Анатацыя: У гэтым артыкуле прадстаўлены самаўсмоктвальны помпавы агрэгат дызельнага рухавіка, які выкарыстоўвае паток выхлапных газаў ад дызельнага рухавіка для атрымання вакууму, у тым ліку цэнтрабежны помпа, дызельны рухавік, счапленне, трубку Вентуры, глушыцель, выхлапную трубу і г.д. Выхадны вал дызельнага рухавіка складаецца з счаплення і муфты. Глушыцель злучаны з уваходным валам цэнтрабежнага помпы, а на выпускным адтуліне глушыцеля дызельнага рухавіка ўсталяваны засаўка; збоку глушыцеля дадаткова размешчана выхлапная труба, а выхлапная труба злучана з уваходным адтулінай трубы Вентуры, а збоку трубы Вентуры да выхаднога адтуліны камеры помпы цэнтрабежнага помпы ўсталяваны засаўка і аднабаковы вакуумны клапан, а выхадная труба злучана з выпускным адтулінай трубы Вентуры. Выхлапныя газы, якія выкідваюцца з дызельнага рухавіка, трапляюць у трубку Вентуры, і газ у камеры помпы цэнтрабежнага помпы і трубаправодзе ўваходу вады цэнтрабежнага помпы адпампоўваецца, ствараючы вакуум, так што вада ніжэй за ўваход вады цэнтрабежнага помпы ўсмоктваецца ў камеру помпы для забеспячэння нармальнага дрэнажу.
Дызельны помпавы агрэгат — гэта помпавы агрэгат для падачы вады, які працуе на дызельным рухавіку і шырока выкарыстоўваецца ў дрэнажы, сельскагаспадарчым арашэнні, пажарнай абароне і часовай перапампоўцы вады. Дызельныя помпы часта выкарыстоўваюцца ва ўмовах, калі вада паступае з-пад уваходнай адтуліны вадзянога помпы. У цяперашні час для перапампоўкі вады ў такіх умовах часта выкарыстоўваюцца наступныя метады:
01. Усталюйце ніжні клапан у канцы ўваходнай трубы вадзянога помпы ў басейне ўсмоктвання: перад запускам дызельнага помпавага агрэгата запоўніце поласць вадзянога помпы вадой. Пасля выдалення паветра з камеры помпы і ўваходнай трубы вадзянога помпы запусціце дызельны помпавы агрэгат для забеспячэння нармальнай падачы вады. Паколькі ніжні клапан усталяваны ў дне басейна, яго няспраўнасць вельмі нязручная ў выпадку яго паломкі. Акрамя таго, для дызельнага помпавага агрэгата з вялікім патокам з-за вялікай поласці помпы і вялікага дыяметра ўваходнай трубы вады патрабуецца вялікая колькасць вады, а ступень аўтаматызацыі нізкая, што вельмі нязручна ў выкарыстанні.
02. Дызельны помпавы агрэгат абсталяваны вакуумным помпавым агрэгатам дызельнага рухавіка: пры першым запуску вакуумнага помпавага агрэгата дызельнага рухавіка паветра з камеры помпы і ўваходнага трубаправода вадзянога помпы адпампоўваецца, тым самым ствараючы вакуум, і вада з крыніцы вады пад дзеяннем атмасфернага ціску паступае ва ўваходны трубаправод вадзянога помпы і камеру помпы. Унутры перазапусціце помпавы агрэгат дызельнага рухавіка, каб забяспечыць нармальную падачу вады. Вакуумны помпа ў гэтым метадзе паглынання вады таксама павінен прыводзіцца ў рух дызельным рухавіком, і вакуумны помпа павінен быць абсталяваны сепаратарам пары і вады, што не толькі павялічвае займаемую плошчу абсталявання, але і павялічвае яго кошт.
