Sažetak: Ovaj rad predstavlja samousisnu pumpnu jedinicu dizelskog motora koja koristi protok ispušnih plinova iz dizelskog motora za postizanje vakuuma, uključujući centrifugalnu pumpu, dizelski motor, spojku, venturijevu cijev, prigušivač, ispušnu cijev itd. Izlazno vratilo dizelskog motora sastoji se od spojke i spojnice. Prigušivač je spojen s ulaznim vratilom centrifugalne pumpe, a na ispušnom otvoru prigušivača dizelskog motora ugrađen je zaporni ventil; ispušna cijev je dodatno postavljena na strani prigušivača, a ispušna cijev je spojena na ulaz zraka venturijeve cijevi, a na strani venturijeve cijevi spojnica je spojena na ispušni otvor komore pumpe centrifugalne pumpe, na cjevovodu su ugrađeni zaporni ventil i jednosmjerni vakuumski ventil, a izlazna cijev je spojena na ispušni otvor venturijeve cijevi. Ispušni plinovi koji se ispuštaju iz dizelskog motora ispuštaju se u venturijevu cijev, a plin u komori pumpe centrifugalne pumpe i ulaznom cjevovodu za vodu centrifugalne pumpe ispumpava se kako bi se stvorio vakuum, tako da se voda niža od ulaza za vodu centrifugalne pumpe usisava u komoru pumpe kako bi se ostvarila normalna drenaža.
Dizelska pumpa je pumpa za opskrbu vodom koju pokreće dizelski motor, a široko se koristi u odvodnji, navodnjavanju u poljoprivredi, protupožarnoj zaštiti i privremenom prijenosu vode. Dizelske pumpe često se koriste u uvjetima kada se voda crpi ispod ulaza za vodu u vodenu pumpu. Trenutno se za crpljenje vode u takvim uvjetima često koriste sljedeće metode:
01. Ugradite donji ventil na kraj ulazne cijevi vodene pumpe u usisnom bazenu: prije pokretanja dizelskog motora pumpe, napunite šupljinu vodene pumpe vodom. Nakon što se ispusti zrak iz komore pumpe i ulazne cijevi vodene pumpe, pokrenite dizelski motor pumpe kako biste postigli normalnu opskrbu vodom. Budući da je donji ventil ugrađen na dno bazena, ako donji ventil zakaže, održavanje je vrlo nezgodno. Štoviše, za dizelski motor pumpe velikog protoka, zbog velike šupljine pumpe i velikog promjera ulazne cijevi za vodu, potrebna je velika količina vode, a stupanj automatizacije je nizak, što je vrlo nezgodno za korištenje.
02, Dizelski motor pumpe opremljen je vakuumskom pumpom dizelskog motora: prvim pokretanjem vakuumske pumpe dizelskog motora, ispumpava se zrak iz komore pumpe i ulaznog cjevovoda vodene pumpe, čime se stvara vakuum, a voda iz izvora vode ulazi u ulazni cjevovod vodene pumpe i komoru pumpe pod djelovanjem atmosferskog tlaka. Unutra se ponovno pokreće dizelski motor pumpe kako bi se postigla normalna opskrba vodom. Vakuumska pumpa u ovoj metodi apsorpcije vode također mora biti pokretana dizelskim motorom, a vakuumska pumpa mora biti opremljena separatorom pare i vode, što ne samo da povećava zauzeti prostor opreme, već i povećava troškove opreme.
03, Samousisna pumpa je usklađena s dizelskim motorom: samousisna pumpa ima nisku učinkovitost i veliki volumen, a samousisna pumpa ima mali protok i nisko podizanje, što u mnogim slučajevima ne može zadovoljiti zahtjeve upotrebe. Kako bi se smanjili troškovi opreme za dizelski motor, smanjio prostor koji zauzima pumpni agregat, proširio raspon upotrebe dizelskog motora i u potpunosti iskoristili ispušni plinovi koje generira dizelski motor koji radi velikom brzinom kroz Venturijevu cijev [1], šupljina centrifugalne pumpe i centrifugalna pumpa ulaze. Plin u vodovodu ispušta se kroz usisno sučelje venturijeve cijevi spojeno na ispušni otvor komore centrifugalne pumpe, a u komori pumpe centrifugalne pumpe i ulaznom cjevovodu za vodu centrifugalne pumpe stvara se vakuum, a voda u izvoru vode je niža od ulaza za vodu centrifugalne pumpe. Pod djelovanjem atmosferskog tlaka ulazi u ulazni cjevovod za vodu pumpe i šupljinu centrifugalne pumpe, čime se puni ulazni cjevovod za vodu centrifugalne pumpe i šupljina pumpe centrifugalne pumpe, a zatim se pokreće spojka za spajanje dizelskog motora s centrifugalnom pumpom, a centrifugalna pumpa počinje ostvarivati normalnu opskrbu vodom.
