Abstrakt: Tento článok predstavuje samonasávaciu čerpaciu jednotku dieselového motora, ktorá využíva prúd výfukových plynov z dieselového motora na dosiahnutie vákua, vrátane odstredivého čerpadla, dieselového motora, spojky, Venturiho trubice, tlmiča výfuku, výfukového potrubia atď. Výstupný hriadeľ dieselového motora sa skladá zo spojky a spojky. Tlmič výfuku je spojený so vstupným hriadeľom odstredivého čerpadla a na výfukovom otvore tlmiča výfuku dieselového motora je nainštalovaný uzatvárací ventil; na strane tlmiča výfuku je navyše umiestnená výfuková rúra a výfuková rúra je pripojená k vstupu vzduchu do Venturiho trubice a na strane Venturiho trubice je rozhranie komunikácie spojené s výfukovým otvorom komory čerpadla odstredivého čerpadla, na potrubí je nainštalovaný uzatvárací ventil a vákuový jednosmerný ventil a výstupná rúra je pripojená k výfukovému otvoru Venturiho trubice. Výfukové plyny vypúšťané z dieselového motora sa vypúšťajú do Venturiho trubice a plyn v komore čerpadla odstredivého čerpadla a prívodnom potrubí vody odstredivého čerpadla sa odčerpáva, čím sa vytvorí vákuum, takže voda pod prívodom vody odstredivého čerpadla sa nasáva do komory čerpadla, aby sa dosiahol normálny odtok.
Čerpadlová jednotka s dieselovým motorom je čerpacia jednotka na zásobovanie vodou poháňaná dieselovým motorom, ktorá sa široko používa v odvodňovaní, poľnohospodárskom zavlažovaní, protipožiarnej ochrane a dočasnom prevode vody. Čerpadlá s dieselovým motorom sa často používajú v podmienkach, keď sa voda odoberá spod vstupu vody do vodného čerpadla. V súčasnosti sa na čerpanie vody v týchto podmienkach často používajú nasledujúce metódy:
01. Nainštalujte spodný ventil na koniec vstupného potrubia vodného čerpadla v sacom bazéne: pred spustením čerpacieho agregátu s dieselovým motorom naplňte dutinu vodného čerpadla vodou. Po vypustení vzduchu z komory čerpadla a vstupného potrubia vody do vodného čerpadla spustite čerpací agregát s dieselovým motorom, aby ste dosiahli normálny prívod vody. Keďže spodný ventil je nainštalovaný na dne bazéna, v prípade poruchy spodného ventilu je údržba veľmi nepraktická. Navyše, pri čerpacom agregáte s dieselovým motorom s veľkým prietokom je kvôli veľkej dutine čerpadla a veľkému priemeru vstupného potrubia vody potrebné veľké množstvo vody a stupeň automatizácie je nízky, čo je veľmi nepraktické.
02. Čerpadlový agregát dieselového motora je vybavený vákuovým čerpadlom dieselového motora: po prvom spustení vákuového čerpadla dieselového motora sa odčerpá vzduch z komory čerpadla a prívodného potrubia vody do vodného čerpadla, čím sa vytvorí vákuum a voda zo zdroja vody sa pod pôsobením atmosférického tlaku dostane do prívodného potrubia vodného čerpadla a komory čerpadla. Vo vnútri sa vákuové čerpadlo dieselového motora reštartuje, aby sa dosiahol normálny prívod vody. Vákuové čerpadlo pri tejto metóde absorpcie vody musí byť poháňané dieselovým motorom a musí byť vybavené odlučovačom pary a vody, čo nielen zväčšuje zaberaný priestor zariadenia, ale aj zvyšuje jeho náklady.