03. Самаўсмоктвальны помпа сумяшчальны з дызельным рухавіком: самаўсмоктвальны помпа мае нізкую эфектыўнасць і вялікі аб'ём, а таксама невялікі паток і нізкі ўздым, што ў многіх выпадках не можа задаволіць патрабаванні выкарыстання. Каб знізіць кошт абсталявання дызельнага помпы, паменшыць прастору, якую займае помпа, пашырыць дыяпазон выкарыстання дызельнага помпы і максімальна выкарыстаць выхлапныя газы, якія ўтвараюцца дызельным рухавіком, які працуе на высокай хуткасці, праз трубку Вентуры [1] трапляюць у поласць цэнтрабежнага помпы і цэнтрабежны помпа. Газ у вадаправодзе выводзіцца праз усмоктвальны інтэрфейс трубкі Вентуры, злучанай з выпускным адтулінай камеры цэнтрабежнага помпы, і ў камеры помпы цэнтрабежнага помпы і ў трубаправодзе ўваходу вады цэнтрабежнага помпы ствараецца вакуум, і вада ў крыніцы вады знаходзіцца ніжэй за ўваход вады цэнтрабежнага помпы. Пад дзеяннем атмасфернага ціску яна паступае ў трубаправод уваходу вады вадзянога помпы і ў поласць помпы цэнтрабежнага помпы, тым самым запаўняючы трубаправод уваходу вады цэнтрабежнага помпы і поласць помпы цэнтрабежнага помпы, а затым запускае счапленне, каб злучыць дызельны рухавік з цэнтрабежным помпай, і цэнтрабежны помпа пачынае забяспечваць нармальную падачу вады.
Прынцып працы трубкі Вентуры
Вентуры — гэта прылада для атрымання вакууму, якая выкарыстоўвае вадкасць для перадачы энергіі і масы. Яе агульная структура паказана на малюнку 1. Яна складаецца з рабочага сопла, зоны ўсмоктвання, змешвальнай камеры, гарлавіны і дыфузара. Гэта генератар вакууму. Асноўным кампанентам прылады з'яўляецца новы, эфектыўны, чысты і эканамічны вакуумны элемент, які выкарыстоўвае крыніцу вадкасці з станоўчым ціскам для стварэння адмоўнага ціску. Працоўны працэс атрымання вакууму выглядае наступным чынам:
01. Участак ад пункта 1 да пункта 3 — гэта стадыя паскарэння дынамічнай вадкасці ў рабочым сопле. Рухальная вадкасць з больш высокім ціскам паступае ў рабочае сопла Вентуры з меншай хуткасцю на ўваходзе ў рабочае сопла (участак пункта 1). Пры патоку ў канічнай частцы рабочага сопла (участак ад 1 да ўчастка 2) з механікі вадкасці відаць, што для ўраўнення неразрыўнасці несціскальнай вадкасці [2] дынамічны паток вадкасці Q1 у секцыі 1 і дынамічная сіла ў секцыі 2. Суадносіны паміж хуткасцю патоку вадкасці Q2 выглядаюць як Q1 = Q2.
Сцыліцэт A1v1 = A2v2
У формуле A1, A2 - плошча папярочнага сячэння кропкі 1 і кропкі 2 (м2);
v1, v2 — хуткасць вадкасці, якая працякае праз перасек пункта 1 і перасек пункта 2, м/с.
З прыведзенай вышэй формулы відаць, што са павелічэннем папярочнага сячэння хуткасць патоку памяншаецца, а са памяншэннем папярочнага сячэння хуткасць патоку павялічваецца.
Для гарызантальных труб, згодна з ураўненнем Бернулі для несціскальных вадкасцей
P1+ (1/2) * ρv12=P2+(1/2)ρv22
У формуле P1, P2 - адпаведны ціск у папярочным сячэнні кропкі 1 і кропкі 2 (Па)
v1, v2 — хуткасць вадкасці (м/с), якая працякае праз сячэнне ў кропцы 1 і кропцы 2
ρ — шчыльнасць вадкасці (кг/м³)
З прыведзенай вышэй формулы відаць, што хуткасць патоку дынамічнай вадкасці бесперапынна павялічваецца, а ціск бесперапынна памяншаецца ад кропкі 1 да кропкі 2. Калі v2 > v1, P1 > P2, і v2 павялічваецца да пэўнага значэння (можа дасягнуць хуткасці гуку), P2 будзе меншым за адзін атмасферны ціск, гэта значыць, у кропцы 3 будзе стварацца адмоўны ціск.
