Povzetek: Ta članek predstavlja samosesalno črpalno enoto dizelskega motorja, ki uporablja pretok izpušnih plinov iz dizelskega motorja za doseganje vakuuma, vključno s centrifugalno črpalko, dizelskim motorjem, sklopko, venturijevo cevjo, dušilcem zvoka, izpušno cevjo itd. Izhodna gred dizelskega motorja je sestavljena iz sklopke in sklopke. Dušilec zvoka je povezan z vhodno gredjo centrifugalne črpalke, na izpušni odprtini dušilca zvoka dizelskega motorja pa je nameščen zaporni ventil; na strani dušilca zvoka je dodatno nameščena izpušna cev, izpušna cev pa je povezana z dovodom zraka v venturijevo cev, stran venturijeve cevi pa je povezana z izpušno odprtino črpalne komore centrifugalne črpalke, na cevovodu sta nameščena zaporni ventil in vakuumski enosmerni ventil, izhodna cev pa je povezana z izpušno odprtino venturijeve cevi. Izpušni plini, ki jih izpušča dizelski motor, se izpuščajo v venturijevo cev, plin pa se iz črpalne komore centrifugalne črpalke in dovodnega cevovoda centrifugalne črpalke izčrpava, da se tvori vakuum, tako da se voda, ki je nižja od dovoda vode centrifugalne črpalke, vsesa v črpalno komoro, da se doseže normalno drenaža.
Črpalka z dizelskim motorjem je črpalna enota za oskrbo z vodo, ki jo poganja dizelski motor in se pogosto uporablja pri odvodnjavanju, namakanju v kmetijstvu, protipožarni zaščiti in začasnem prenosu vode. Črpalke z dizelskim motorjem se pogosto uporabljajo v pogojih, ko se voda črpa izpod dovoda vode v vodno črpalko. Trenutno se za črpanje vode v teh pogojih pogosto uporabljajo naslednje metode:
01. Na konec dovodne cevi vodne črpalke v sesalnem bazenu namestite spodnji ventil: pred zagonom črpalnega agregata dizelskega motorja napolnite votlino vodne črpalke z vodo. Ko se zrak iz črpalne komore in dovodne cevi vodne črpalke izprazni, zaženite črpalni agregat dizelskega motorja, da dosežete normalno oskrbo z vodo. Ker je spodnji ventil nameščen na dnu bazena, je vzdrževanje v primeru okvare spodnjega ventila zelo nepraktično. Poleg tega črpalni agregat dizelskega motorja z velikim pretokom zaradi velike votline črpalke in velikega premera dovodne cevi za vodo potrebuje veliko vode, stopnja avtomatizacije pa je nizka, kar je zelo nepraktično za uporabo.
02. Črpalka z dizelskim motorjem je opremljena z vakuumsko črpalko za dizelski motor: s prvim zagonom vakuumske črpalke za dizelski motor se izčrpa zrak v komori črpalke in dovodni cevi za vodo vodne črpalke, s čimer se ustvari vakuum, voda iz vira vode pa pod vplivom atmosferskega tlaka vstopi v dovodno cev vodne črpalke in komoro črpalke. V notranjosti ponovno zaženite črpalno enoto za dizelski motor, da dosežete normalno oskrbo z vodo. Vakuumsko črpalko pri tej metodi absorpcije vode mora poganjati tudi dizelski motor, opremljena pa mora biti tudi z ločevalnikom pare in vode, kar ne le poveča zasedeno površino opreme, temveč tudi poveča stroške opreme.
03, Samosesalna črpalka je usklajena z dizelskim motorjem: samosesalna črpalka ima nizek izkoristek in veliko prostornino, samosesalna črpalka pa ima majhen pretok in nizek dvig, kar v mnogih primerih ne more izpolniti zahtev uporabe. Da bi zmanjšali stroške opreme za dizelski črpalni agregat, zmanjšali prostor, ki ga zaseda črpalni agregat, razširili območje uporabe dizelskega črpalnega agregata in v celoti izkoristili izpušne pline, ki jih ustvarja dizelski motor, ki deluje z veliko hitrostjo, skozi Venturijevo cev [1], vstopi v votlino centrifugalne črpalke in centrifugalno črpalko. Plin v vodnem cevovodu se izpušča skozi sesalni vmesnik venturijeve cevi, ki je povezan z izpušno odprtino komore centrifugalne črpalke, in v komori črpalke centrifugalne črpalke in dovodnem vodu centrifugalne črpalke se ustvari vakuum, voda v vodnem viru pa je pod dovodom vode centrifugalne črpalke. Pod vplivom atmosferskega tlaka vstopi v dovodni vod vodne črpalke in votlino črpalke centrifugalne črpalke, s čimer napolni dovodni vod centrifugalne črpalke in votlino črpalke, nato pa se zažene sklopka, ki povezuje dizelski motor s centrifugalno črpalko, in centrifugalna črpalka začne normalno oskrbovati z vodo.
Načelo delovanja Venturijeve cevi
Venturijeva cev je naprava za doseganje vakuuma, ki za prenos energije in mase uporablja tekočino. Njena skupna struktura je prikazana na sliki 1. Sestavljena je iz delovne šobe, sesalnega območja, mešalne komore, grla in difuzorja. Gre za generator vakuuma. Glavna komponenta naprave je nov, učinkovit, čist in ekonomičen vakuumski element, ki za ustvarjanje negativnega tlaka uporablja vir tekočine s pozitivnim tlakom. Postopek doseganja vakuuma je naslednji:
01. Odsek od točke 1 do točke 3 je faza pospeševanja dinamične tekočine v delovni šobi. Pogonska tekočina z višjim tlakom vstopa v delovno šobo venturijeve cevi z manjšo hitrostjo na vhodu v delovno šobo (odsek točke 1). Pri pretoku v zoženem delu delovne šobe (odsek 1 do odseka 2) je iz mehanike tekočin znano, da je za enačbo kontinuitete nestisljive tekočine [2] dinamični pretok tekočine Q1 odseka 1 in dinamična sila odseka 2. Razmerje med pretokom tekočine Q2 je Q1 = Q2.
Scilicet A1v1 = A2v2
V formuli sta A1, A2 površina prečnega prereza točke 1 in točke 2 (m2);
v1, v2 — hitrost tekočine, ki teče skozi odsek točke 1 in odsek točke 2, m/s.
Iz zgornje formule je razvidno, da se z naraščanjem preseka hitrost pretoka zmanjšuje, z zmanjšanjem preseka pa se hitrost pretoka povečuje.
Za vodoravne cevi, v skladu z Bernoullijevo enačbo za nestisljive tekočine
P1+ (1/2) * ρv12=P2+(1/2)ρv22
V formuli sta P1, P2 ustrezen tlak v prerezu točke 1 in točke 2 (Pa)
v1, v2 — hitrost tekočine (m/s), ki teče skozi prerez v točki 1 in točki 2
ρ — gostota tekočine (kg/m³)
Iz zgornje formule je razvidno, da se hitrost pretoka dinamične tekočine od točke 1 do točke 2 nenehno povečuje, tlak pa se od točke 2 naprej nenehno zmanjšuje. Ko je v2 > v1, P1 > P2, in se v2 poveča na določeno vrednost (lahko doseže hitrost zvoka), bo P2 manjši od enega atmosferskega tlaka, kar pomeni, da bo v točki 3 nastal negativni tlak.
Ko pogonska tekočina vstopi v ekspanzijski del delovne šobe, torej v del od točke 2 do dela v točki 3, se hitrost pogonske tekočine še naprej povečuje, tlak pa še naprej pada. Ko dinamična tekočina doseže izhodni del delovne šobe (del v točki 3), njena hitrost doseže največjo vrednost in lahko doseže nadzvočno hitrost. V tem času tlak v delu v točki 3 doseže minimum, torej doseže največjo stopnjo vakuuma, ki lahko doseže 90 kPa.
02. Odsek od točke 3 do točke 5 je faza mešanja pogonske tekočine in črpane tekočine.
Visokohitrostna tekočina, ki jo tvori dinamična tekočina na izhodnem delu delovne šobe (presek v točki 3), bo tvorila vakuumsko območje blizu izhoda delovne šobe, tako da se vsesana tekočina v bližini relativno visokega tlaka pod vplivom tlačne razlike vsesa v mešalno komoro. Črpana tekočina se vsesa v mešalno komoro v odseku točke 9. Med pretokom od odseka točke 9 do odseka točke 5 se hitrost črpane tekočine nenehno povečuje, tlak pa se med odsekom od točke 9 do odseka točke 3 še naprej zmanjšuje. Tlak tekočine na izhodnem delu delovne šobe (točka 3) se zmanjša.
V odseku mešalne komore in sprednjem delu grla (odsek od točke 3 do točke 6) se pogonska tekočina in črpana tekočina začneta mešati, pri čemer se izmenjujeta gibalna količina in energija, kinetična energija, pretvorjena iz tlačne potencialne energije pogonske tekočine, pa se prenese na črpano tekočino, tako da se hitrost dinamične tekočine postopoma zmanjšuje, hitrost vsesanega telesa postopoma povečuje, obe hitrosti pa se postopoma zmanjšujeta in približujeta. Končno v odseku točke 4 obe hitrosti dosežeta enako hitrost, grlo in difuzor venturijeve cevi pa se izpraznita.