Princip rada Venturijeve cijevi
Venturi je uređaj za dobivanje vakuuma koji koristi tekućinu za prijenos energije i mase. Njegova uobičajena struktura prikazana je na slici 1. Sastoji se od radne mlaznice, usisnog područja, komore za miješanje, grla i difuzora. To je generator vakuuma. Glavna komponenta uređaja je novi, učinkovit, čist i ekonomičan vakuumski element koji koristi izvor tekućine pozitivnog tlaka za stvaranje negativnog tlaka. Radni proces dobivanja vakuuma je sljedeći:
01. Presjek od točke 1 do točke 3 je faza ubrzanja dinamičkog fluida u radnoj mlaznici. Pogonski fluid višeg tlaka ulazi u radnu mlaznicu venturija nižom brzinom na ulazu u radnu mlaznicu (presjek točke 1). Pri strujanju u suženom dijelu radne mlaznice (presjek 1 do presjeka 2), iz mehanike fluida može se znati da je za jednadžbu kontinuiteta nestlačivog fluida [2] dinamički tok fluida Q1 presjeka 1 i dinamička sila presjeka 2. Odnos između brzine protoka Q2 fluida je Q1 = Q2.
Scilicet A1v1 = A2v2
U formuli, A1, A2 - površina poprečnog presjeka točke 1 i točke 2 (m2);
v1, v2 — brzina fluida koji teče kroz presjek točke 1 i presjek točke 2, m/s.
Iz gornje formule može se vidjeti da se povećanjem presjeka brzina protoka smanjuje; smanjenjem presjeka brzina protoka se povećava.
Za horizontalne cijevi, prema Bernoullijevoj jednadžbi za nestlačive fluide
P1+ (1/2) * ρv12=P2+(1/2)ρv22
U formuli, P1, P2 - odgovarajući tlak na presjeku točke 1 i točke 2 (Pa)
v1, v2 — brzina fluida (m/s) koji teče kroz presjek u točki 1 i točki 2
ρ — gustoća fluida (kg/m³)
Iz gornje formule može se vidjeti da brzina protoka dinamičke tekućine kontinuirano raste, a tlak kontinuirano opada od presjeka točke 1 do presjeka točke 2. Kada je v2>v1, P1>P2, kada se v2 poveća do određene vrijednosti (može doseći brzinu zvuka), P2 će biti manji od jednog atmosferskog tlaka, odnosno u presjeku točke 3 će se stvoriti negativni tlak.
Kada pogonski fluid uđe u ekspanzijski dio radne mlaznice, odnosno dio od točke 2 do dijela u točki 3, brzina pogonskog fluida nastavlja rasti, a tlak nastavlja padati. Kada dinamički fluid dosegne izlazni dio radne mlaznice (dio u točki 3), brzina dinamičkog fluida doseže maksimum i može doseći nadzvučnu brzinu. U ovom trenutku, tlak u dijelu u točki 3 doseže minimum, odnosno stupanj vakuuma doseže maksimum, koji može doseći 90 Kpa.
02. Dio od točke 3 do točke 5 je faza miješanja pogonske tekućine i pumpane tekućine.
Brzi fluid koji stvara dinamički fluid na izlaznom dijelu radne mlaznice (dio u točki 3) stvorit će vakuumsko područje blizu izlaza radne mlaznice, tako da će usisani fluid u blizini relativno visokog tlaka biti usisan pod djelovanjem razlike tlaka u prostoriju za miješanje. Crpljeni fluid usisava se u komoru za miješanje u dijelu točke 9. Tijekom protoka od dijela točke 9 do dijela točke 5, brzina crpnog fluida kontinuirano se povećava, a tlak nastavlja padati na snagu tijekom dijela od dijela točke 9 do dijela točke 3. Tlak fluida na izlaznom dijelu radne mlaznice (točka 3).
U dijelu komore za miješanje i prednjem dijelu grla (dio od točke 3 do točke 6), pogonski fluid i fluid koji se pumpa počinju se miješati, pri čemu se izmjenjuju impuls i energija, a kinetička energija pretvorena iz potencijalne energije tlaka pogonskog fluida prenosi se na pumpani fluid, tako da se brzina dinamičkog fluida postupno smanjuje, brzina usisavanog tijela postupno povećava, a dvije brzine se postupno smanjuju i približavaju. Konačno, u dijelu točke 4, dvije brzine postižu istu brzinu, a grlo i difuzor venturijeve cijevi se prazne.
