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:

Аромат античных статуй 22.03.2025

Исследования, проведенные учеными из Копенгагенского художественного музея, раскрыли удивительное и неожиданное открытие: древнегреческие и римские скульптуры не только раскрашивали, но и ароматизировали. Это открытие меняет наши представления о восприятии искусства в античные времена, добавляя новое измерение в восприятие античных статуй. Ученые основывают свои выводы на изучении древних текстов, включая произведения римского философа Цицерона, а также надписей, найденных в храмах Греции. Согласно этим источникам, статуи богов и богинь не воспринимались лишь как произведения искусства, они должны были напоминать живых существ, что подтверждается практикой использования ароматических масел и благовоний. Например, Цицерон упоминает, что в сицилийском городе Сегеста статую богини Артемиды натирали ароматическими маслами и благовониями. Также на острове Делос, по надписям на храмах, смазывали статуи духами с запахом роз, что подтверждает распространенность этой практики. Автор иссле ...>>

Ленивая стиральная машина Haier Leader 22.03.2025

Компания Haier представила уникальное устройство, которое она называет "первой в мире ленивой стиральной машиной" - модель Haier Leader (XQGL125-MBLDE697WU1). Основной особенностью этого инновационного устройства является его необычный дизайн с тремя барабанами, позволяющими одновременно стирать различные типы одежды. Один основной барабан предназначен для стандартной стирки белья, а два меньших барабана - для стирки носок, нижнего белья и других мелких предметов. Эти маленькие барабаны имеют диаметр 216 мм и могут вмещать до 1 кг белья каждый. Стиральный цикл занимает всего 22 минуты, что в разы быстрее, чем у традиционных стиральных машин. Размеры машины - 600х570х1070 мм. Это устройство экономит пространство и требует минимального подключения: только один источник питания и одна водяная магистраль. Встроенная медицинская УФ-стерилизация эффективно уничтожает бактерии, обеспечивая более чистую стирку. Интеллектуальные функции: Стиральная машина оснащена искусственным интелл ...>>

Новая теория планетарных космических тел 21.03.2025

Международная команда астрономов, в том числе исследователи из Цюрихского университета, предложила новую теорию образования так называемых планетарно-массовых объектов (PMO). Эти космические тела по своей массе занимают промежуточное положение между звездами и планетами, но не вращаются вокруг каких-либо звезд. Согласно новому исследованию, такие объекты могут образовываться в результате столкновений газовых и пылевых дисков вокруг молодых звезд. Ранее существовала гипотеза, что PMO являются либо "неудавшимися" звездами, либо планетами, которые были выброшены из своих звездных систем. Однако недавно проведенное компьютерное моделирование показало, что в плотных звездных скоплениях, таких как Трапеция в Орионе, взаимодействие протопланетных дисков может создавать условия для формирования свободно движущихся объектов. Когда два таких диска сближаются, их гравитационное взаимодействие может привести к образованию длинных структур из газа и пыли, называемых приливными мостами. Со времен ...>>

Случайная новость из Архива Тополя научатся разлагать яды 08.01.2018 Шарон Доути (Sharon Doty), специалист по микробиологии растений из Университета штата Вашингтон, США, и ее коллеги, сумели выделить из конкретного экземпляра тополя (Populus nigra) очень эффективный штамм разлагающих токсины бактерий и ввели его другим деревьям. Это повысило природную способность тополей разлагать канцероген трихлорэтилен (ТХЭ) - промышленный растворитель, просачивающийся в грунтовые воды вблизи свалок. Таким образом, модифицированные деревья можно будет высаживать на территориях с сильно загрязненными грунтовыми водами, где они будут служить эффективным и недорогим средством очистки этих вод. Один из студентов Доути собрал микробов Enterobacter штамма PDN3 из стружек висконсинского тополя. Исследователи смочили взвесью этих бактерий свои гибридные саженцы и высадили их рядом с необработанными саженцами на трех площадках программы Superfund вблизи Сан-Франциско, сильно загрязненных трихлорэтиленом и выбранных для очистки правительством США. Через три года положительный эффект стал очевидным. Почва вокруг "привитых" тополей содержала на 50% больше ионов хлора - безвредных остатков разложения молекул ТХЭ, чем почва вокруг тополей, не подвергавшихся обработке. Кроме того, у обработанных деревьев стволы были на 30% толще, чем у необработанных, что говорит о более здоровом росте. В общем, концентрация ТХЭ в месте посадок стала ниже максимального предела для питьевой воды, установленного Агентством по охране окружающей среды.

Другие интересные новости:

▪ Почему фотография еды вызывает аппетит

▪ Новые 3,5- и 4,5-разрядные аналого-цифровые преобразователи

▪ Мощные аккумуляторы от Solid Power

▪ Мужчины и женщины видят разные сны

▪ Фотокомпакты Sony Cyber-shot DSC-WX500 и DSC-HX90V

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микроконтроллеры. Подборка статей

▪ статья Последствия употребления наркотиков для здоровья человека. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Чем для нас полезна вода? Подробный ответ

▪ статья Инкассатор. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Как современные ветротродвигатели борются с капризами ветра. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой трансвертер диапазона 50 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025