Resum: Aquest article presenta una unitat de bomba autoaspirant per a motor dièsel que utilitza el flux de gasos d'escapament del motor dièsel per obtenir buit, incloent-hi una bomba centrífuga, un motor dièsel, un embragatge, un tub venturi, un silenciador, un tub d'escapament, etc. L'eix de sortida del motor dièsel està compost per un embragatge i un acoblament. El silenciador està connectat amb l'eix d'entrada de la bomba centrífuga i hi ha una vàlvula de comporta instal·lada a l'orifici d'escapament del silenciador del motor dièsel; a més, hi ha un tub d'escapament al costat del silenciador, i el tub d'escapament està connectat a l'entrada d'aire del tub venturi, i al costat del tub venturi la interfície de carretera està connectada amb l'orifici d'escapament de la cambra de la bomba de la bomba centrífuga, hi ha instal·lades una vàlvula de comporta i una vàlvula unidireccional de buit a la canonada, i un tub de sortida està connectat a l'orifici d'escapament del tub venturi. Els gasos d'escapament descarregats del motor dièsel es descarreguen al tub venturi i el gas de la cambra de la bomba centrífuga i la canonada d'entrada d'aigua de la bomba centrífuga es bomba per formar un buit, de manera que l'aigua inferior a l'entrada d'aigua de la bomba centrífuga s'aspira a la cambra de la bomba per aconseguir un drenatge normal.
La unitat de bombament amb motor dièsel és una unitat de bombament de subministrament d'aigua impulsada per un motor dièsel, que s'utilitza àmpliament en drenatge, reg agrícola, protecció contra incendis i transferència temporal d'aigua. Les bombes amb motor dièsel s'utilitzen sovint en condicions on l'aigua s'extreu per sota de l'entrada d'aigua de la bomba d'aigua. Actualment, els mètodes següents s'utilitzen sovint per bombar aigua en aquesta condició:
01. Instal·leu una vàlvula inferior al final del tub d'entrada de la bomba d'aigua a la piscina d'aspiració: abans d'arrencar el grup de bomba del motor dièsel, ompliu la cavitat de la bomba d'aigua amb aigua. Després de buidar l'aire de la cambra de la bomba i la canonada d'entrada d'aigua de la bomba d'aigua, inicieu el grup de bomba del motor dièsel per aconseguir un subministrament d'aigua normal. Com que la vàlvula inferior està instal·lada al fons de la piscina, si falla la vàlvula inferior, el manteniment és molt inconvenient. A més, per a un grup de bomba del motor dièsel de gran cabal, a causa de la gran cavitat de la bomba i el gran diàmetre del tub d'entrada d'aigua, es requereix una gran quantitat d'aigua i el grau d'automatització és baix, cosa que és molt inconvenient d'utilitzar.
02. El conjunt de bomba de motor dièsel està equipat amb un conjunt de bomba de buit per a motor dièsel: en engegar primer el conjunt de bomba de buit per a motor dièsel, s'expulsa l'aire de la cambra de la bomba i la canonada d'entrada d'aigua de la bomba d'aigua, generant així un buit, i l'aigua de la font d'aigua entra a la canonada d'entrada de la bomba d'aigua i a la cambra de la bomba sota l'acció de la pressió atmosfèrica. A l'interior, reinicieu el conjunt de bomba de motor dièsel per aconseguir un subministrament d'aigua normal. La bomba de buit en aquest mètode d'absorció d'aigua també ha de ser accionada per un motor dièsel, i la bomba de buit ha d'estar equipada amb un separador de vapor-aigua, que no només augmenta l'espai ocupat de l'equip, sinó que també augmenta el cost de l'equip.
03 、 La bomba autoaspirant es combina amb el motor dièsel: la bomba autoaspirant té baixa eficiència i gran volum, i la bomba autoaspirant té un cabal petit i una elevació baixa, que en molts casos no pot complir els requisits d'ús. Per tal de reduir el cost de l'equip del conjunt de bombes del motor dièsel, reduir l'espai ocupat pel conjunt de bombes, ampliar el rang d'ús del conjunt de bombes del motor dièsel i aprofitar al màxim els gasos d'escapament generats pel motor dièsel que funciona a alta velocitat a través del tub Venturi [1], la cavitat de la bomba centrífuga i la bomba centrífuga entren. El gas de la canonada d'aigua es descarrega a través de la interfície d'aspiració del tub Venturi connectat a l'orifici d'escapament de la cambra de la bomba centrífuga, i es genera un buit a la cambra de la bomba de la bomba centrífuga i a la canonada d'entrada d'aigua de la bomba centrífuga, i l'aigua de la font d'aigua per sota de l'entrada d'aigua de la bomba centrífuga es troba a Sota l'acció de la pressió atmosfèrica, entra a la canonada d'entrada d'aigua de la bomba d'aigua i a la cavitat de la bomba centrífuga, omplint així la canonada d'entrada d'aigua de la bomba centrífuga i la cavitat de la bomba centrífuga, i després arrenca l'embragatge per connectar el motor dièsel amb la bomba centrífuga, i la bomba centrífuga comença a realitzar un subministrament d'aigua normal.
