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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Твердотельные накопители Team Group TM4PS4 и TM8PS4 04.04.2015 Компания Team Group представила твердотельные накопители TM4PS4 и TM8PS4, выполненные в форм-факторе M.2 SSD (Next Generation Form Factor, NGFF). Изделия подходят для использования как в мобильных компьютерах, так и в настольных системах, материнские платы которых наделены соответствующим слотом. Задействован интерфейс SATA 3.0 с пропускной способностью до 6 Гбит/с. Модель TM4PS4 имеет размеры 42,0 х 22,0 х 3,5 мм и весит 4 г. У изделия TM8PS4 эти характеристики равны 80,0 х 22,0 х 3,5 мм и 9 г. Вместимость в обоих случаях составляет 128 или 256 Гбайт. Накопители TM4PS4 обеспечивают скорость чтения и записи информации до 550 и 150 Мбайт/с соответственно. Показатель IOPS (операций ввода/вывода в секунду) при произвольном чтении блоками по 4 кбайт достигает 70 тыс., при записи - 40 тыс. Решения TM8PS4 демонстрируют скорость чтения/записи до 560/300 Мбайт/с. Значение IOPS составляет до 73 тыс. при чтении и до 70 тыс. при записи. Заявленная средняя наработка на отказ (MTBF) достигает 1,5 млн часов. Поддерживаются команды TRIM и режим DevSleep, который продлевает время автономной работы мобильного устройства. На изделия предоставляется трехлетняя гарантия.

Другие интересные новости:

▪ Школьники Екатеринбурга оплачивают обед прикосновением пальца

▪ Защищенный ученический планшет Panasonic E3

▪ Робот найдет и обезвредит коллегу-предателя

▪ Сверхкомпактный датчик изображения толщиной 2,5 мм для мобильных устройств

▪ 3D-принтер BQ Hephestos 2

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электропитание. Подборка статей

▪ статья Игольное ушко. Крылатое выражение

▪ статья Какие игровые виды спорта имеют подводные аналоги? Подробный ответ

▪ статья Шагающие весла. Личный транспорт

▪ статья Доработка ДПКД трансивера RA3AO при произвольной ПЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нормы приемо-сдаточных испытаний. Подвесные и опорные изоляторы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026