Теплообменник для ТН, использующего тепло замерзающей воды

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Не понял конструкцию.

Невозможно, так как бак или бассейн вкопаны в землю.
Да и перевернуть 70 кубов воды - эта задача для крутых изобретателей.

Можно конечно поднимать теплообменник со дна на тросах, повернув его боком.
В таком положении у него меньше площадь соприкасающаяся со льдом.
Но и этом положении его нужно будет протащить через несколько метров ледяной шуги.

Облегчить вытаскивание поможет заостренный борт теплообменника, так чтобы при вытаскивании он раздвигал лед острием.

А после ремонта как его вернуть на место (на дно бака)?

 

Попробовал нарисовать, идея реальная, но мне самому не нравится, И вообще, зачем такой резервуар, Вейдер несколько лет подряд практикой доказывал, что жидкости отлично хранятся в ПЭТ рукаве, причем этот же рукав работал под давлением! Если честно, крутится в голове что-то простое, но что ни думаю, все мимо, какое-то полезное свойство ускользает от глаз, Но если вы решили все же усложнять конструкцию, то проще и надежнее системы без бортов, но с лейкой и вибрацией не придумать, механический удалитель ненадежен, как ни крути, потому что имеет непосредственный контакт,

А вот сейчас вроде бы выстрелило! Представим себе вал, на одном конце которого закреплено колесо от водяной мельницы, а на другой стороне такое же колесо, но больше диаметром, чтоб могло погружаться по небольшой хорде в воду, но вместо лопастей сеточки, Все это хозяйство над теплообменником, Вода льется на лопасти мельницы, та вращает вал, колесо с сеточками вращается и вычерпывает с поверхности лед, Так как лед всегда сверху, то и сеточки не пустуют, Колесо с стеочками необходимо установить так, чтоб лед скидывался за край теплообменника, в принципе зависит от угла наклона сеточек, а вода с привода лилась внутрь периметра, Вот это 100% рабочая модель!

 

Если есть бассейн на 70 кубов воды, зачем что-то из него поднимать\доставать\удалять?
Из бочки удалять шугу - наверное проще найти специальный гидро-насос для вязких и твердых фракций. Есть такие? Еще интересует вариант слива большого диаметра с управляемой задвижкой\заслонкой. Есть что-то из готового в продаже?
Думаю, стоит ли вообще связываться в своем ТН с шугой, уж больно "геморойно" ее утилизировать...имхо

 

Да пробовали они наверняка это все, насос будет высасывать прежде всего воду, а шуга будет забивать вход, тут только шестеренчатый насос поможет, как маслонасос в системе смазки ДВС, но это не кошерно, это расход доп, энергии,

У нефтянников сейчас все такие, Цены тоже нефтяные,

Летом нет затрат на кондиционирование, только на циркуляцию,
Кстати, Николай, если обложить ваш теплообменник красивыми каменюками, мельницу-лёдоудалитель сделать из дерева, подачу воды представить водопадом, а приемник льда замаскировать под пещеру, то получится весьма симпатично, детишкам точно понравится наблюдать за работой этой штуки- снизу что-то вспухает-сверху льется-лед сыпется в пещеру-восторг при первом просмотре обеспечен! А этот красивый аксессуар еще и дом греет,

 

Пока сложновато получается.
Можно сделать и по-другому:
Над мембраной в непосредственной близости от неё (с зазором 6см) размещаем нечто похожее на вентилятор с лопастями (плоскость лопастей идет параллельно плоскости мембраны).
Таким образом получается нечто, похожее на шнековый насос.
Вращение лопастей производится эл. мотором небольшой мощности.
Лопасти сделаны таким образом, что при вращении выбрасывают лед от центра теплообменника к его краям.
В результате лед будет сваливаться за борт теплообменника.
Вот как-то так.

Недостатки - усложнение конструкции введением нового элемента, уменьшение КПД и надежности.

 

У Вас в ХМАО летом часто приходится пользоваться кондиционером? У нас на Урале 1-2 недели от силы, а иногда никогда. И бассейна на 50-100 кубов у меня к сожалению нет.
Все таки предлагаю подумать насчет шуга-насосов. "Газпромовские" задвижки тут точно не подойдут...
Пусть будет хоть шестеренчатый, главное приличной производительности и по умеренной цене.

 

Попробую нарисовать, но не вижу ничего сложного для визуализации в голове - ведь устройство водяной мельницы мы все представляем, Если б я был инженером, то просто начертил бы, но у меня именно с этим очень туго, Одно знаю точно- в моей схеме использованы оба свойства шуги- возможность легко отфильтровать ее от воды и ее нахождение в верхнем слое,

Судя по вашим предидущим опытам, лед далеко не дурак и просто так от воды отделятся не захочет, А уж введение электропривода это вообще плохо, потому что вместе с ним вводим еще и трансмиссию, Стоимость этого ледоудалителя может приблизится к стоимости самого теплообменника, впрочем, вам виднее,

А помимо этого- затруднение в диагностике неиспправности из-за закрытой системы двигателя и трансмиссии ледоудалителя, а также при повреждении клапана и превышении давления в рассольном контуре мембрану может просто намотать на лопасти,

Так мы же думаем о благе всех людей, а люди у нас и на юге живут,

Я считаю идею с одной большой емкостью правильной, только если емкость уже есть, в противном случае есть на порядки более дешевые резервуары сходной емкости,