Калі рухальная вадкасць трапляе ў секцыю пашырэння рабочага сопла, гэта значыць у секцыю ад пункта 2 да секцыі ў пункце 3, хуткасць рухальнай вадкасці працягвае расці, а ціск працягвае зніжацца. Калі дынамічная вадкасць дасягае выхадной секцыі рабочага сопла (секцыя ў пункце 3), хуткасць дынамічнай вадкасці дасягае максімальнай хуткасці і можа дасягнуць звышгукавой. У гэты час ціск у секцыі ў пункце 3 дасягае мінімуму, гэта значыць ступень вакууму дасягае максімальнай, якая можа дасягаць 90 кПа.
02. Участак ад пункта 3 да пункта 5 — гэта этап змешвання рухальнай вадкасці і вадкасці, якая перапампоўваецца.
Высокахуткасная вадкасць, утвораная дынамічнай вадкасцю ў выхадным участку рабочага сопла (участак у кропцы 3), будзе ўтвараць вакуумную зону паблізу выхаду рабочага сопла, так што ўсмоктаная вадкасць паблізу адносна высокага ціску будзе ўсмоктвацца пад дзеяннем розніцы ціскаў у змяшальную камеру. Перапампоўваемая вадкасць ўсмоктваецца ў змяшальную камеру ў участку кропкі 9. Падчас патоку ад участка кропкі 9 да ўчастка кропкі 5 хуткасць перапампоўваемай вадкасці пастаянна павялічваецца, а ціск працягвае зніжацца на ўчастку ад участка кропкі 9 да ўчастка кропкі 3. Ціск вадкасці ў выхадным участку рабочага сопла (кропка 3).
У секцыі змешвальнай камеры і пярэдняй секцыі гарлавіны (секцыя ад пункта 3 да пункта 6) рухаючая вадкасць і вадкасць, якая перапампоўваецца, пачынаюць змешвацца, адбываецца абмен імпульсам і энергіяй, а кінетычная энергія, пераўтвораная з патэнцыяльнай энергіі ціску рухаючай вадкасці, перадаецца перапампоўваемай вадкасці, так што хуткасць дынамічнай вадкасці паступова памяншаецца, хуткасць усмоктванага цела паступова павялічваецца, і абедзве хуткасці паступова памяншаюцца і набліжаюцца. Нарэшце, у секцыі пункта 4 абедзве хуткасці дасягаюць аднолькавай хуткасці, і гарлавіна і дыфузар Вентуры выпускаюцца.
三:Склад і прынцып працы самаўсмоктвальнага помпавага агрэгата, які выкарыстоўвае паток выхлапных газаў ад дызельнага рухавіка для атрымання вакууму
Выхлапныя газы дызельнага рухавіка — гэта выхлапныя газы, якія выкідваюцца дызельным рухавіком пасля спальвання дызельнага паліва. Яны адносяцца да выхлапных газаў, але маюць пэўную колькасць цяпла і ціску. Пасля выпрабаванняў, праведзеных адпаведнымі даследчымі аддзеламі, ціск выхлапных газаў, якія выкідваюцца з дызельнага рухавіка, абсталяванага турбакампрэсарам [3], можа дасягаць 0,2 МПа. З пункту гледжання эфектыўнага выкарыстання энергіі, аховы навакольнага асяроддзя і зніжэння эксплуатацыйных выдаткаў, выкарыстанне выхлапных газаў, якія выкідваюцца ў выніку працы дызельнага рухавіка, стала тэмай даследаванняў. Турбакампрэсар [3] выкарыстоўвае выхлапныя газы, якія выкідваюцца ў выніку працы дызельнага рухавіка. Як кампанент рухавіка, ён выкарыстоўваецца для павышэння ціску паветра, якое паступае ў цыліндр дызельнага рухавіка, каб дызельны рухавік мог больш поўна згараць, тым самым паляпшаючы магутнасць дызельнага рухавіка, павялічваючы ўдзельную магутнасць, паляпшаючы эканомію паліва і зніжаючы шум. Ніжэй прыведзены спосаб выкарыстання выхлапных газаў, якія вылучаюцца пры працы дызельнага рухавіка, у якасці рабочай вадкасці. Газ з камеры помпы