03 、Samonasávacie čerpadlo je prispôsobené vznetovému motoru: samonasávacie čerpadlo má nízku účinnosť a veľký objem a samonasávacie čerpadlo má malý prietok a nízky zdvih, čo v mnohých prípadoch nespĺňa požiadavky na použitie. Aby sa znížili náklady na zariadenie dieselového čerpadla, zmenšil sa priestor, ktorý čerpadlo zaberá, rozšíril sa rozsah použitia dieselového čerpadla a plne sa využili výfukové plyny generované dieselovým motorom bežiacim vysokou rýchlosťou cez Venturiho trubicu [1], do dutiny odstredivého čerpadla a odstredivého čerpadla vstupuje plyn vo vodovodnom potrubí cez sacie rozhranie Venturiho trubice pripojenej k výfukovému otvoru komory čerpadla odstredivého čerpadla a v komore čerpadla odstredivého čerpadla a vo vstupnom potrubí vody odstredivého čerpadla sa vytvára vákuum. Voda vo vodnom zdroji je pod vstupným potrubím vody odstredivého čerpadla. Pod pôsobením atmosférického tlaku vstupuje do vstupného potrubia vody vodného čerpadla a dutiny čerpadla odstredivého čerpadla, čím sa naplní vstupné potrubie vody odstredivého čerpadla a dutina čerpadla odstredivého čerpadla. Potom sa spustí spojka, ktorá spojí dieselový motor s odstredivým čerpadlom, a odstredivé čerpadlo začne zabezpečovať normálny prívod vody.
Princíp fungovania Venturiho trubice
Venturiho trubica je zariadenie na dosiahnutie vákua, ktoré využíva tekutinu na prenos energie a hmoty. Jeho bežná štruktúra je znázornená na obrázku 1. Pozostáva z pracovnej trysky, sacej oblasti, zmiešavacej komory, hrdla a difúzora. Je to generátor vákua. Hlavnou súčasťou zariadenia je nový, účinný, čistý a ekonomický vákuový prvok, ktorý využíva zdroj tekutiny s pozitívnym tlakom na vytvorenie podtlaku. Pracovný proces dosiahnutia vákua je nasledovný:
01. Úsek od bodu 1 do bodu 3 predstavuje fázu zrýchlenia dynamickej kvapaliny v pracovnej tryske. Hnacia kvapalina s vyšším tlakom vstupuje do pracovnej trysky Venturiho trubice nižšou rýchlosťou na vstupe do pracovnej trysky (úsek bodu 1). Pri prúdení v zúženej časti pracovnej trysky (úsek 1 až úsek 2) je z mechaniky tekutín známe, že pre rovnicu kontinuity nestlačiteľnej kvapaliny [2] platí, že dynamický tok kvapaliny Q1 v úseku 1 a dynamická sila v úseku 2 súvisia. Vzťah medzi prietokom kvapaliny Q2 je Q1 = Q2.
Scilicet A1v1 = A2v2
Vo vzorci, A1, A2 - plocha prierezu bodu 1 a bodu 2 (m2);
v1, v2 – rýchlosť tekutiny prúdiacej cez bod 1 a bod 2, m/s.
Z vyššie uvedeného vzorca je zrejmé, že so zväčšením prierezu sa rýchlosť prúdenia znižuje; so zmenšením prierezu sa rýchlosť prúdenia zvyšuje.
Pre horizontálne potrubia podľa Bernoulliho rovnice pre nestlačiteľné kvapaliny
P1+ (1/2) * ρv12=P2+(1/2)ρv22
Vo vzorci P1, P2 - zodpovedajúci tlak v priereze bodu 1 a bodu 2 (Pa)
v1, v2 – rýchlosť tekutiny (m/s) pretekajúcej rezom v bode 1 a bode 2
ρ — hustota kvapaliny (kg/m³)
Z vyššie uvedeného vzorca je zrejmé, že rýchlosť prúdenia dynamickej kvapaliny sa kontinuálne zvyšuje a tlak sa kontinuálne znižuje od bodu 1 k bodu 2. Keď v2 > v1, P1 > P2, keď sa v2 zvýši na určitú hodnotu (môže dosiahnuť rýchlosť zvuku), P2 bude menší ako jeden atmosférický tlak, to znamená, že v bode 3 sa vytvorí podtlak.
Keď hnacia kvapalina vstúpi do expanznej časti pracovnej dýzy, teda do časti od bodu 2 po časť v bode 3, rýchlosť hnacej kvapaliny naďalej stúpa a tlak naďalej klesá. Keď dynamická kvapalina dosiahne výstupnú časť pracovnej dýzy (čast v bode 3), jej rýchlosť dosiahne maximum a môže dosiahnuť nadzvukovú rýchlosť. V tomto čase tlak v časti v bode 3 dosiahne minimum, teda stupeň vákua dosiahne maximum a môže dosiahnuť 90 kPa.
02. Úsek od bodu 3 po bod 5 je fázou miešania hnacej kvapaliny a čerpanej kvapaliny.
Vysokorýchlostná kvapalina vytvorená dynamickou kvapalinou vo výstupnej časti pracovnej trysky (sekcia v bode 3) vytvorí vákuovú oblasť v blízkosti výstupu z pracovnej trysky, takže nasávaná kvapalina v blízkosti relatívne vysokého tlaku bude pôsobením tlakového rozdielu nasávaná do miešacej komory. Čerpaná kvapalina je nasávaná do miešacej komory v sekcii bodu 9. Počas prúdenia z sekcie bodu 9 do sekcie bodu 5 sa rýchlosť čerpanej kvapaliny neustále zvyšuje a tlak v sekcii od bodu 9 do sekcie bodu 3 naďalej klesá. Tlak kvapaliny vo výstupnej časti pracovnej trysky (bod 3) sa zníži.
V časti zmiešavacej komory a prednej časti hrdla (časť od bodu 3 do bodu 6) sa hnacia kvapalina a čerpaná kvapalina začnú miešať, dochádza k výmene hybnosti a energie a kinetická energia premenená z tlakovej potenciálnej energie hnacej kvapaliny sa prenáša na čerpanú kvapalinu, takže rýchlosť dynamickej kvapaliny sa postupne znižuje, rýchlosť nasávaného telesa sa postupne zvyšuje a obe rýchlosti sa postupne znižujú a približujú. Nakoniec v časti bodu 4 obe rýchlosti dosiahnu rovnakú rýchlosť a hrdlo a difúzor Venturiho trubice sa vyprázdnia.
三:Zloženie a princíp činnosti samonasávacej čerpacej skupiny, ktorá využíva prúd výfukových plynov z dieselového motora na dosiahnutie podtlaku
Výfukové plyny dieselového motora označujú výfukové plyny emitované dieselovým motorom po spálení nafty. Patria k výfukovým plynom, ale tieto výfukové plyny majú určité množstvo tepla a tlaku. Po testovaní príslušnými výskumnými oddeleniami môže tlak výfukových plynov vypúšťaných z dieselového motora vybaveného turbodúchadlom [3] dosiahnuť 0,2 MPa. Z hľadiska efektívneho využívania energie, ochrany životného prostredia a znižovania prevádzkových nákladov sa výskumnou témou stalo využitie výfukových plynov vypúšťaných z prevádzky dieselového motora. Turbodúchadlo [3] využíva výfukové plyny vypúšťané z prevádzky dieselového motora. Ako súčasť pohonu sa používa na zvýšenie tlaku vzduchu vstupujúceho do valca dieselového motora, aby sa naftový motor mohol plnšie spaľovať, a tým sa zlepšil výkon dieselového motora, zlepšil sa špecifický výkon, zlepšila sa spotreba paliva a znížil sa hluk. Nasleduje druh použitia výfukových plynov vypúšťaných z prevádzky dieselového motora ako hnacej kvapaliny. Plyn z komory čerpadla odstredivého čerpadla a prívodného potrubia vody odstredivého čerpadla sa odsáva cez Venturiho trubicu a v komore čerpadla odstredivého čerpadla a prívodnom potrubí vody odstredivého čerpadla sa vytvára vákuum. Pod pôsobením atmosférického tlaku voda pod hladinou zdroja vody na vstupe odstredivého čerpadla vstupuje do vstupného potrubia odstredivého čerpadla a do dutiny čerpadla odstredivého čerpadla, čím sa naplní vstupné potrubie a dutina čerpadla odstredivého čerpadla a odstredivé čerpadlo sa spustí, aby sa dosiahlo normálne zásobovanie vodou. Jeho štruktúra je znázornená na obrázku 2 a prevádzkový proces je nasledovný:
Ako je znázornené na obrázku 2, vstup vody do odstredivého čerpadla je pripojený k potrubiu ponorenému v bazéne pod výstupom vodného čerpadla a výstup vody je pripojený k výstupnému ventilu a potrubiu vodného čerpadla. Pred spustením dieselového motora sa výstupný ventil vody z odstredivého čerpadla zatvorí, otvorí sa uzatvárací ventil (6) a odstredivé čerpadlo sa oddelí od dieselového motora pomocou spojky. Po naštartovaní a normálnom chode dieselového motora sa uzatvárací ventil (2) a výfukové plyny vypúšťané z dieselového motora vstupujú do Venturiho trubice cez výfukové potrubie (4) z tlmiča výfuku a sú vypúšťané z výfukového potrubia (11). Pri tomto procese, podľa princípu Venturiho trubice, plyn z komory čerpadla odstredivého čerpadla vstupuje do Venturiho trubice cez uzatvárací ventil a výfukové potrubie a mieša sa s výfukovými plynmi z dieselového motora a potom sa vypúšťajú z výfukového potrubia. Týmto spôsobom sa v dutine čerpadla odstredivého čerpadla a vo vstupnom potrubí vody odstredivého čerpadla vytvorí vákuum a voda zo zdroja vody pod vstupným potrubím vody odstredivého čerpadla vstupuje do dutiny čerpadla odstredivého čerpadla cez vstupné potrubie vody odstredivého čerpadla pôsobením atmosférického tlaku. Keď sú dutina čerpadla odstredivého čerpadla a vstupné potrubie vody naplnené vodou, zatvorte uzatvárací ventil (6), otvorte uzatvárací ventil (2), spojte odstredivé čerpadlo s dieselovým motorom cez spojku a otvorte výstupný ventil vody odstredivého čerpadla, aby sa čerpadlové agregát dieselového motora začal normálne prevádzkovať. Po otestovaní môže čerpadlové agregát dieselového motora nasávať vodu 2 metre pod vstupným potrubím odstredivého čerpadla do dutiny čerpadla odstredivého čerpadla.
Vyššie uvedená skupina samonasávacích čerpadiel pre dieselový motor využívajúca prúd výfukových plynov z dieselového motora na dosiahnutie podtlaku má nasledujúce vlastnosti:
1. Účinne vyriešiť samonasávaciu kapacitu čerpacej súpravy dieselového motora;
2. Venturiho trubica má malé rozmery, nízku hmotnosť a kompaktnú konštrukciu a jej náklady sú nižšie ako u bežných systémov vákuových čerpadiel. Preto dieselový motor s touto konštrukciou čerpadla šetrí priestor, ktorý zaberá zariadenie, a náklady na inštaláciu, a znižuje náklady na inžinierstvo.
3. Čerpadlový agregát dieselového motora tejto konštrukcie rozširuje jeho využitie a zlepšuje jeho rozsah.
4. Venturiho trubica sa ľahko ovláda a udržiava. Na jej obsluhu nie je potrebný personál na plný úväzok. Keďže nemá žiadnu mechanickú prevodovú časť, hlučnosť je nízka a nevyžaduje spotrebu mazacieho oleja.