Part: el principi de funcionament del tub Venturi
El venturi és un dispositiu d'obtenció de buit que utilitza fluids per transferir energia i massa. La seva estructura comuna es mostra a la Figura 1. Consta d'una boquilla de treball, una zona d'aspiració, una cambra de mescla, una gola i un difusor. És un generador de buit. El component principal del dispositiu és un element de buit nou, eficient, net i econòmic que utilitza una font de fluid a pressió positiva per generar pressió negativa. El procés de treball per obtenir buit és el següent:
01. La secció del punt 1 al punt 3 és l'etapa d'acceleració del fluid dinàmic a la boquilla de treball. El fluid motriu de major pressió entra a la boquilla de treball del venturi a una velocitat més baixa a l'entrada de la boquilla de treball (secció del punt 1). Quan flueix a la secció cònica de la boquilla de treball (secció 1 a secció 2), es pot saber per la mecànica de fluids que, per a l'equació de continuïtat del fluid incompressible [2], el flux de fluid dinàmic Q1 de la secció 1 i la força dinàmica de la secció 2. La relació entre el cabal Q2 del fluid és Q1 = Q2.
Scilicet A1v1 = A2v2
A la fórmula, A1, A2 - l'àrea de la secció transversal del punt 1 i el punt 2 (m2);
v1, v2 — la velocitat del fluid que flueix a través de la secció del punt 1 i la secció del punt 2, en m/s.
Es pot veure a partir de la fórmula anterior que a mesura que augmenta la secció transversal, la velocitat del flux disminueix; a mesura que es redueix la secció transversal, la velocitat del flux augmenta.
Per a canonades horitzontals, segons l'equació de Bernoulli per a fluids incompressibles
P1+（1/2）*ρv12=P2+(1/2)ρv22
A la fórmula, P1, P2 - la pressió corresponent a la secció transversal del punt 1 i el punt 2 (Pa)
v1, v2 — velocitat del fluid (m/s) que flueix a través de la secció en el punt 1 i el punt 2
ρ — densitat del fluid (kg/m³)
Es pot veure a partir de la fórmula anterior que la velocitat del flux del fluid dinàmic augmenta contínuament i la pressió disminueix contínuament des de la secció del punt 1 fins a la secció del punt 2. Quan v2>v1, P1>P2, quan v2 augmenta fins a un cert valor (pot assolir la velocitat del so), P2 serà inferior a una pressió atmosfèrica, és a dir, es generarà una pressió negativa a la secció del punt 3.
Quan el fluid motriu entra a la secció d'expansió de la boquilla de treball, és a dir, la secció des del punt 2 fins a la secció del punt 3, la velocitat del fluid motriu continua augmentant i la pressió continua disminuint. Quan el fluid dinàmic arriba a la secció de sortida de la boquilla de treball (secció del punt 3), la velocitat del fluid dinàmic arriba al màxim i pot assolir una velocitat supersònica. En aquest moment, la pressió a la secció del punt 3 arriba al mínim, és a dir, el grau de buit arriba al màxim, que pot arribar als 90 kPa.
02. La secció del punt 3 al punt 5 és l'etapa de barreja del fluid motriu i el fluid bombat.
El fluid d'alta velocitat format pel fluid dinàmic a la secció de sortida del broquet de treball (secció al punt 3) formarà una zona de buit prop de la sortida del broquet de treball, de manera que el fluid aspirat a prop de la pressió relativament alta serà aspirat sota l'acció de la diferència de pressió a la sala de mescla. El fluid bombat s'aspira a la cambra de mescla a la secció del punt 9. Durant el flux des de la secció del punt 9 fins a la secció del punt 5, la velocitat del fluid bombat augmenta contínuament i la pressió continua baixant fins a la potència durant la secció des de la secció del punt 9 fins a la secció del punt 3. La pressió del fluid a la secció de sortida del broquet de treball (punt 3).
A la secció de la cambra de mescla i a la secció frontal de la gola (secció del punt 3 al punt 6), el fluid motriu i el fluid que s'ha de bombar comencen a barrejar-se, i s'intercanvien l'impuls i l'energia, i l'energia cinètica convertida a partir de l'energia potencial de pressió del fluid motriu es transfereix al fluid bombat, de manera que la velocitat del fluid dinàmic disminueix gradualment, la velocitat del cos aspirat augmenta gradualment i les dues velocitats disminueixen gradualment i s'acosten. Finalment, a la secció del punt 4, les dues velocitats arriben a la mateixa velocitat i la gola i el difusor del venturi es descarreguen.
三:La composició i el principi de funcionament del grup de bomba autoaspirant que utilitza el flux de gasos d'escapament del motor dièsel per obtenir un buit
Els gasos d'escapament dels motors dièsel fan referència als gasos d'escapament emesos per un motor dièsel després de cremar gasoil. Pertanyen als gasos d'escapament, però aquests gasos d'escapament tenen una certa quantitat de calor i pressió. Després de les proves realitzades pels departaments de recerca pertinents, la pressió dels gasos d'escapament descarregats d'un motor dièsel equipat amb un turbocompressor [3] pot arribar als 0,2 MPa. Des de la perspectiva de l'ús eficient de l'energia, la protecció del medi ambient i la reducció dels costos operatius, s'ha convertit en un tema de recerca utilitzar els gasos d'escapament descarregats del funcionament del motor dièsel. El turbocompressor [3] utilitza els gasos d'escapament descarregats del funcionament del motor dièsel. Com a component de funcionament de potència, s'utilitza per augmentar la pressió de l'aire que entra al cilindre del motor dièsel, de manera que el motor dièsel es pugui cremar més completament, per tal de millorar el rendiment de potència del motor dièsel, millorar la potència específica, millorar el consum de combustible i reduir el soroll. El següent és un tipus d'ús dels gasos d'escapament descarregats del funcionament del motor dièsel com a fluid de potència, i el gas de la cambra de bomba de la bomba centrífuga i el tub d'entrada d'aigua de la bomba centrífuga s'aspira a través del tub Venturi, i es genera el buit a la cambra de bomba de la bomba centrífuga i al tub d'entrada d'aigua de la bomba centrífuga. Sota l'acció de la pressió atmosfèrica, l'aigua per sota de la font d'aigua de l'entrada de la bomba centrífuga entra al tub d'entrada de la bomba centrífuga i a la cavitat de la bomba centrífuga, omplint així el tub d'entrada i la cavitat de la bomba centrífuga, i arrenca la bomba centrífuga per aconseguir un subministrament d'aigua normal. La seva estructura es mostra a la Figura 2, i el procés de funcionament és el següent:
Com es mostra a la Figura 2, l'entrada d'aigua de la bomba centrífuga està connectada a la canonada submergida a la piscina per sota de la sortida de la bomba d'aigua, i la sortida d'aigua està connectada a la vàlvula de sortida de la bomba d'aigua i a la canonada. Abans que el motor dièsel funcioni, la vàlvula de sortida d'aigua de la bomba centrífuga es tanca, la vàlvula de comporta (6) s'obre i la bomba centrífuga se separa del motor dièsel a través de l'embragatge. Després que el motor dièsel s'engegi i funcioni normalment, la vàlvula de comporta (2) es tanca i els gasos d'escapament descarregats del motor dièsel entren al tub venturi a través del tub d'escapament (4) des del silenciador i es descarreguen pel tub d'escapament (11). En aquest procés, segons el principi del tub venturi, el gas de la cambra de la bomba centrífuga entra al tub venturi a través de la vàlvula de comporta i el tub d'escapament, i es barreja amb els gasos d'escapament del motor dièsel i després es descarreguen pel tub d'escapament. D'aquesta manera, es forma un buit a la cavitat de la bomba centrífuga i a la canonada d'entrada d'aigua de la bomba centrífuga, i l'aigua de la font d'aigua per sota de l'entrada d'aigua de la bomba centrífuga entra a la cavitat de la bomba centrífuga a través del tub d'entrada d'aigua de la bomba centrífuga sota l'acció de la pressió atmosfèrica. Quan la cavitat de la bomba centrífuga i la canonada d'entrada d'aigua estiguin plenes d'aigua, tanqueu la vàlvula de comporta (6), obriu la vàlvula de comporta (2), connecteu la bomba centrífuga al motor dièsel a través de l'embragatge i obriu la vàlvula de sortida d'aigua de la bomba centrífuga, de manera que el conjunt de la bomba del motor dièsel comenci a funcionar normalment. Subministrament d'aigua. Després de la prova, el conjunt de la bomba del motor dièsel pot aspirar aigua 2 metres per sota del tub d'entrada de la bomba centrífuga a la cavitat de la bomba centrífuga.
El grup de bomba autoaspirant de motor dièsel esmentat anteriorment, que utilitza el flux de gasos d'escapament del motor dièsel per obtenir un buit, té les característiques següents:
1. Resoldre eficaçment la capacitat d'autoaspirant del conjunt de bombes del motor dièsel;
2. El tub Venturi és de mida petita, lleuger i d'estructura compacta, i el seu cost és inferior al dels sistemes de bomba de buit comuns. Per tant, el conjunt de bombes de motor dièsel d'aquesta estructura estalvia l'espai ocupat per l'equip i el cost d'instal·lació, i redueix el cost d'enginyeria.
3. El conjunt de bombes del motor dièsel d'aquesta estructura fa que l'ús del conjunt de bombes del motor dièsel sigui més ampli i millora el rang d'ús del conjunt de bombes del motor dièsel;
4. El tub Venturi és fàcil d'operar i de mantenir. No requereix personal a temps complet per gestionar-lo. Com que no hi ha cap peça de transmissió mecànica, el soroll és baix i no cal consumir oli lubricant.
5. El tub Venturi té una estructura senzilla i una llarga vida útil.
La raó per la qual el conjunt de bomba de motor dièsel d'aquesta estructura pot aspirar aigua per sota de l'entrada d'aigua de la bomba centrífuga i aprofitar al màxim els gasos d'escapament descarregats del funcionament del motor dièsel per fluir a través del tub Venturi del component principal a alta velocitat, fa que el conjunt de bomba de motor dièsel no tingui originalment la funció d'autoaspirant. Amb funció d'autoaspirant.
Imatge: Millorar l'alçada d'absorció d'aigua del conjunt de bombes del motor dièsel
El conjunt de bomba autoaspirant per a motor dièsel descrit anteriorment té una funció autoaspirant mitjançant l'ús dels gasos d'escapament descarregats del motor dièsel per fluir a través del tub Venturi per obtenir un buit. Tanmateix, el fluid de potència del conjunt de bombament del motor dièsel amb aquesta estructura són els gasos d'escapament descarregats pel motor dièsel, i la pressió és relativament baixa, per la qual cosa el buit resultant també és relativament baix, cosa que limita l'alçada d'absorció d'aigua de la bomba centrífuga i també limita el rang d'ús del conjunt de bombament. Si es vol augmentar l'alçada d'aspiració de la bomba centrífuga, cal augmentar el grau de buit de l'àrea d'aspiració del tub Venturi. Segons el principi de funcionament del tub Venturi, per millorar el grau de buit de l'àrea d'aspiració del tub Venturi, s'ha de dissenyar la boquilla de treball del tub Venturi. Pot convertir-se en un tipus de boquilla sònica, o fins i tot un tipus de boquilla supersònica, i també augmentar la pressió original del fluid dinàmic que flueix a través del venturi.
Per augmentar la pressió original del fluid motor Venturi que flueix al conjunt de bombament del motor dièsel, es pot instal·lar un turbocompressor al tub d'escapament del motor dièsel [3]. El turbocompressor [3] és un dispositiu de compressió d'aire que utilitza l'impuls inercial dels gasos d'escapament descarregats del motor per empènyer la turbina a la cambra de la turbina. La turbina acciona l'impel·lent coaxial i l'impel·lent comprimeix l'aire. La seva estructura i principi de funcionament es mostren a la Figura 3. El turbocompressor es divideix en tres tipus: alta pressió, pressió mitjana i baixa pressió. Les pressions de sortida del gas comprimit són: alta pressió superior a 0,3 MPa, pressió mitjana de 0,1 a 0,3 MPa, baixa pressió inferior a 0,1 MPa i la pressió de sortida del gas comprimit del turbocompressor és relativament estable. Si l'entrada de gas comprimit del turbocompressor s'utilitza com a fluid de potència Venturi, es pot obtenir un grau de buit més alt, és a dir, augmenta l'alçada d'absorció d'aigua del conjunt de bombament del motor dièsel.
五： conclusions:El grup de bomba autoaspirant del motor dièsel que utilitza el flux de gasos d'escapament del motor dièsel per obtenir un buit aprofita al màxim el flux d'alta velocitat dels gasos d'escapament, el tub venturi i la tecnologia de turboalimentació generada durant el funcionament del motor dièsel per extreure el gas a la cavitat de la bomba i al tub d'entrada d'aigua de la bomba centrífuga. Es genera un buit i l'aigua inferior a la font d'aigua de la bomba centrífuga s'aspira al tub d'entrada d'aigua i a la cavitat de la bomba de la bomba centrífuga, de manera que el grup de bomba del motor dièsel té un efecte autoaspirant. El conjunt de bomba del motor dièsel d'aquesta estructura té els avantatges d'una estructura senzilla, un funcionament convenient i un baix cost, i millora el rang d'ús del conjunt de bomba del motor dièsel.
Data de publicació: 17 d'agost de 2022