Изначально Николай1 поставил условие паразитности энергии привода- либо подъема мембраны, либо подаваемой воды, В створе данного условия я и размышляю,

Ну вот так- очень и очень схематично, естественно, вал можно сделать покороче и сосредоточить в одном углу, но это не принципиально, Тут вот какое дело- декорировка теплообменника под элемент интерьера имеет еще одно, внешне незаметное свойство - он всегда на глазах и чуть что, сбои в работе будет видно сразу и настройка превратится из работы в забаву
Также хотелось бы обратить внимание на тот факт, что в обычном водяном колесе вода падает в большей степени за счет силы тяжести и, в меньшей степени, за счет энергии потока, В нашем же случае вода на выходе из штуцера уже имеет энергию, в разы большую, чем может развить в данных условиях за счет силы тяжести, На лицо избыток энергии, необходимой для выполнения данной работы, и даже за счет потерь на качении, ее все равно много, Надо будет регулировать этот избыток уровнем массивности колес и устройством, количеством и соотношением лопастей, а окончательную регулировку производить расстоянием от штуцера до лопастей, Пишу это потому, что, при высокой скорости удаления льда шуга не будет успевать смыкаться на поверхности, поэтому рабочие лопасти разумно разместить тандемом и сделать их меньше, чем приводных,

 

Это конечно похвально, но у "людей с юга" есть неоспоримое преимущество как летом так и зимой, поэтому за них я бы переживать не стал.
А создание универсальной системы не может быть дешевым удовольствием по определению, везде нужны компромиссы.
(к автору) А шнековый насос не вариант поставить, испытывали?

 

У них и уровень конкуренции выше,

Может, все зависит от подхода, И дело не в самом насосе, а в конструкции шугозаборника, иначе удаляться будет в основном вода, а только потом лед,

Есть еще идея, как увеличить КПД мельницы, и довести идею до совершенства, но это уже после оценки пригодности системы в целом,

 

А вот и обещанная доработка,
Изображенный на фото круг- теплообменник вид сверху,
Тонкие кривые внутри- вертикально ориентированные полоски жести высотой больше или равно глубине погружения черпака рабочего колеса, расположенные от поверхности воды и ниже,
Стрелочкой показано движение рабочего колеса черпака,
Такая простая система поможет избежать пробуксовки, образуя статор насоса, а рабочее колесо мельницы- его ротор, Как в улитке воздушного центробежного насоса, там аналогичный принцип, только у нас адаптировано к условиям водо-ледяной смеси,
Я ради смеха нарисовал статор в виде заглавной буквы А, но форма не так важна, можно любую,
Как видите, принцип изобретения стар как мир, просто надо было разглядеть, Примерно так я себе это и представлял- что-то простое и очень хорошо знакомое,

 

А как же лед перевалится через борта теплообменника?
Так же не забывайте что мембрана периодически становится выпуклой, поэтому нужен зазор между скребком и мембраной.
И зазор этот должен быть не менее 6 см.
Если же форму скребка сделать примерно по форме выпуклости мембраны, то тогда придется синхронизировать цикл работы скребка и выпуклости мембраны.
Вообщем пока вижу больше недостатков нежели достоинств.

Эту задачу мы попробовали решить переворотом теплообменника и орошением его с помощью специальной форсунки.
Результат не очень, так как уменьшился тепловой поток через мембрану.
Однако такое решение очень простое и позволяет задействовать ещё одну бесплатную силу - гравитацию.

 

Ну... если так ... тогда вот еще одна мысль...
Лед удалять можно через шлюзовую камеру в соседнюю емкость для сбора льда ... см рис.

- Рис. 1
- Рис. 2
- Рис. 3

На рис. 1 - левая камера - основной рабочий резервуар (мысленно разделен на два объема Vo и V1). Где Vo - рабочая вода, V1 - образовавшийся лед.

При накоплении определенного количества льда открывается шлюз через который сбрасывается суспензия жидкого льда в соседний резервуар V2.

Вместе со льдом может сброситься и немного рабочей воды... После того как в правой емкости (отстойнике) вода и лед расслоиться воду можно насосом перекачать в основной резервуар.

Ну .. что еще... ну наверно V2 должно быть не менее V1... а лучше больше.

После сброса партии льда уровень воды в основном резервуаре надо бы восстановить...

 

Рассматривали и этот вариант.
Была мысль просто кратковременно убирать борта в теплообменнике и вся смесь вывалится сама.
Однако простое и надежное решение найдено не было, поэтому пока от этого варианта мы отказались.

 

Следующий вариант...

Теплообменники с мембраной расположить вертикально (см. рис.)



В таком расположении теплообменники легко вытаскивать для их осмотра и ремонта, с помощью лебедки (с ее помощью так же и назад их погружать (вдавливать ч/з суспензию льда).

+ возможность увеличения общей площади теплообмена при минимальных размерах в плане резервуара.

 

Тоже рассматривался.
Пока подобные варианты (погруженные в бак с водой) мы отложили, так как не очень понятно как будет отделяться и всплывать лед при нахождении в большом объеме.
Вытащить теплообменник в таком положении конечно проще, а вот засунуть его обратно наверное будет нелегко, так как лед заполнит собой место где теплообменник был раньше.

Хотя предложение совершенно здравое и требует экспериментальной проверки.