Sammendrag: Denne artikkelen introduserer en selvansugende pumpeenhet for dieselmotorer som bruker eksosgasstrømmen fra dieselmotoren til å oppnå vakuum, inkludert sentrifugalpumpe, dieselmotor, clutch, venturirør, lyddemper, eksosrør, etc. Utgangsakselen til dieselmotoren består av clutch og kobling. Lyddemperen er koblet til inngangsakselen til sentrifugalpumpen, og en sluseventil er installert ved eksosporten til lyddemperen til dieselmotoren; et eksosrør er i tillegg anordnet på siden av lyddemperen, og eksosrøret er koblet til luftinntaket til venturirøret, og siden av venturirøret er veigrensesnittet koblet til eksosporten til pumpekammeret til sentrifugalpumpen, en sluseventil og en vakuum-enveisventil er installert på rørledningen, og et utløpsrør er koblet til eksosporten til venturirøret. Avgassen som slippes ut fra dieselmotoren slippes ut i venturirøret, og gassen i pumpekammeret til sentrifugalpumpen og vanninnløpsrøret til sentrifugalpumpen pumpes ut for å danne et vakuum, slik at vannet som er lavere enn vanninnløpet til sentrifugalpumpen suges inn i pumpekammeret for å oppnå normal drenering.
Dieselmotorpumpeenheten er en vannforsyningspumpeenhet drevet av en dieselmotor, som er mye brukt i drenering, landbruksvanning, brannvern og midlertidig vannoverføring. Dieselmotorpumper brukes ofte i forhold der vann trekkes fra under vannpumpens vanninntak. For tiden brukes følgende metoder ofte for å pumpe vann i denne tilstanden:
01. Installer en bunnventil på enden av innløpsrøret til vannpumpen i sugebassenget: Før dieselpumpesettet startes, fyll vannpumpehulrommet med vann. Etter at luften i pumpekammeret og vanninnløpsrøret til vannpumpen er drenert, start dieselpumpesettet for å oppnå normal vannforsyning. Siden bunnventilen er installert på bunnen av bassenget, er vedlikehold svært upraktisk hvis bunnventilen svikter. Dessuten kreves det en stor mengde vann for et dieselpumpesett med stor strømning på grunn av det store pumpehulrommet og den store diameteren på vanninnløpsrøret, og automatiseringsgraden er lav, noe som er svært upraktisk å bruke.
02. Dieselmotorpumpesettet er utstyrt med et vakuumpumpesett for dieselmotor: Ved å starte vakuumpumpesettet for dieselmotoren pumpes luften i pumpekammeret og vanninntaksrøret til vannpumpen ut, og dermed genereres et vakuum, og vannet i vannkilden kommer inn i vannpumpens inntaksrør og pumpekammeret under påvirkning av atmosfærisk trykk. Start dieselmotorpumpesettet på nytt for å oppnå normal vannforsyning. Vakuumpumpen i denne vannabsorpsjonsmetoden må også drives av en dieselmotor, og vakuumpumpen må være utstyrt med en damp-vann-separator, noe som ikke bare øker utstyrets plassbehov, men også øker utstyrskostnadene.
03. Selvansugende pumpe er tilpasset dieselmotoren: selvansugende pumpe har lav effektivitet og stort volum, og selvansugende pumpe har liten strømning og lav løft, noe som i mange tilfeller ikke kan oppfylle brukskravene. For å redusere utstyrskostnadene til dieselmotorpumpesettet, redusere plassen som pumpesettet opptar, utvide bruksområdet til dieselmotorpumpesettet og utnytte eksosgassen som genereres av dieselmotoren som kjører med høy hastighet fullt ut gjennom venturirøret [1], kommer sentrifugalpumpehulrommet og sentrifugalpumpen inn. Gassen i vannledningen slippes ut gjennom sugegrensesnittet til venturirøret som er koblet til eksosporten til sentrifugalpumpens pumpekammer, og det genereres et vakuum i pumpekammeret til sentrifugalpumpen og vanninnløpsrøret til sentrifugalpumpen. Vannet i vannkilden, som er lavere enn vanninnløpet til sentrifugalpumpen, kommer under påvirkning av atmosfærisk trykk inn i vanninnløpsrøret til vannpumpen og pumpehulrommet til sentrifugalpumpen, og fyller dermed vanninnløpsrøret til sentrifugalpumpen og pumpehulrommet til sentrifugalpumpen. Deretter starter clutchen for å koble dieselmotoren til sentrifugalpumpen, og sentrifugalpumpen begynner å oppnå normal vannforsyning.
二: Virkningsprinsippet til venturirøret
Venturi er en vakuumopprettingsenhet som bruker væske til å overføre energi og masse. Den vanlige strukturen er vist i figur 1. Den består av en arbeidsdyse, et sugeområde, et blandekammer, en hals og en diffusor. Det er en vakuumgenerator. Hovedkomponenten i enheten er et nytt, effektivt, rent og økonomisk vakuumelement som bruker en væskekilde med positivt trykk for å generere negativt trykk. Arbeidsprosessen for å oppnå vakuum er som følger:
01. Strekningen fra punkt 1 til punkt 3 er akselerasjonstrinnet til den dynamiske væsken i arbeidsdysen. Den drivende væsken med høyere trykk kommer inn i venturiens arbeidsdyse med lavere hastighet ved arbeidsdysens innløp (punkt 1-seksjon). Når den strømmer i den koniske seksjonen av arbeidsdysen (seksjon 1 til seksjon 2), kan det vites fra væskemekanikk at for kontinuitetsligningen for inkompressibel væske [2], er den dynamiske væskestrømmen Q1 i seksjon 1 og den dynamiske kraften i seksjon 2. Forholdet mellom strømningshastigheten Q2 til væsken er Q1 = Q2.
Sciliset A1v1= A2v2
I formelen er A1, A2 tverrsnittsarealet av punkt 1 og punkt 2 (m2);
v1, v2 — væskehastigheten som strømmer gjennom punkt 1-seksjonen og punkt 2-seksjonen, m/s.
Det kan sees fra formelen ovenfor at jo flere tverrsnitt, desto mindre strømningshastigheten synker; jo færre tverrsnitt, desto høyere strømningshastigheten.
For horisontale rør, i henhold til Bernoullis ligning for inkompressible væsker
P1+(1/2)*ρv12=P2+(1/2)ρv²2
I formelen er P1, P2 det tilsvarende trykket i tverrsnittet av punkt 1 og punkt 2 (Pa)
v1, v2 — væskehastighet (m/s) som strømmer gjennom seksjonen ved punkt 1 og punkt 2
ρ — væsketetthet (kg/m³)
Det kan sees fra formelen ovenfor at strømningshastigheten til den dynamiske væsken øker kontinuerlig og trykket synker kontinuerlig fra punkt 1-seksjonen til punkt 2-seksjonen. Når v2 > v1, P1 > P2, når v2 øker til en viss verdi (kan nå lydhastigheten), vil P2 være mindre enn ett atmosfæretrykk, det vil si at det vil genereres negativt trykk i seksjonen ved punkt 3.
Når drivvæsken kommer inn i ekspansjonsseksjonen til arbeidsdysen, det vil si seksjonen fra punkt 2 til seksjonen ved punkt 3, fortsetter drivvæskens hastighet å stige, og trykket fortsetter å synke. Når den dynamiske væsken når utløpsseksjonen til arbeidsdysen (seksjon ved punkt 3), når hastigheten til den dynamiske væsken maksimum og kan nå supersonisk hastighet. På dette tidspunktet når trykket ved seksjonen ved punkt 3 minimum, det vil si at vakuumgraden når maksimum, som kan nå 90 kPa.
02. Avsnittet fra punkt 3 til punkt 5 er blandingstrinnet for drivvæsken og den pumpede væsken.
Høyhastighetsvæsken som dannes av den dynamiske væsken ved utløpsseksjonen til arbeidsdysen (seksjonen ved punkt 3) vil danne et vakuumområde nær utløpet til arbeidsdysen, slik at den innsugde væsken nær det relativt høye trykket vil bli sugd inn i blanderommet under påvirkning av trykkforskjellen. Den pumpede væsken suges inn i blandekammeret ved punkt 9-seksjonen. Under strømningen fra punkt 9-seksjonen til punkt 5-seksjonen øker hastigheten på den pumpede væsken kontinuerlig, og trykket fortsetter å synke til samme effekt i løpet av seksjonen fra punkt 9-seksjonen til punkt 3-seksjonen. Trykket til væsken ved utløpsseksjonen til arbeidsdysen (punkt 3).
I blandekammerseksjonen og den fremre delen av halsen (seksjonen fra punkt 3 til punkt 6) begynner drivvæsken og væsken som skal pumpes å blandes, og momentum og energi utveksles, og den kinetiske energien som omdannes fra den potensielle trykkenergien til drivvæsken overføres til den pumpede væsken, slik at hastigheten til den dynamiske væsken gradvis avtar, hastigheten til det innsugde legemet gradvis øker, og de to hastighetene gradvis avtar og nærmer seg. Til slutt, ved punkt 4-seksjonen, når de to hastighetene samme hastighet, og halsen og diffusoren til venturien slippes ut.
三:Sammensetningen og virkemåten til den selvansugende pumpegruppen som bruker eksosgasstrømmen fra dieselmotoren til å oppnå et vakuum
Dieselmotoreksos refererer til eksosgassen som slippes ut av en dieselmotor etter forbrenning av dieselolje. Den tilhører eksosgass, men denne eksosgassen har en viss mengde varme og trykk. Etter testing utført av relevante forskningsavdelinger kan trykket i eksosgassen som slippes ut fra en dieselmotor utstyrt med turbolader [3] nå 0,2 MPa. Fra et perspektiv på effektiv energibruk, miljøvern og reduksjon av driftskostnader har det blitt et forskningstema å utnytte eksosgassen som slippes ut fra driften av dieselmotoren. Turboladeren [3] utnytter eksosgassen som slippes ut fra driften av dieselmotoren. Som en kraftkomponent brukes den til å øke trykket på luften som kommer inn i sylinderen til dieselmotoren, slik at dieselmotoren kan forbrennes mer fullstendig, for å forbedre dieselmotorens ytelse, forbedre den spesifikke effekten, forbedre drivstofføkonomien og redusere støy. Følgende er en type bruk av eksosgassen som slippes ut fra driften av dieselmotoren som drivstoff. Gassen i pumpekammeret til sentrifugalpumpen og vanninntaksrøret til sentrifugalpumpen suges ut gjennom venturirøret, og vakuum genereres i pumpekammeret til sentrifugalpumpen og vanninntaksrøret til sentrifugalpumpen. Under påvirkning av atmosfærisk trykk kommer vannet under vannkilden til innløpet til sentrifugalpumpen inn i innløpsrøret til sentrifugalpumpen og pumpehulrommet til sentrifugalpumpen, og fyller dermed innløpsrøret og pumpehulrommet til sentrifugalpumpen, og starter sentrifugalpumpen for å oppnå normal vannforsyning. Strukturen er vist i figur 2, og driftsprosessen er som følger:
Som vist i figur 2 er vanninntaket til sentrifugalpumpen koblet til rørledningen som er nedsenket i bassenget under vannpumpeutløpet, og vannutløpet er koblet til vannpumpens utløpsventil og rørledning. Før dieselmotoren starter, lukkes vannutløpsventilen til sentrifugalpumpen, sluseventilen (6) åpnes, og sentrifugalpumpen separeres fra dieselmotoren gjennom clutchen. Etter at dieselmotoren har startet og gått normalt, lukkes sluseventilen (2), og eksosgassen som slippes ut fra dieselmotoren går inn i venturirøret gjennom eksosrøret (4) fra lyddemperen, og slippes ut fra eksosrøret (11). I denne prosessen, i henhold til prinsippet om venturirør, går gassen i pumpekammeret til sentrifugalpumpen inn i venturirøret gjennom sluseventilen og eksosrøret, og blandes med eksosgassen fra dieselmotoren og slippes deretter ut fra eksosrøret. På denne måten dannes det et vakuum i pumpehulrommet til sentrifugalpumpen og vanninntaksrøret til sentrifugalpumpen, og vannet i vannkilden lavere enn vanninntaket til sentrifugalpumpen kommer inn i pumpehulrommet til sentrifugalpumpen gjennom vanninntaksrøret til sentrifugalpumpen under påvirkning av atmosfærisk trykk. Når pumpehulrommet til sentrifugalpumpen og vanninntaksrøret er fylt med vann, lukk sluseventilen (6), åpne sluseventilen (2), koble sentrifugalpumpen til dieselmotoren gjennom clutchen, og åpne vannutløpsventilen til sentrifugalpumpen, slik at dieselmotorpumpen begynner å fungere normalt. Vannforsyningen. Etter testing kan dieselmotorpumpen suge vann 2 meter under inntaksrøret til sentrifugalpumpen inn i pumpehulrommet til sentrifugalpumpen.
