Wykorzystanie podnośników powietrznych w turbinach wiatrowych. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Zastosowanie podnośników powietrznych w turbinach wiatrowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii

Komentarze do artykułu

Jeśli planujesz używać turbiny wiatrowej do podnoszenia wody, możesz użyć transportu powietrznego jako pompy. Jest to urządzenie wykorzystujące energię sprężonego powietrza do transportu wody. Jego zalety to brak ruchomych części, możliwość wypompowywania nieklarowanej wody, samoregulacja przy zmianie poziomu wody i objętości dopływu powietrza, niezawodność i bezpieczeństwo podczas pracy. Można go używać do podnoszenia wody ze studni, studni i źródeł płynących.

Przy stosunkowo niskiej sprawności samego podnośnika (0,2-0,4) ogólna sprawność instalacji jest znacznie wyższa niż przy zastosowaniu turbiny wiatrowej z generatorem elektrycznym i zasilaczem awaryjnym.

Konstrukcja turbiny wiatrowej z pompą jest prosta. Składa się z odrzutnika, masztu, przekładni, sprężarki i podnośnika powietrznego. Aby zwiększyć prędkość sprężarki, można zastosować napęd pasowy klinowy o odpowiednim przełożeniu. Do zbudowania małej pompującej turbiny wiatrowej odpowiednia jest sprężarka z samochodu ZIL lub podobnego.

Po wybraniu odpowiedniej sprężarki, na podstawie jej parametrów obliczany jest nadbieg i odrzutnik. Wydajność sprężarki określi wydajność podnośnika powietrznego. Ciśnienie wytwarzane przez sprężarkę będzie zależeć od głębokości zanurzenia dyszy powietrznej. Aby zmniejszyć przełożenie nadbiegu do 2-3, zaleca się zastosowanie odrzutnika wirnikowego o średnicy do 1 m. Przy prędkości wiatru około 6 m/s prędkość obrotowa sprężarki będzie wynosić około 450 obr/min . Odpowiedni moment obrotowy osiąga się dzięki wysokości wirnika odrzutnika. Konstrukcję samego podnośnika przedstawiono na rys. 1.

Sprężone powietrze ze sprężarki 1 dostarczane jest rurą 2 do dyszy 3 znajdującej się poniżej poziomu wody. Otwory dyszy rozbijają strumień powietrza na oddzielne pęcherzyki, które pędzą w górę rury pionowej 4. Lżejsza mieszanina wody i powietrza w rurze 4 jest wypierana przez słup cieczy do zbiornika separatora powietrza 6. Przy ciągłym dopływie powietrza do dyszy 3, mieszanina wodno-powietrzna podawana jest w górę, a woda dopływa do dyszy rurociągiem zasilającym 5. W separatorze powietrza 6 mieszanina wodno-powietrzna wylewa się z końca rury wznośnej 4, a zawarte w niej powietrze uchodzi do atmosfera. Głębokość zanurzenia dyszy oraz stężenie powietrza w mieszance powietrzno-wodnej decydują o wysokości tłoczenia powietrza.

Nomogramy do obliczania siły powietrznej pokazano na rys.2.

Załóżmy, że chcemy podnieść wodę ze studni za pomocą sprężarki o wydajności V = 0,33 m3/min na wysokość Hg = 7,5 m, natomiast możliwa głębokość zanurzenia dyszy w naszym przypadku wynosi Npf = 5 m.

Geometryczna wysokość podnoszenia jest obliczana z wyrażenia:

H=Ng+Npf=12,5 m.

Wartość względnego zanurzenia dyszy określa się ze stosunku:

apf=Npf/H=5/12,5=0,4.

Pożądane jest, aby ta wartość mieściła się w zakresie 0,3 ... 0,8.

Ciśnienie, jakie musi wytworzyć sprężarka, biorąc pod uwagę straty w rurociągu, oblicza się ze wzoru:

Pk = (0,11...0,12)Npf = (0,11...0,12)5 = = 0,55...0,6 (kgf/cm2).