三:Sestava in načelo delovanja samosesalne črpalne skupine, ki uporablja pretok izpušnih plinov iz dizelskega motorja za doseganje vakuuma
Izpušni plini dizelskega motorja se nanašajo na izpušne pline, ki jih dizelski motor oddaja po zgorevanju dizelskega olja. Spadajo med izpušne pline, vendar imajo ti izpušni plini določeno količino toplote in tlaka. Po testiranju ustreznih raziskovalnih oddelkov lahko tlak izpušnih plinov, ki se odvajajo iz dizelskega motorja, opremljenega s turbopolnilnikom [3], doseže 0,2 MPa. Z vidika učinkovite rabe energije, varstva okolja in zmanjšanja obratovalnih stroškov je postala raziskovalna tema izraba izpušnih plinov, ki se odvajajo med delovanjem dizelskega motorja. Turbopolnilnik [3] izkorišča izpušne pline, ki se odvajajo med delovanjem dizelskega motorja. Kot pogonski element se uporablja za povečanje tlaka zraka, ki vstopa v valj dizelskega motorja, tako da lahko dizelski motor bolj polno zgori, s čimer se izboljša moč dizelskega motorja, poveča specifična moč, izboljša poraba goriva in zmanjša hrup. Sledi primer uporabe izpušnih plinov, ki nastanejo pri delovanju dizelskega motorja, kot pogonske tekočine. Plin iz črpalne komore centrifugalne črpalke in dovodne cevi centrifugalne črpalke se vsesava skozi venturijevo cev, v črpalni komori centrifugalne črpalke in dovodni cevi centrifugalne črpalke pa se ustvari vakuum. Pod vplivom atmosferskega tlaka voda, ki je nižja od vira vode na dovodu centrifugalne črpalke, vstopi v dovodno cev centrifugalne črpalke in votlino črpalke centrifugalne črpalke, s čimer napolni dovodno cev in votlino črpalke centrifugalne črpalke ter zažene centrifugalno črpalko, da doseže normalno oskrbo z vodo. Njena struktura je prikazana na sliki 2, postopek delovanja pa je naslednji:
Kot je prikazano na sliki 2, je dovod vode centrifugalne črpalke povezan s cevovodom, ki je potopljen v bazen pod izhodom vodne črpalke, izhod vode pa je povezan z izhodnim ventilom in cevovodom vodne črpalke. Preden se dizelski motor zažene, se izhodni ventil za vodo centrifugalne črpalke zapre, zaporni ventil (6) se odpre in centrifugalna črpalka se prek sklopke loči od dizelskega motorja. Ko se dizelski motor zažene in normalno deluje, se zaporni ventil (2) zapre in izpušni plini, ki jih dizelski motor izpušča, vstopijo v venturijevo cev skozi izpušno cev (4) iz dušilca in se izpustijo iz izpušne cevi (11). Pri tem postopku, v skladu z načelom venturijeve cevi, plin v komori črpalke centrifugalne črpalke vstopi v venturijevo cev skozi zaporni ventil in izpušno cev ter se zmeša z izpušnimi plini dizelskega motorja in nato izpusti iz izpušne cevi. Na ta način se v votlini črpalke centrifugalne črpalke in dovodni cevovodu centrifugalne črpalke ustvari vakuum, voda iz vodnega vira, ki je nižji od dovoda vode centrifugalne črpalke, pa pod delovanjem atmosferskega tlaka vstopi v votlino črpalke centrifugalne črpalke skozi dovodno cev centrifugalne črpalke. Ko se votlina črpalke centrifugalne črpalke in dovodni cevovod napolnita z vodo, zaprite zaporni ventil (6), odprite zaporni ventil (2), centrifugalno črpalko prek sklopke priključite na dizelski motor in odprite izpustni ventil za vodo centrifugalne črpalke, tako da dizelski črpalni agregat začne normalno delovati. Po preizkusu lahko dizelski črpalni agregat vsesa vodo 2 metra pod dovodno cevjo centrifugalne črpalke v votlino črpalke centrifugalne črpalke.
Zgoraj omenjena skupina samosesalnih črpalk za dizelski motor, ki uporablja pretok izpušnih plinov iz dizelskega motorja za doseganje vakuuma, ima naslednje značilnosti:
1. Učinkovito rešiti samosesalno zmogljivost črpalnega agregata dizelskega motorja;
2. Venturijeva cev je majhna, lahka in kompaktne strukture, njeni stroški pa so nižji od stroškov običajnih vakuumskih črpalk. Zato dizelski črpalni agregat te strukture prihrani prostor, ki ga zaseda oprema, in stroške namestitve ter zmanjša stroške inženiringa.