Den ovennevnte selvansugende pumpegruppen for dieselmotorer som bruker eksosgasstrømmen fra dieselmotoren til å oppnå et vakuum har følgende egenskaper:
1. Løs effektivt den selvansugende kapasiteten til dieselmotorpumpesettet;
2. Venturirøret er lite i størrelse, lett i vekt og kompakt i struktur, og kostnaden er lavere enn for vanlige vakuumpumpesystemer. Derfor sparer dieselmotorpumpesettet med denne strukturen plassen som opptas av utstyret og installasjonskostnadene, og reduserer ingeniørkostnadene.
3. Dieselmotorpumpesettet med denne strukturen gjør bruken av dieselmotorpumpesettet mer omfattende og forbedrer bruksområdet til dieselmotorpumpesettet;
4. Venturirøret er enkelt å betjene og vedlikeholde. Det krever ikke heltidspersonell for å administrere det. Siden det ikke er noen mekanisk transmisjonsdel, er støyen lav og det er ikke behov for å forbruke smøreolje.
5. Venturirøret har en enkel struktur og lang levetid.
Grunnen til at dieselmotorpumpesettet med denne strukturen kan suge inn vann lavere enn vanninntaket til sentrifugalpumpen, og utnytte eksosgassen som slippes ut fra dieselmotorens drift fullt ut til å strømme gjennom kjernekomponenten i venturirøret med høy hastighet, gjør at dieselmotorpumpesettet ikke har selvansugende funksjon i utgangspunktet. Med selvansugende funksjon.
Forbedre vannabsorpsjonshøyden til dieselmotorens pumpesett
Dieselmotorens selvansugende pumpesett beskrevet ovenfor har en selvansugende funksjon ved å bruke eksosgassen som slippes ut fra dieselmotoren til å strømme gjennom venturirøret for å oppnå et vakuum. Imidlertid er drivvæsken i dieselmotorens pumpesett med denne strukturen eksosgassen som slippes ut av dieselmotoren, og trykket er relativt lavt, slik at det resulterende vakuumet også er relativt lavt, noe som begrenser vannabsorpsjonshøyden til sentrifugalpumpen og også begrenser bruksområdet til pumpesettet. Hvis sugehøyden til sentrifugalpumpen skal økes, må vakuumgraden til sugeområdet til venturirøret økes. I henhold til arbeidsprinsippet til venturirøret, må arbeidsdysen til venturirøret utformes for å forbedre vakuumgraden til sugeområdet til venturirøret. Den kan være av sonisk dysetype, eller til og med av supersonisk dysetype, og også øke det opprinnelige trykket til den dynamiske væsken som strømmer gjennom venturien.
For å øke det opprinnelige trykket til Venturi-drivvæsken som strømmer i dieselmotorens pumpesett, kan en turbolader installeres i eksosrøret til dieselmotoren [3]. Turboladeren [3] er en luftkompresjonsenhet som bruker treghetsimpulsen fra eksosgassen som slippes ut fra motoren til å skyve turbinen inn i turbinkammeret. Turbinen driver det koaksiale løpehjulet, og løpehjulet komprimerer luften. Strukturen og arbeidsprinsippet er vist i figur 3. Turboladeren er delt inn i tre typer: høyt trykk, mellomtrykk og lavt trykk. Utgangstrykket for komprimert gass er: høyt trykk er større enn 0,3 MPa, mellomtrykk er 0,1–0,3 MPa, lavt trykk er mindre enn 0,1 MPa, og trykket for komprimert gass fra turboladeren er relativt stabilt. Hvis komprimert gasstilførsel fra turboladeren brukes som Venturi-drivvæske, kan man oppnå en høyere grad av vakuum, det vil si at vannabsorpsjonshøyden til dieselmotorens pumpesett økes.
五： konklusjoner:Dieselmotorens selvansugende pumpegruppe som bruker eksosgasstrømmen fra dieselmotoren til å oppnå et vakuum, utnytter fullt ut den høyhastighetsstrømmen av eksosgassen, venturirøret og turboladingsteknologien som genereres under drift av dieselmotoren for å trekke ut gassen i pumpehulrommet og vanninntaksrøret til sentrifugalpumpen. Et vakuum genereres, og vannet som er lavere enn vannkilden til sentrifugalpumpen suges inn i vanninntaksrøret og pumpehulrommet til sentrifugalpumpen, slik at dieselmotorens pumpegruppe har en selvansugende effekt. Dieselmotorens pumpesett med denne strukturen har fordelene med enkel struktur, praktisk drift og lave kostnader, og forbedrer bruksområdet til dieselmotorens pumpesett.
Publisert: 17. august 2022