Zgodnie z nomogramem na rys. 2, a dla αpf = 0,4 i Npf = 5 m, stwierdza się przepływ właściwy powietrza α = 4. Przepływ powietrza Q (m3/h), w oparciu o wydajność sprężarki V (m3/min), oblicza się ze wzoru:

Q=60V/α=60⋅0,33/4=5 м3/ч.

Wykorzystując nomogram z rys. 2,b dla αпф=0,4 i Q=5 m3/h wyznacza się wymaganą średnicę rury wznośnej d=50 mm.

Ekonomiczna prędkość mieszanki w pionie nie przekracza 6...10 m/s. Gdy mieszanina przemieszcza się w górę, jej prędkość wzrasta z powodu rozszerzania się pęcherzyków powietrza, dlatego rura wznośna na górze ma większą średnicę. Punkt przejścia z jednej średnicy na drugą określa się poprzez obliczenie prędkości na długości rury. Przy wysokości zasilania do 60 m z reguły nie jest zapewnione przejście rury podnoszącej na większą średnicę.

Dyszę można wykonać w następujący sposób. W rurze pionowej, w miejscu zamontowania dyszy, wierci się pięć rzędów otworów w szachownicę wiertłem D2...3 mm z odstępem między otworami i rzędami 15...20 mm. Nad i pod otworami do rury wznośnej przyspawane są dwa kołnierze. Obszar dyszy jest zamknięty kawałkiem rury o dużej średnicy i przyspawany wzdłuż kołnierzy. Do górnego kołnierza przyspawana jest złączka lub rurka doprowadzająca powietrze.

Poniżej dyszy w postaci rury wlotowej pozostaje 0,3 ... 0,6 m rury pionowej.

Aby zapobiec przedostawaniu się oleju do wody, na kanale powietrznym za sprężarką należy zamontować separator oleju. Wskazane jest pomalowanie podnośnika np. klejem epoksydowym rozcieńczonym rozpuszczalnikiem.

Autorzy: D.A. Dujunow, A.V. Piżankowa

Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Dyski twarde HGST Ultrastar He 6 TB z helem 10.11.2013

Firma HGST, będąca od zeszłego roku w całości własnością Western Digital, ogłosiła rozpoczęcie dostaw dysków twardych Ultrastar He o pojemności 6 TB. Przypomnijmy, że przedrostek He w nazwie produktów oznacza zastosowanie zaawansowanej technologii HelioSeal.

W zeszłym roku dowiedział się o planach HGST zastąpienia helem tradycyjnego powietrza wypełniającego tzw. hermetyczną strefę dysku twardego. Według twórców, użycie lżejszego gazu może zmniejszyć zużycie energii. Dodanie półmisków zwiększa również pojemność pamięci. Nowe produkty przeznaczone są do zastosowania w środowiskach chmurowych, systemach backupu informacji, środowiskach RAID, centrach danych.

W komunikacie prasowym twórcy porównali nowe dyski z tradycyjnymi dyskami twardymi 4 TB wypełnionymi powietrzem. Żelowe dyski twarde charakteryzują się o 23% niższym zużyciem energii w trybie czuwania, o 49% lepszą wydajnością energetyczną (w watach na TB) i mniejszą o 1 gramów wagą, pomimo zwiększenia liczby talerzy o dwa, co skutkuje 50% wzrostem pojemności i 50% mniejszą wagą na TB .

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Czarna dziura zrodziła planetę

▪ Flash NAND tanieje

▪ Lecznicze właściwości złota

▪ Intel zaprezentuje nowy komputer typu Tablet

▪ Nowy zawód - górnik kosmiczny

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Wzmacniacze niskich częstotliwości. Wybór artykułu

▪ artykuł Frankensteina. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jaka ludzka kość zainspirowała Eiffla do zaprojektowania Wieży Eiffla? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Bolotsvetnik shitolistny. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł O zastosowaniu subwoofera w systemie muzycznym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Piłka w torbie. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn