Özet: Bu makalede, santrifüj pompa, dizel motor, kavrama, venturi borusu, susturucu, egzoz borusu vb. bileşenleri içeren, dizel motorun egzoz gazı akışını kullanarak vakum elde eden bir dizel motor kendinden emişli pompa ünitesi tanıtılmaktadır. Dizel motorun çıkış mili kavrama ve kaplin ile oluşturulmuştur. Susturucu, santrifüj pompanın giriş miline bağlanmıştır ve dizel motorun susturucusunun egzoz portuna bir sürgülü vana takılmıştır; susturucunun yan tarafına ek olarak bir egzoz borusu yerleştirilmiş olup, egzoz borusu venturi borusunun hava girişine bağlanmıştır ve venturi borusunun yan tarafındaki yol arayüzü santrifüj pompanın pompa haznesinin egzoz portuna bağlanmıştır, boru hattına bir sürgülü vana ve bir vakum tek yönlü vana takılmıştır ve bir çıkış borusu venturi borusunun egzoz portuna bağlanmıştır. Dizel motordan çıkan egzoz gazı venturi borusuna boşaltılır ve santrifüj pompanın pompa haznesindeki ve su giriş boru hattındaki gaz dışarı pompalanarak vakum oluşturulur; böylece santrifüj pompanın su girişinden daha düşük seviyedeki su pompa haznesine çekilerek normal drenaj sağlanır.
Dizel motorlu su pompası ünitesi, drenaj, tarımsal sulama, yangın söndürme ve geçici su transferinde yaygın olarak kullanılan, dizel motorla çalışan bir su temin pompası ünitesidir. Dizel motorlu pompalar genellikle suyun pompa girişinin altından çekildiği koşullarda kullanılır. Şu anda bu koşullarda su pompalamak için genellikle aşağıdaki yöntemler kullanılmaktadır:
01. Emme havuzundaki su pompasının giriş borusunun ucuna bir alt vana takın: Dizel motorlu pompa seti çalıştırılmadan önce, su pompası haznesini suyla doldurun. Pompa haznesindeki ve su pompasının su giriş boru hattındaki hava boşaltıldıktan sonra, normal su temini sağlamak için dizel motorlu pompa setini çalıştırın. Alt vana havuzun dibine takıldığı için, alt vananın arızalanması durumunda bakım çok zahmetlidir. Ayrıca, büyük debili dizel motorlu pompa setleri için, büyük pompa haznesi ve büyük su giriş borusu çapı nedeniyle büyük miktarda suya ihtiyaç duyulur ve otomasyon derecesi düşüktür, bu da kullanımı çok zahmetlidir.
02. Dizel motorlu pompa seti, dizel motorlu vakum pompası seti ile donatılmıştır: Öncelikle dizel motorlu vakum pompası seti çalıştırılarak, pompa haznesindeki ve su pompasının su giriş boru hattındaki hava dışarı pompalanır, böylece vakum oluşturulur ve su kaynağındaki su, atmosfer basıncının etkisi altında su pompası giriş boru hattına ve pompa haznesine girer. İçeride, normal su temini sağlamak için dizel motorlu pompa seti yeniden çalıştırılır. Bu su emme yönteminde vakum pompasının da dizel motorla çalıştırılması gerekir ve vakum pompasının bir buhar-su ayırıcı ile donatılması gerekir; bu da ekipmanın kapladığı alanı artırmakla kalmaz, aynı zamanda ekipman maliyetini de artırır.
03. Kendinden emişli pompa, dizel motorla eşleştirildiğinde: Kendinden emişli pompanın verimliliği düşük ve hacmi büyüktür; ayrıca akış hızı ve kaldırma yüksekliği de düşüktür, bu da birçok durumda kullanım gereksinimlerini karşılayamaz. Dizel motorlu pompa setinin ekipman maliyetini düşürmek, pompa setinin kapladığı alanı azaltmak, dizel motorlu pompa setinin kullanım alanını genişletmek ve yüksek hızda çalışan dizel motorun ürettiği egzoz gazından Venturi tüpü [1] aracılığıyla tam olarak yararlanmak için, santrifüj pompa boşluğuna ve santrifüj pompaya giren gaz, su boru hattında, santrifüj pompanın pompa haznesinin egzoz portuna bağlı Venturi tüpünün emme arayüzünden boşaltılır ve santrifüj pompanın pompa haznesinde ve santrifüj pompanın su giriş boru hattında bir vakum oluşturulur ve su kaynağındaki su, santrifüj pompanın su girişinden daha düşük bir seviyede atmosfer basıncının etkisi altında, su pompasının su giriş boru hattına ve santrifüj pompanın pompa boşluğuna girer, böylece santrifüj pompanın su giriş boru hattı ve santrifüj pompanın pompa boşluğu doldurulur ve daha sonra debriyaj çalıştırılarak dizel motor santrifüj pompaya bağlanır ve santrifüj pompa çalışmaya başlar. normal su teminini sağlamak.
