаимодействия человека с цифровой средой. Одним из наиболее заметных нововведений станет появление чипа Apple H3. Сегодняшние AirPods Pro используют поколение H2, обеспечивающее высокую скорость обработки звука, однако переход к H3 обещает еще более точное шумоподавление и сокращение задержки при беспроводной передаче аудио. По данным источников, новая архитектура улучшит энергоэффективность, а также позволит чипу глубже интегрироваться с устройствами экосистемы Apple. Особенно это касается гарнитуры Vision Pro, которая получит более синхронную работу с будущими наушниками. Не менее интригующей выглядит вторая инновация - миниатюрные инфракрасные камеры, встроенные непосредственно в корпус AirPods. Специалисты предполагают, что эти сенсоры смогут фиксировать дв ...>>

ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025

Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать И ...>>

Случайная новость из Архива Новый автомобильный датчик угла поворота 15.05.2007 Сегодня в автомобильной промышленности разработка электрических и электронных систем, таких как гибридный электромобиль и электроусилитель руля, отвечает задачам экономии топлива и повышения комфортности в автомобиле. При этом электроусилитель руля следует оснащать датчиками угла для определения угла поворота и момента вращения. В прошлом для этих целей применялись магнитные датчики, такие как датчики на основе элемента холла или преобразователя координат. Однако большинство этих устройств устанавливаются внутри и рядом с электрическими двигателями или генераторами, которым требуется защита от магнитных шумов. Датчик угла поворота ротора компании Sumida разработан ее немецким подразделением VOGT Electronic Components с применением не-ферромагнитной структуры и имеет высокую рабочую частоту. Эта уникальная разработка позволяет добиться устойчивости к магнитным интерференциональным шумам электрических двигателей. Продукт не требует закрепления на поворотной оси, и приемлем для различного числа полюсных пар, следовательно, позволяет достичь большей гибкости применения. Основные применения: гибридный электромобиль, электроусилитель руля, ISO, X-by-wire (система безопасности, позволяющая сохранять работоспособность автомобиля при отказе отдельных элементов), активная подвеска, датчик веса пассажира.

Другие интересные новости:

▪ Глобальное потепление разрушает пищеварительную систему

▪ Глаз-протез с ночным видением

▪ Гидрогель и солнечный свет смогут опреснять воду

▪ Шлем виртуальной реальности Alcatel Vision

▪ Космический зонд JUICE

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Афоризмы знаменитых людей. Подборка статей

▪ статья Адвокат Божий. Крылатое выражение

▪ статья Кто первый съел шоколадку и выпил какао? Подробный ответ

▪ статья Контролер газового хозяйства. Должностная инструкция

▪ статья Антенна с обратным излучением. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Неподвижные пальцы. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025