Page 204 - Теория кавитации

через перепускную магистраль.
Завихрители могут выполняться с винтовыми или спиральными профилями рабочих
камер, с постоянными или сужающимися сечениями патрубков, с одной или более рабочими
камерами, с одним или несколькими тангенциальными вводами, с вводами типа вихревых
форсунок и т.п.
Рабочие камеры этих нагревателей могут быть прямоточными, двойными
противоточными, цилиндрическими, коническими, сложной формы и т.д.
Разнообразны и конструкции тормозных устройств – от тел обтекания до лопастных
спрямляющих аппаратов.
В пассивных аксиальных ВТ используются различные диафрагмы с цилиндрическими,
коническими, щелевидными или спиральными отверстиями, с одним и более отверстиями, с
аксиальным или смещенным отверстиями, с одной или несколькими последовательно
установленными перегородками и т.д.
Применяются теплогенераторы смешанного типа, в которых, для повышения
эффективности работы одновременно используются как завихрители, так и диафрагмы.
К активным относятся ВТ, в которых механическая активация рабочего тела происходит
в результате воздействия на жидкость подвижных активаторов - вращающихся, колеблющихся
или совершающих сложное движение.
Подающаяся во входной патрубок ВТ активного типа холодная жидкость закручивается
вращающимся активатором, ускоряется, активируется и нагревается. Это происходит в
процессе движения в сторону неподвижного тормозного устройства, на котором поток
затормаживается, дополнительно активируется и нагревается. Через выходной патрубок
горячая жидкость подается к потребителю.
Разновидности активных ВТ отличаются между собой конструкциями активаторов и
тормозных устройств. Активаторы могут выполняться также в виде турбин, тел вращения с
продольно профилированными поверхностями, перфорированных цилиндрических или
конических барабанов, однонаправленных или противоположно вращающихся
перфорированных дисков и пр.
В каждом из трех типов ВТ могут дополнительно создаваться специальные режимы
работы, способствующие активации жидкости и, как следствие, увеличению тепловыделения.
С этой целью задаются неоднородности давления в рабочей камере, возбуждаются
автоколебания в жидкости, формируются дополнительные вихревые течения, обеспечиваются
ударные торможения встречных струй, производится ультразвуковая обработка жидкости и пр.
Кроме того, каждый ВТ может использоваться в различных тепловых схемах систем
теплоснабжения и отопления. И зачастую именно неудачно выбранная тепловая схема может
привести к неэффективной работе ВТ.
Несмотря на отсутствие подвижных частей и высокую эксплуатационную надежность
пассивных теплогенераторов, ВТ активного типа более перспективны для практического
использования, поскольку обеспечивают более эффективный нагрев жидкости и позволяют
снизить уровень шума (один их главных недостатков ВТ), тогда как для работы пассивных ВТ
требуются насосы с повышенными техническими характеристиками по напору и
производительности, на которые устанавливаются электрические двигатели с частотой
вращения 3000 об/мин. Конструкция же ВТ активного типа позволяет использовать
малошумные электрические двигатели с частотой вращения 1500 об/мин.
Исходя из конструктивных особенностей различных ВТ, и на основании анализа
практического опыта использования некоторых пассивных теплогенераторов, можно сделать
два важных вывода, которые необходимо учитывать в практике применения систем
теплоснабжения на основе ВТУ.
Во-первых, тепловыделяющее действие кавитации в потоках жидкости проявляется
203