三:Sastav i princip rada samousisne pumpe koja koristi protok ispušnih plinova iz dizelskog motora za postizanje vakuuma
Ispušni plinovi dizelskog motora odnose se na ispušne plinove koje ispušta dizelski motor nakon izgaranja dizelskog ulja. Pripadaju ispušnim plinovima, ali ti ispušni plinovi imaju određenu količinu topline i tlaka. Nakon ispitivanja od strane relevantnih istraživačkih odjela, tlak ispušnih plinova koji se ispuštaju iz dizelskog motora opremljenog turbopunjačom [3] može doseći 0,2 MPa. S gledišta učinkovitog korištenja energije, zaštite okoliša i smanjenja operativnih troškova, postalo je istraživačka tema iskorištavanje ispušnih plinova koji se ispuštaju iz rada dizelskog motora. Turbopunjač [3] koristi ispušne plinove koji se ispuštaju iz rada dizelskog motora. Kao pogonska komponenta, koristi se za povećanje tlaka zraka koji ulazi u cilindar dizelskog motora, tako da dizelski motor može potpunije izgorjeti, a time i poboljšati performanse snage dizelskog motora, poboljšati specifičnu snagu, poboljšati ekonomičnost goriva i smanjiti buku. Slijedeći primjer je korištenje ispušnih plinova koji se ispuštaju iz rada dizelskog motora kao pogonskog fluida, pri čemu se plin u komori pumpe centrifugalne pumpe i ulaznoj cijevi za vodu centrifugalne pumpe usisava kroz venturijevu cijev, a vakuum se stvara u komori pumpe centrifugalne pumpe i ulaznoj cijevi za vodu centrifugalne pumpe. Pod djelovanjem atmosferskog tlaka, voda niža od izvora vode na ulazu centrifugalne pumpe ulazi u ulazni cjevovod centrifugalne pumpe i šupljinu pumpe centrifugalne pumpe, čime se puni ulazni cjevovod i šupljina pumpe centrifugalne pumpe te pokreće centrifugalna pumpa kako bi se postigla normalna opskrba vodom. Njena struktura prikazana je na slici 2, a proces rada je sljedeći:
Kao što je prikazano na slici 2, ulaz vode centrifugalne pumpe spojen je na cjevovod uronjen u bazen ispod izlaza vodene pumpe, a izlaz vode spojen je na izlazni ventil vodene pumpe i cjevovod. Prije pokretanja dizelskog motora, izlazni ventil vode centrifugalne pumpe se zatvara, zaporni ventil (6) se otvara, a centrifugalna pumpa se odvaja od dizelskog motora putem spojke. Nakon što se dizelski motor pokrene i normalno radi, zaporni ventil (2) se zatvara, a ispušni plinovi koji se ispuštaju iz dizelskog motora ulaze u venturijevu cijev kroz ispušnu cijev (4) iz prigušivača i ispuštaju se iz ispušne cijevi (11). U ovom procesu, prema principu venturijeve cijevi, plin u komori pumpe centrifugalne pumpe ulazi u venturijevu cijev kroz zaporni ventil i ispušnu cijev te se miješa s ispušnim plinovima iz dizelskog motora, a zatim se ispušta iz ispušne cijevi. Na taj se način u šupljini centrifugalne pumpe i ulaznoj cijevi za vodu centrifugalne pumpe stvara vakuum, a voda u izvoru vode nižem od ulaza vode centrifugalne pumpe ulazi u šupljinu pumpe centrifugalne pumpe kroz ulaznu cijev za vodu centrifugalne pumpe pod djelovanjem atmosferskog tlaka. Kada se šupljina pumpe centrifugalne pumpe i ulazna cijev za vodu napune vodom, zatvorite zaporni ventil (6), otvorite zaporni ventil (2), spojite centrifugalnu pumpu s dizelskim motorom putem spojke i otvorite izlazni ventil za vodu centrifugalne pumpe, tako da dizelski motor pumpe počne normalno raditi. Nakon ispitivanja, dizelski motor pumpe može usisati vodu 2 metra ispod ulazne cijevi centrifugalne pumpe u šupljinu pumpe centrifugalne pumpe.