5. Venturiho trubica má jednoduchú štruktúru a dlhú životnosť.
Dôvod, prečo je čerpadlové agregát s dieselovým motorom tejto konštrukcie schopné nasávať vodu nižšie ako je vstup vody do odstredivého čerpadla a plne využiť výfukové plyny vypúšťané z prevádzky dieselového motora na prúdenie cez Venturiho trubicu hlavnej súčasti vysokou rýchlosťou, spôsobuje, že čerpadlové agregát s dieselovým motorom pôvodne nemá funkciu samonasávania. S funkciou samonasávania.
Zlepšenie výšky absorpcie vody v čerpadle dieselového motora
Vyššie opísaná samonasávacia čerpacia súprava dieselového motora má samonasávaciu funkciu, ktorá využíva výfukové plyny vypúšťané z dieselového motora na prúdenie cez Venturiho trubicu, čím sa vytvára podtlak. Avšak hnacou kvapalinou v čerpacej súprave dieselového motora s touto konštrukciou sú výfukové plyny vypúšťané dieselovým motorom a tlak je relatívne nízky, takže výsledný podtlak je tiež relatívne nízky, čo obmedzuje výšku absorpcie vody odstredivým čerpadlom a tiež obmedzuje rozsah použitia čerpacej súpravy. Ak sa má zvýšiť sacia výška odstredivého čerpadla, musí sa zvýšiť stupeň podtlaku v sacej ploche Venturiho trubice. Podľa princípu fungovania Venturiho trubice musí byť na zlepšenie stupňa podtlaku v sacej ploche Venturiho trubice navrhnutá pracovná tryska Venturiho trubice. Môže byť typu sonickej trysky alebo dokonca typu nadzvukovej trysky, ktorá tiež zvyšuje pôvodný tlak dynamickej kvapaliny prúdiacej cez Venturiho trubicu.
Na zvýšenie pôvodného tlaku Venturiho hnacej kvapaliny prúdiacej v čerpadle naftového motora je možné do výfukového potrubia naftového motora nainštalovať turbodúchadlo [3]. Turbodúchadlo [3] je zariadenie na kompresiu vzduchu, ktoré využíva zotrvačný impulz výfukových plynov vypúšťaných z motora na tlačenie turbíny v turbínovej komore, pričom turbína poháňa koaxiálne obežné koleso a obežné koleso stláča vzduch. Jeho štruktúra a princíp činnosti sú znázornené na obrázku 3. Turbodúchadlo sa delí na tri typy: vysokotlakové, strednotlakové a nízkotlakové. Výstupné tlaky stlačeného plynu sú: vysoký tlak je väčší ako 0,3 MPa, stredný tlak je 0,1 – 0,3 MPa, nízky tlak je menší ako 0,1 MPa a tlak stlačeného plynu na výstupe turbodúchadla je relatívne stabilný. Ak sa ako Venturiho hnacia kvapalina použije stlačený plyn vstupujúci do turbodúchadla, je možné dosiahnuť vyšší stupeň podtlaku, to znamená, že sa zvýši výška absorpcie vody čerpadlom naftového motora.
Napríklad: závery:Samonasávacia čerpacia skupina dieselového motora, ktorá využíva prúd výfukových plynov z dieselového motora na dosiahnutie podtlaku, plne využíva vysokorýchlostný prúd výfukových plynov, Venturiho trubicu a technológiu preplňovania turbodúchadlom generovanú počas prevádzky dieselového motora na odsávanie plynu z dutiny čerpadla a prívodného potrubia vody odstredivého čerpadla. Vytvára sa podtlak a voda pod zdrojom vody odstredivého čerpadla je nasávaná do prívodného potrubia vody a dutiny čerpadla odstredivého čerpadla, čím sa dosahuje samonasávací účinok čerpacej skupiny dieselového motora. Čerpadlový agregát dieselového motora tejto konštrukcie má výhody jednoduchej konštrukcie, pohodlnej obsluhy a nízkych nákladov a zlepšuje rozsah použitia čerpacieho agregátu dieselového motora.
Čas uverejnenia: 17. augusta 2022