цэнтрабежнага помпы і ўваходнай трубы цэнтрабежнага помпы адсмоктваецца праз трубку Вентуры, і ў камеры помпы цэнтрабежнага помпы і ўваходнай трубе вады ствараецца вакуум. Пад дзеяннем атмасфернага ціску вада ніжэй за ўзровень крыніцы вады на ўваходзе цэнтрабежнага помпы паступае ва ўваходны трубаправод цэнтрабежнага помпы і ў помпную поласць цэнтрабежнага помпы, тым самым запаўняючы ўваходны трубаправод і помпную поласць цэнтрабежнага помпы, і запускаючы цэнтрабежны помпа для забеспячэння нармальнай падачы вады. Яго канструкцыя паказана на малюнку 2, а працэс працы наступны:
Як паказана на малюнку 2, уваход вады цэнтрабежнага помпы падлучаны да трубаправода, пагружанага ў басейн пад выхадам вадзянога помпы, а выхад вады падлучаны да выхаднога клапана вадзянога помпы і трубаправода. Перад запускам дызельнага рухавіка выхадны клапан вады цэнтрабежнага помпы зачыняецца, засаўка (6) адчыняецца, і цэнтрабежны помпа аддзяляецца ад дызельнага рухавіка праз счапленне. Пасля запуску і нармальнай працы дызельнага рухавіка засаўка (2) зачыняецца, і выхлапныя газы, якія выходзяць з дызельнага рухавіка, паступаюць у трубу Вентуры праз выхлапную трубу (4) з глушыцеля і выходзяць з выхлапной трубы (11). У гэтым працэсе, згодна з прынцыпам трубкі Вентуры, газ у помпавай камеры цэнтрабежнага помпы паступае ў трубу Вентуры праз засаўку і выхлапную трубу і змешваецца з выхлапнымі газамі дызельнага рухавіка, а затым выходзіць з выхлапной трубы. Такім чынам, у порцыі помпы цэнтрабежнага помпы і ў трубаправодзе для ўваходу вады цэнтрабежнага помпы ўтвараецца вакуум, і вада з крыніцы вады ніжэй за ўваход вады цэнтрабежнага помпы паступае ў порцыю помпы цэнтрабежнага помпы праз трубаправод для ўваходу вады цэнтрабежнага помпы пад дзеяннем атмасфернага ціску. Калі порцыя помпы цэнтрабежнага помпы і трубаправод для ўваходу вады запоўнены вадой, зачыніце засаўку (6), адкрыйце засаўку (2), злучыце цэнтрабежны помпа з дызельным рухавіком праз муфту і адкрыйце выхадны клапан вады цэнтрабежнага помпы, каб дызельны помпавы агрэгат пачаў нармальна працаваць. Пасля выпрабавання дызельны помпавы агрэгат можа ўсмоктваць ваду на 2 метры ніжэй за ўваходную трубу цэнтрабежнага помпы ў порцыю помпы цэнтрабежнага помпы.
Вышэйзгаданая група самаўсмоктвальных помпаў для дызельнага рухавіка, якая выкарыстоўвае паток выхлапных газаў ад дызельнага рухавіка для атрымання вакууму, мае наступныя характарыстыкі:
1. Эфектыўна вырашыць праблему самаўсмоктвальнай здольнасці дызельнага рухавіка;
2. Трубка Вентуры мае невялікія памеры, лёгкую вагу і кампактную канструкцыю, а яе кошт ніжэйшы, чым у звычайных вакуумных помпаў. Такім чынам, дызельны помпавы агрэгат такой канструкцыі дазваляе зэканоміць месца, якое займае абсталяванне, і выдаткі на ўстаноўку, а таксама зніжае выдаткі на праектаванне.
3. Дызельны помпавы агрэгат такой канструкцыі пашырае магчымасці яго выкарыстання і паляпшае дыяпазон яго выкарыстання;
4. Трубка Вентуры простая ў эксплуатацыі і абслугоўванні. Для яе абслугоўвання не патрабуецца штатны персанал. Паколькі няма механічнай перадачы, шум нізкі, і не патрабуецца расход змазкі.
5. Трубка Вентуры мае простую канструкцыю і працяглы тэрмін службы.