Gore spomenuta samousisna pumpna grupa dizelskog motora koja koristi protok ispušnih plinova iz dizelskog motora za postizanje vakuuma ima sljedeće karakteristike:
1. Učinkovito riješiti problem samousisavanja pumpe dizelskog motora;
2. Venturijeva cijev je male veličine, lagana i kompaktne strukture, a cijena joj je niža od cijene uobičajenih vakuumskih pumpi. Stoga, dizelski motor pumpe ove strukture štedi prostor koji zauzima oprema i troškove instalacije te smanjuje troškove inženjeringa.
3. Dizelski motor pumpe ove strukture omogućuje opsežniju upotrebu dizelskog motora pumpe i poboljšava raspon upotrebe dizelskog motora pumpe;
4. Venturijeva cijev je jednostavna za rukovanje i održavanje. Ne zahtijeva stalno osoblje za upravljanje. Budući da nema mehaničkog prijenosnog dijela, buka je niska i ne treba trošiti ulje za podmazivanje.
5. Venturijeva cijev ima jednostavnu strukturu i dug vijek trajanja.
Razlog zašto dizelski motor pumpe ove konstrukcije može usisati vodu niže od ulaza vode centrifugalne pumpe i u potpunosti iskoristiti ispušne plinove koji se ispuštaju iz rada dizelskog motora za protok kroz Venturijevu cijev velikom brzinom, znači da dizelski motor pumpe izvorno nema funkciju samousisavanja. Ima funkciju samousisavanja.
Slika: Poboljšajte visinu apsorpcije vode pumpnog agregata dizelskog motora
Gore opisani samousisni pumpni set dizelskog motora ima funkciju samousisavanja korištenjem ispušnih plinova koji se ispuštaju iz dizelskog motora za protok kroz Venturijevu cijev radi postizanja vakuuma. Međutim, pogonska tekućina u pumpnom setu dizelskog motora s ovom strukturom je ispušni plin koji ispušta dizelski motor, a tlak je relativno nizak, pa je rezultirajući vakuum također relativno nizak, što ograničava visinu apsorpcije vode centrifugalne pumpe i također ograničava raspon upotrebe pumpnog seta. Ako se želi povećati usisna visina centrifugalne pumpe, mora se povećati stupanj vakuuma usisnog područja Venturijeve cijevi. Prema principu rada Venturijeve cijevi, za poboljšanje stupnja vakuuma usisnog područja Venturijeve cijevi, mora se konstruirati radna mlaznica Venturijeve cijevi. Može postati zvučni tip mlaznice ili čak supersonični tip mlaznice, a također povećava izvorni tlak dinamičke tekućine koja teče kroz Venturijevu cijev.
Za povećanje izvornog tlaka Venturijeve pogonske tekućine koja struji u pumpnom agregatu dizelskog motora, u ispušnu cijev dizelskog motora može se ugraditi turbopunjač [3]. Turbopunjač [3] je uređaj za kompresiju zraka koji koristi inercijski impuls ispušnih plinova koji se ispuštaju iz motora za potiskivanje turbine u komoru turbine, turbina pokreće koaksijalni impeler, a impeler komprimira zrak. Njegova struktura i princip rada prikazani su na slici 3. Turbopunjač se dijeli na tri vrste: visokotlačni, srednjetlačni i niskotlačni. Izlazni tlakovi komprimiranog plina su: visoki tlak je veći od 0,3 MPa, srednji tlak je 0,1-0,3 MPa, niski tlak je manji od 0,1 MPa, a izlaz komprimiranog plina iz turbopunjača je relativno stabilan. Ako se komprimirani plin koji ulazi u turbopunjač koristi kao Venturijeva pogonska tekućina, može se postići veći stupanj vakuuma, odnosno povećava se visina apsorpcije vode pumpnog agregata dizelskog motora.
五: zaključci:Samousisna pumpna grupa dizelskog motora koja koristi protok ispušnih plinova iz dizelskog motora za postizanje vakuuma u potpunosti iskorištava protok ispušnih plinova velike brzine, venturijevu cijev i tehnologiju turbopunjenja koja se stvara tijekom rada dizelskog motora za izvlačenje plina iz šupljine pumpe i ulazne cijevi za vodu centrifugalne pumpe. Generira se vakuum, a voda ispod izvora vode centrifugalne pumpe usisava se u ulaznu cijev za vodu i šupljinu pumpe centrifugalne pumpe, tako da pumpna grupa dizelskog motora ima učinak samousisavanja. Pumpni agregat dizelskog motora ove strukture ima prednosti jednostavne strukture, praktičnog rada i niske cijene te poboljšava raspon upotrebe pumpnog agregata dizelskog motora.
Vrijeme objave: 17. kolovoza 2022.