Streszczenie: W tym artykule przedstawiono samozasysającą pompę silnika wysokoprężnego, która wykorzystuje przepływ spalin z silnika wysokoprężnego do uzyskania próżni, w tym pompę odśrodkową, silnik wysokoprężny, sprzęgło, rurkę Venturiego, tłumik, rurę wydechową itp. Wał wyjściowy silnika wysokoprężnego składa się ze sprzęgła i sprzęgła. Tłumik jest połączony z wałem wejściowym pompy odśrodkowej, a zawór zasuwowy jest zainstalowany na otworze wydechowym tłumika silnika wysokoprężnego; rura wydechowa jest dodatkowo umieszczona z boku tłumika, a rura wydechowa jest podłączona do wlotu powietrza rury Venturiego, a strona rury Venturiego Interfejs drogowy jest połączony z otworem wydechowym komory pompy pompy odśrodkowej, na rurociągu zainstalowano zawór zasuwowy i jednokierunkowy zawór próżniowy, a rura wylotowa jest podłączona do otworu wydechowego rurki Venturiego. Spaliny odprowadzane z silnika wysokoprężnego są odprowadzane do rury Venturiego, a gaz w komorze pompy odśrodkowej i w rurociągu wlotowym wody pompy odśrodkowej jest wypompowywany, tworząc podciśnienie, tak aby woda znajdująca się niżej niż wlot wody pompy odśrodkowej została zassana do komory pompy, co umożliwia normalne odprowadzanie.
Agregat pompowy z silnikiem wysokoprężnym to agregat pompowy do zaopatrzenia w wodę, napędzany silnikiem wysokoprężnym, szeroko stosowany w melioracji, nawadnianiu rolniczym, ochronie przeciwpożarowej i tymczasowym przepompowywaniu wody. Pompy z silnikiem wysokoprężnym są często stosowane w warunkach, w których woda jest pobierana spod wlotu pompy wodnej. Obecnie do pompowania wody w takich warunkach często stosuje się następujące metody:
01. Zainstaluj zawór denny na końcu rury wlotowej pompy wodnej w basenie ssącym: przed uruchomieniem agregatu pompowego z silnikiem wysokoprężnym napełnij komorę pompy wodą. Po opróżnieniu komory pompy i przewodu wlotowego pompy wodnej, uruchom agregat, aby uzyskać normalny dopływ wody. Ponieważ zawór denny jest zainstalowany na dnie basenu, jego awaria znacznie utrudnia konserwację. Ponadto, w przypadku agregatu pompowego z silnikiem wysokoprężnym o dużym przepływie, ze względu na dużą komorę pompy i dużą średnicę przewodu wlotowego, wymagana jest duża ilość wody, a stopień automatyzacji jest niski, co znacznie utrudnia obsługę.
02. Zestaw pompowy z silnikiem wysokoprężnym jest wyposażony w zestaw pompy próżniowej z silnikiem wysokoprężnym: po uruchomieniu zestawu pompy próżniowej z silnikiem wysokoprężnym powietrze z komory pompy i przewodu wlotowego wody pompy wodnej jest wypompowywane, wytwarzając w ten sposób podciśnienie. Woda ze źródła wody przedostaje się do przewodu wlotowego pompy wodnej i komory pompy pod wpływem ciśnienia atmosferycznego. Wewnątrz, zestaw pompy z silnikiem wysokoprężnym należy ponownie uruchomić, aby uzyskać normalny dopływ wody. Pompa próżniowa w tej metodzie absorpcji wody musi być również napędzana silnikiem wysokoprężnym i wyposażona w separator pary wodnej, co nie tylko zwiększa zajmowaną przestrzeń, ale również podnosi koszt sprzętu.
03. Pompa samozasysająca jest dopasowana do silnika wysokoprężnego: pompa samozasysająca ma niską wydajność i dużą objętość, a pompa samozasysająca ma mały przepływ i niski podnośnik, co w wielu przypadkach nie spełnia wymagań użytkowych. Aby zmniejszyć koszt wyposażenia zestawu pompowego silnika wysokoprężnego, zmniejszyć przestrzeń zajmowaną przez zestaw pompowy, rozszerzyć zakres zastosowania zestawu pompowego silnika wysokoprężnego i w pełni wykorzystać gazy spalinowe wytwarzane przez silnik wysokoprężny pracujący z dużą prędkością przez rurkę Venturiego [1], komorę pompy odśrodkowej i pompę odśrodkową wchodzą Gaz w rurociągu wodnym jest odprowadzany przez interfejs ssący rurki Venturiego połączonej z portem wydechowym komory pompy pompy odśrodkowej, a w komorze pompy pompy odśrodkowej i rurociągu wlotowym wody pompy odśrodkowej wytwarzana jest próżnia, a woda w źródle wody niższym niż wlot wody pompy odśrodkowej jest pod działaniem ciśnienia atmosferycznego wchodzi do rurociągu wlotowego wody pompy wodnej i komory pompy pompy odśrodkowej, napełniając w ten sposób rurociąg wlotowy wody pompy odśrodkowej i komorę pompy pompy odśrodkowej, a następnie uruchamia się sprzęgło, aby połączyć silnik wysokoprężny z pompą odśrodkową, a pompa odśrodkowa zaczyna zapewniać normalne zaopatrzenie w wodę.
Zasada działania rurki Venturiego
Venturi to urządzenie do wytwarzania próżni, wykorzystujące ciecz do przenoszenia energii i masy. Jego typową konstrukcję przedstawiono na rysunku 1. Składa się ono z dyszy roboczej, obszaru ssącego, komory mieszania, gardzieli i dyfuzora. Jest to generator próżni. Głównym elementem urządzenia jest nowy, wydajny, czysty i ekonomiczny element próżniowy, który wykorzystuje dodatnie źródło cieczy do generowania podciśnienia. Proces wytwarzania próżni przebiega następująco:
01. Odcinek od punktu 1 do punktu 3 jest etapem przyspieszenia dynamicznego płynu w dyszy roboczej. Płyn napędowy o wyższym ciśnieniu wpływa do dyszy roboczej zwężki Venturiego z niższą prędkością na wlocie dyszy roboczej (punkt 1, odcinek). Podczas przepływu w zwężającym się odcinku dyszy roboczej (od odcinka 1 do odcinka 2) można wiedzieć z mechaniki płynów, że dla równania ciągłości płynu nieściśliwego [2], dynamiczny przepływ płynu Q1 odcinka 1 i siła dynamiczna odcinka 2. Zależność między natężeniem przepływu Q2 płynu jest Q1=Q2,
Scilicet A1v1= A2v2
We wzorze A1, A2 - pole przekroju poprzecznego punktu 1 i punktu 2 (m2);
v1, v2 — prędkość płynu przepływającego przez punkt 1 i punkt 2, m/s.
Z powyższego wzoru wynika, że wraz ze wzrostem przekroju poprzecznego prędkość przepływu maleje, a wraz ze zmniejszeniem przekroju poprzecznego prędkość przepływu rośnie.
W przypadku rur poziomych, zgodnie z równaniem Bernoulliego dla płynów nieściśliwych
P1+（1/2）*ρv12=P2+(1/2)ρv22
We wzorze P1, P2 - odpowiadające ciśnienie w przekroju punktu 1 i punktu 2 (Pa)
v1, v2 — prędkość płynu (m/s) przepływającego przez przekrój w punkcie 1 i punkcie 2
ρ — gęstość płynu (kg/m³)
Z powyższego wzoru wynika, że prędkość przepływu płynu dynamicznego stale rośnie, a ciśnienie stale maleje od punktu 1 do punktu 2. Gdy v2>v1, P1>P2, gdy v2 wzrośnie do określonej wartości (może osiągnąć prędkość dźwięku), ciśnienie P2 będzie mniejsze niż jedna atmosfera, co oznacza, że w punkcie 3 powstanie ciśnienie ujemne.
Gdy płyn napędowy wpływa do sekcji rozprężnej dyszy roboczej, czyli do sekcji od punktu 2 do sekcji w punkcie 3, prędkość płynu napędowego nadal rośnie, a ciśnienie spada. Gdy płyn dynamiczny dociera do sekcji wylotowej dyszy roboczej (sekcji w punkcie 3), jego prędkość osiąga maksimum i może osiągnąć prędkość naddźwiękową. W tym momencie ciśnienie w sekcji w punkcie 3 osiąga minimum, czyli stopień podciśnienia osiąga maksimum, które może sięgać 90 kPa.
02. Odcinek od punktu 3 do punktu 5 to etap mieszania płynu napędowego i płynu pompowanego.
Płyn o dużej prędkości utworzony przez płyn dynamiczny w sekcji wylotowej dyszy roboczej (sekcja w punkcie 3) utworzy obszar próżni w pobliżu wylotu dyszy roboczej, tak że zasysany płyn w pobliżu stosunkowo wysokiego ciśnienia zostanie zassany pod działaniem różnicy ciśnień do pomieszczenia mieszania. Pompowany płyn jest zasysany do komory mieszania w sekcji punktu 9. Podczas przepływu z sekcji punktu 9 do sekcji punktu 5 prędkość pompowanego płynu stale rośnie, a ciśnienie nadal spada do potęgi w sekcji od sekcji punktu 9 do sekcji punktu 3. Ciśnienie płynu w sekcji wylotowej dyszy roboczej (punkt 3).
W komorze mieszania i przedniej części gardzieli (od punktu 3 do punktu 6) płyn napędowy i pompowany zaczynają się mieszać, następuje wymiana pędu i energii, a energia kinetyczna przekształcona z energii potencjalnej ciśnienia płynu napędowego jest przekazywana do pompowanego płynu, tak że prędkość dynamicznego płynu stopniowo maleje, prędkość zasysanego ciała stopniowo rośnie, a obie prędkości stopniowo maleją i zbliżają się do siebie. Ostatecznie, w punkcie 4, obie prędkości osiągają tę samą wartość, a gardziel i dyfuzor zwężki Venturiego są rozładowywane.
Odpowiedź:Skład i zasada działania samozasysającej grupy pomp, która wykorzystuje przepływ spalin z silnika wysokoprężnego do uzyskania podciśnienia
Spaliny silnika Diesla odnoszą się do spalin emitowanych przez silnik Diesla po spaleniu oleju napędowego. Należy on do spalin, ale te spaliny mają pewną ilość ciepła i ciśnienia. Po przeprowadzeniu testów przez odpowiednie wydziały badawcze, ciśnienie spalin odprowadzanych z silnika Diesla wyposażonego w turbosprężarkę [3] może osiągnąć 0,2 MPa. Z perspektywy efektywnego wykorzystania energii, ochrony środowiska i redukcji kosztów eksploatacji, wykorzystanie spalin odprowadzanych podczas pracy silnika Diesla stało się tematem badań. Turbosprężarka [3] wykorzystuje spaliny odprowadzane podczas pracy silnika Diesla. Jako element napędowy służy do zwiększenia ciśnienia powietrza wchodzącego do cylindra silnika Diesla, dzięki czemu silnik Diesla może być w pełni spalany, aby poprawić osiągi mocy silnika Diesla, poprawić moc właściwą, poprawić oszczędność paliwa i zmniejszyć hałas. Poniżej przedstawiono przykład wykorzystania spalin z silnika wysokoprężnego jako czynnika napędowego. Gaz z komory pompy odśrodkowej i przewodu wlotowego wody pompy odśrodkowej jest zasysany przez zwężkę Venturiego, a w komorze pompy odśrodkowej i przewodzie wlotowym wody pompy odśrodkowej wytwarzana jest próżnia. Pod wpływem ciśnienia atmosferycznego, woda o ciśnieniu niższym niż źródło wody wlotowej pompy odśrodkowej wpływa do przewodu wlotowego pompy odśrodkowej i komory pompy odśrodkowej, wypełniając w ten sposób przewód wlotowy i komorę pompy odśrodkowej, co powoduje uruchomienie pompy odśrodkowej w celu uzyskania normalnego dopływu wody. Jej konstrukcja jest przedstawiona na rysunku 2, a proces działania jest następujący:
Jak pokazano na rysunku 2, wlot wody pompy odśrodkowej jest podłączony do rurociągu zanurzonego w zbiorniku poniżej wylotu pompy, a wylot wody jest podłączony do zaworu wylotowego pompy i rurociągu. Przed uruchomieniem silnika wysokoprężnego zawór wylotowy wody pompy odśrodkowej jest zamknięty, zasuwa (6) jest otwarta, a pompa odśrodkowa jest oddzielona od silnika wysokoprężnego za pomocą sprzęgła. Po uruchomieniu i normalnej pracy silnika wysokoprężnego, zasuwa (2) jest zamknięta, a spaliny odprowadzane z silnika wysokoprężnego przedostają się do zwężki Venturiego przez rurę wydechową (4) z tłumika i są odprowadzane rurą wydechową (11). W tym procesie, zgodnie z zasadą działania zwężki Venturiego, gaz w komorze pompy odśrodkowej przedostaje się do zwężki Venturiego przez zawór zasuwowy i rurę wydechową, miesza się ze spalinami z silnika wysokoprężnego i jest odprowadzany z rury wydechowej. W ten sposób w komorze pompy odśrodkowej i w rurociągu wlotowym wody pompy odśrodkowej wytwarza się próżnia, a woda ze źródła wody znajdującego się niżej niż wlot wody pompy odśrodkowej wpływa do komory pompy odśrodkowej przez rurę wlotową wody pompy odśrodkowej pod działaniem ciśnienia atmosferycznego. Po napełnieniu komory pompy odśrodkowej i rurociągu wlotowego wodą, zamknij zasuwę (6), otwórz zasuwę (2), połącz pompę odśrodkową z silnikiem Diesla poprzez sprzęgło i otwórz zawór wylotowy wody pompy odśrodkowej, aby zespół pompowy z silnikiem Diesla zaczął normalnie pracować. Zasilanie wodą. Po przetestowaniu zespół pompowy z silnikiem Diesla może zasysać wodę z odległości 2 metrów poniżej rury wlotowej pompy odśrodkowej do komory pompy odśrodkowej.
Wspomniana powyżej grupa pomp samozasysających do silników Diesla, wykorzystująca przepływ spalin z silnika Diesla w celu uzyskania podciśnienia, charakteryzuje się następującymi cechami:
1. Skuteczne rozwiązanie problemu samozasysania zestawu pompowego silnika wysokoprężnego;
2. Rurka Venturiego ma niewielkie rozmiary, jest lekka i ma zwartą konstrukcję, a jej koszt jest niższy niż w przypadku typowych systemów pomp próżniowych. Dlatego też zestaw pompowy z silnikiem wysokoprężnym o takiej konstrukcji oszczędza miejsce zajmowane przez urządzenia, obniża koszty instalacji i redukuje koszty projektowania.
3. Zestaw pompy z silnikiem wysokoprężnym tej konstrukcji zwiększa zakres zastosowania zestawu pompy z silnikiem wysokoprężnym i poprawia zakres jego zastosowania;
4. Rurka Venturiego jest łatwa w obsłudze i konserwacji. Nie wymaga stałej obsługi przez personel. Brak mechanicznej części przekładniowej sprawia, że urządzenie pracuje cicho i nie wymaga stosowania oleju smarującego.
5. Rurka Venturiego ma prostą konstrukcję i długą żywotność.
Powodem, dla którego zestaw pompowy z silnikiem Diesla o tej konstrukcji może zasysać wodę niżej niż wlot wody pompy odśrodkowej i w pełni wykorzystywać spaliny odprowadzane podczas pracy silnika Diesla do przepływu przez rurkę Venturiego z dużą prędkością, jest to, że zestaw pompowy z silnikiem Diesla nie posiada oryginalnie funkcji samozasysania. Z funkcją samozasysania.
Temat: Poprawa wysokości absorpcji wody w zestawie pomp silnika wysokoprężnego
Opisany powyżej zestaw pompy samozasysającej do silnika wysokoprężnego ma funkcję samozasysania, wykorzystując spaliny odprowadzane z silnika wysokoprężnego do przepływu przez rurkę Venturiego w celu uzyskania podciśnienia. Jednakże, czynnikiem napędowym w zestawie pompy o takiej konstrukcji są spaliny odprowadzane przez silnik wysokoprężny, a ciśnienie jest stosunkowo niskie, co powoduje również niskie podciśnienie, co ogranicza wysokość absorpcji wody przez pompę odśrodkową, a także ogranicza zakres zastosowania zestawu pompy. Aby zwiększyć wysokość ssania pompy odśrodkowej, należy zwiększyć stopień podciśnienia w obszarze ssania rurki Venturiego. Zgodnie z zasadą działania rurki Venturiego, aby poprawić stopień podciśnienia w obszarze ssania rurki Venturiego, należy zaprojektować dyszę roboczą rurki Venturiego. Może ona być dyszą dźwiękową lub nawet naddźwiękową, a także zwiększać pierwotne ciśnienie dynamicznego czynnika przepływającego przez zwężkę.
Aby zwiększyć pierwotne ciśnienie płynu napędowego Venturiego przepływającego w zespole pompowym silnika wysokoprężnego, w rurze wydechowej silnika wysokoprężnego można zainstalować turbosprężarkę [3]. Turbosprężarka [3] to urządzenie sprężające powietrze, które wykorzystuje bezwładnościowy impuls spalin odprowadzanych z silnika do pchania turbiny w komorze turbiny. Turbina napędza współosiowy wirnik, a wirnik spręża powietrze. Jej konstrukcja i zasada działania są przedstawione na rysunku 3. Turbosprężarka dzieli się na trzy typy: wysokociśnieniowa, średniociśnieniowa i niskociśnieniowa. Wyjściowe ciśnienia sprężonego gazu są następujące: wysokie ciśnienie jest większe niż 0,3 MPa, średnie ciśnienie wynosi 0,1-0,3 MPa, niskie ciśnienie jest mniejsze niż 0,1 MPa, a ciśnienie sprężonego gazu wyjściowego z turbosprężarki jest stosunkowo stabilne. Jeśli sprężony gaz wejściowy z turbosprężarki jest używany jako płyn napędowy Venturiego, można uzyskać wyższy stopień próżni, co oznacza, że wzrasta wysokość absorpcji wody przez zespół pompowy silnika wysokoprężnego.
五: wnioski:Zespół pomp samozasysających do silnika wysokoprężnego, który wykorzystuje przepływ spalin z silnika wysokoprężnego do uzyskania podciśnienia, w pełni wykorzystuje szybki przepływ spalin, zwężkę Venturiego oraz technologię turbodoładowania generowaną podczas pracy silnika wysokoprężnego, aby usunąć gaz z komory pompy i przewodu wlotowego wody pompy odśrodkowej. Wytwarzane jest podciśnienie, a woda znajdująca się poniżej źródła wody pompy odśrodkowej jest zasysana do przewodu wlotowego wody i komory pompy odśrodkowej, dzięki czemu zespół pomp samozasysających do silnika wysokoprężnego ma efekt samozasysania. Zespół pompowy do silnika wysokoprężnego o takiej konstrukcji charakteryzuje się prostą konstrukcją, wygodną obsługą i niskim kosztem, a także poprawia zakres zastosowań.
Czas publikacji: 17.08.2022