Прычына, па якой дызельны помпавы агрэгат гэтай канструкцыі можа ўсмоктваць ваду ніжэй за ўваход вады ў цэнтрабежны помпа і ў поўнай меры выкарыстоўваць выхлапныя газы, якія вылучаюцца пры працы дызельнага рухавіка, для праходжання праз трубку Вентуры з высокай хуткасцю, робіць дызельны помпавы агрэгат першапачаткова не мае функцыі самаўсмоктвання. З функцыяй самаўсмоктвання.
Паляпшэнне вышыні паглынання вады дызельным помпавым агрэгатам
Апісаны вышэй самаўсмоктвальны помпавы агрэгат для дызельнага рухавіка мае функцыю самаўсмоктвання, выкарыстоўваючы выхлапныя газы, якія выкідваюцца з дызельнага рухавіка, для праходжання праз трубку Вентуры для стварэння вакууму. Аднак, рабочая вадкасць у помпавым агрэгаце дызельнага рухавіка з такой канструкцыяй - гэта выхлапныя газы, якія выкідваюцца дызельным рухавіком, і ціск адносна нізкі, таму атрыманы вакуум таксама адносна нізкі, што абмяжоўвае вышыню ўсмоктвання вады цэнтрабежным помпай, а таксама абмяжоўвае дыяпазон выкарыстання помпавага агрэгата. Калі вышыня ўсмоктвання цэнтрабежнага помпы павінна быць павялічана, ступень вакууму плошчы ўсмоктвання трубкі Вентуры павінна быць павялічана. Згодна з прынцыпам працы трубкі Вентуры, для паляпшэння ступені вакууму плошчы ўсмоктвання трубкі Вентуры неабходна распрацаваць рабочую фарсунку трубкі Вентуры. Яна можа быць гукавой або нават звышгукавой, а таксама павялічваць першапачатковы ціск дынамічнай вадкасці, якая праходзіць праз Вентуры.
Каб павялічыць першапачатковы ціск вадкасці Вентуры, якая паступае ў помпавым агрэгаце дызельнага рухавіка, у выхлапную трубу дызельнага рухавіка можна ўсталяваць турбакампрэсар [3]. Турбакампрэсар [3] — гэта прылада сціскання паветра, якая выкарыстоўвае інерцыйны імпульс выхлапных газаў, якія выходзяць з рухавіка, для штуршка турбіны ў камеры турбіны, турбіна прыводзіць у рух кааксіяльнае крыльчатку, а крыльчатка сціскае паветра. Яго канструкцыя і прынцып працы паказаны на малюнку 3. Турбакампрэсар падзяляецца на тры тыпы: высокага ціску, сярэдняга ціску і нізкага ціску. Выхадны ціск сціснутага газу: высокі ціск больш за 0,3 МПа, сярэдні ціск — 0,1-0,3 МПа, нізкі ціск — менш за 0,1 МПа, прычым ціск сціснутага газу, які выходзіць з турбакампрэсара, адносна стабільны. Калі ў якасці рабочай вадкасці Вентуры выкарыстоўваецца сціснуты газ, які паступае з турбакампрэсара, можна дасягнуць больш высокай ступені вакууму, гэта значыць павялічваецца вышыня паглынання вады помпавым агрэгатам дызельнага рухавіка.
五: высновы:Самаўсмоктвальны помпавы агрэгат дызельнага рухавіка выкарыстоўвае паток выхлапных газаў ад дызельнага рухавіка для стварэння вакууму, у поўнай меры выкарыстоўваючы высокую хуткасць патоку выхлапных газаў, трубку Вентуры і тэхналогію турбанаддуву, якая ўзнікае падчас працы дызельнага рухавіка, для адсмоктвання газу з поласці помпы і ўваходнай трубы цэнтрабежнага помпы. Утвараецца вакуум, і вада, якая знаходзіцца ніжэй за ўзровень крыніцы вады цэнтрабежнага помпы, усмоктваецца ў ўваходную трубу і поласць помпы цэнтрабежнага помпы, у выніку чаго помпавы агрэгат дызельнага рухавіка мае эфект самаўсмоктвання. Дызельны помпавы агрэгат такой канструкцыі мае перавагі простай канструкцыі, зручнасці эксплуатацыі і нізкай кошту, а таксама пашырае дыяпазон выкарыстання дызельнага помпавага агрэгата.
Час публікацыі: 17 жніўня 2022 г.