3. Črpalni agregat dizelskega motorja te strukture omogoča širšo uporabo črpalnega agregata dizelskega motorja in izboljšuje njegov obseg uporabe;
4. Venturijeva cev je enostavna za uporabo in vzdrževanje. Za njeno upravljanje ni potrebno osebje s polnim delovnim časom. Ker ni mehanskega prenosnega dela, je hrup nizek in ni potrebno porabljati mazalnega olja.
5. Venturijeva cev ima preprosto strukturo in dolgo življenjsko dobo.
Razlog, zakaj lahko črpalni agregat dizelskega motorja te konstrukcije sesa vodo pod dovodom vode v centrifugalno črpalko in v celoti izkoristi izpušne pline, ki se sproščajo med delovanjem dizelskega motorja, za pretok skozi Venturijevo cev osrednjega dela z veliko hitrostjo, je, da črpalni agregat dizelskega motorja prvotno nima funkcije samosesanja. Ima funkcijo samosesanja.
Opis: Izboljšajte višino absorpcije vode črpalnega agregata dizelskega motorja
Zgoraj opisani samosesalni črpalni agregat za dizelski motor ima funkcijo samosesanja, saj uporablja izpušne pline, ki jih izpušča dizelski motor, za pretok skozi Venturijevo cev in ustvarja vakuum. Vendar pa je pogonska tekočina v črpalnem agregatu dizelskega motorja s to strukturo izpušni plin, ki ga izpušča dizelski motor, in tlak je relativno nizek, zato je tudi nastali vakuum relativno nizek, kar omejuje višino absorpcije vode centrifugalne črpalke in tudi obseg uporabe črpalnega agregata. Če je treba povečati sesalno višino centrifugalne črpalke, je treba povečati stopnjo vakuuma v sesalnem območju Venturijeve cevi. V skladu z načelom delovanja Venturijeve cevi je treba za izboljšanje stopnje vakuuma v sesalnem območju Venturijeve cevi zasnovati delovno šobo Venturijeve cevi. Lahko je zvočna šoba ali celo nadzvočna šoba, ki poveča tudi prvotni tlak dinamične tekočine, ki teče skozi Venturijevo cev.
Za povečanje prvotnega tlaka venturijeve pogonske tekočine, ki teče v črpalnem agregatu dizelskega motorja, se lahko v izpušno cev dizelskega motorja vgradi turbopolnilnik [3]. Turbopolnilnik [3] je naprava za kompresijo zraka, ki uporablja inercijski impulz izpušnih plinov, ki se izpuščajo iz motorja, za potiskanje turbine v turbinsko komoro, turbina poganja koaksialni rotor, rotor pa stisne zrak. Njegova struktura in princip delovanja sta prikazana na sliki 3. Turbopolnilnik je razdeljen na tri vrste: visokotlačni, srednjetlačni in nizkotlačni. Izhodni tlaki stisnjenega plina so: visoki tlak je večji od 0,3 MPa, srednji tlak je 0,1–0,3 MPa, nizki tlak je manjši od 0,1 MPa, tlak stisnjenega plina, ki ga izstopa iz turbopolnilnika, pa je relativno stabilen. Če se kot venturijeva pogonska tekočina uporabi stisnjen plin, ki ga dovaja turbopolnilnik, se lahko doseže višja stopnja vakuuma, kar pomeni, da se poveča višina absorpcije vode v črpalnem agregatu dizelskega motorja.
五: zaključki:Samosesalna črpalna skupina dizelskega motorja, ki uporablja pretok izpušnih plinov iz dizelskega motorja za doseganje vakuuma, v celoti izkorišča visokohitrostni pretok izpušnih plinov, venturijevo cev in tehnologijo turbopolnjenja, ki nastane med delovanjem dizelskega motorja, za črpanje plina iz votline črpalke in dovodne cevi za vodo centrifugalne črpalke. Ustvari se vakuum in voda, ki je pod virom vode centrifugalne črpalke, se vsesa v dovodno cev za vodo in votlino črpalke centrifugalne črpalke, tako da ima črpalna skupina dizelskega motorja samosesalni učinek. Črpalni sklop dizelskega motorja te konstrukcije ima prednosti preproste konstrukcije, priročnega delovanja in nizkih stroškov ter izboljšuje obseg uporabe črpalnega sklopa dizelskega motorja.
Čas objave: 17. avg. 2022