II: Venturi tüpünün çalışma prensibi
Venturi, enerji ve kütle transferi için akışkan kullanan bir vakum elde etme cihazıdır. Genel yapısı Şekil 1'de gösterilmiştir. Bir çalışma nozulu, bir emme alanı, bir karıştırma odası, bir boğaz ve bir difüzörden oluşur. Bir vakum jeneratörüdür. Cihazın ana bileşeni, negatif basınç üretmek için pozitif basınçlı bir akışkan kaynağı kullanan yeni, verimli, temiz ve ekonomik bir vakum elemanıdır. Vakum elde etme çalışma süreci aşağıdaki gibidir:
01. 1. noktadan 3. noktaya kadar olan bölüm, çalışma nozulundaki dinamik akışkanın hızlanma aşamasıdır. Daha yüksek basınçlı itici akışkan, çalışma nozulu girişinde (1. nokta bölümü) daha düşük bir hızda venturi çalışma nozuluna girer. Çalışma nozulunun konik bölümünde (1. bölümden 2. bölüme) akarken, akışkan mekaniğinden bilindiği üzere, sıkıştırılamaz akışkanın süreklilik denklemi [2] için, 1. bölümün dinamik akışkan akışı Q1 ile 2. bölümün dinamik kuvveti arasındaki ilişki Q1=Q2'dir.
Scilicet A1v1= A2v2
Formülde A1, A2 sırasıyla 1. ve 2. noktaların kesit alanlarını (m2) ifade etmektedir;
v1, v2 — 1. nokta kesitinden ve 2. nokta kesitinden geçen akışkanın hızı, m/s.
Yukarıdaki formülden de görülebileceği gibi, kesit alanının artmasıyla akış hızı azalır; kesit alanının azalmasıyla ise akış hızı artar.
Yatay borular için, sıkıştırılamaz sıvılar için Bernoulli denklemine göre
P1+ (1/2) * ρv12=P2+(1/2)ρv22
Formülde P1, P2, 1. ve 2. noktaların kesitlerindeki karşılık gelen basınçları (Pa) ifade eder.
v1, v2 — 1. ve 2. noktalarda kesitten geçen akışkanın hızı (m/s).
ρ — sıvının yoğunluğu (kg/m³)
Yukarıdaki formülden de görülebileceği gibi, dinamik akışkanın akış hızı 1. noktadan 2. noktaya doğru sürekli artarken, basınç sürekli azalmaktadır. v2 > v1 olduğunda P1 > P2 olur; v2 belirli bir değere ulaştığında (ses hızına ulaştığında), P2 bir atmosfer basıncından daha düşük olur, yani 3. noktada negatif basınç oluşur.
Hareket ettirici akışkan, çalışma memesinin genişleme bölümüne, yani 2. noktadan 3. noktaya kadar olan bölüme girdiğinde, hareket ettirici akışkanın hızı artmaya devam ederken, basınç düşmeye devam eder. Dinamik akışkan, çalışma memesinin çıkış bölümüne (3. noktadaki bölüm) ulaştığında, dinamik akışkanın hızı maksimuma ulaşır ve süpersonik hıza ulaşabilir. Bu sırada, 3. noktadaki bölümdeki basınç minimuma ulaşır, yani vakum derecesi maksimuma ulaşır ve 90 kPa'ya kadar çıkabilir.
02. 3. noktadan 5. noktaya kadar olan bölüm, tahrik sıvısı ile pompalanan sıvının karışma aşamasıdır.
Çalışma memesinin çıkış bölümünde (3. noktadaki bölüm) dinamik akışkan tarafından oluşturulan yüksek hızlı akışkan, çalışma memesinin çıkışına yakın bir vakum alanı oluşturacak ve böylece nispeten yüksek basınca yakın emilen akışkan, basınç farkının etkisiyle karıştırma odasına çekilecektir. Pompalanan akışkan, 9. noktadaki bölümde karıştırma odasına emilir. 9. noktadan 5. noktaya kadar olan akış sırasında, pompalanan akışkanın hızı sürekli olarak artar ve 9. noktadan 3. noktaya kadar olan bölümde basınç sürekli olarak düşer. Bu, çalışma memesinin çıkış bölümündeki (3. nokta) akışkanın basıncıdır.
Karıştırma odası bölümünde ve boğazın ön bölümünde (3. noktadan 6. noktaya kadar olan bölüm), itici akışkan ve pompalanacak akışkan karışmaya başlar, momentum ve enerji alışverişi gerçekleşir ve itici akışkanın basınç potansiyel enerjisinden dönüştürülen kinetik enerji pompalanacak akışkana aktarılır. Böylece dinamik akışkanın hızı kademeli olarak azalır, emilen cismin hızı kademeli olarak artar ve iki hız kademeli olarak azalarak birbirine yaklaşır. Son olarak, 4. noktada iki hız aynı hıza ulaşır ve boğaz ve venturi difüzörü boşaltılır.
yani:Dizel motorun egzoz gazı akışını kullanarak vakum elde eden kendinden emişli pompa grubunun yapısı ve çalışma prensibi
Dizel motor egzozu, dizel motorun dizel yakıtı yaktıktan sonra yaydığı egzoz gazını ifade eder. Egzoz gazına aittir, ancak bu egzoz gazı belirli miktarda ısı ve basınca sahiptir. İlgili araştırma departmanları tarafından yapılan testlerden sonra, turboşarjlı bir dizel motordan çıkan egzoz gazının basıncı [3] 0,2 MPa'ya ulaşabilir. Enerji verimliliği, çevre koruma ve işletme maliyetlerinin azaltılması açısından, dizel motorun çalışmasından çıkan egzoz gazının kullanılması bir araştırma konusu haline gelmiştir. Turboşarj [3], dizel motorun çalışmasından çıkan egzoz gazını kullanır. Güç üreten bir bileşen olarak, dizel motorun silindirine giren havanın basıncını artırmak için kullanılır, böylece dizel motor daha tam olarak yanabilir, bu da dizel motorun güç performansını, özgül gücünü, yakıt ekonomisini iyileştirir ve gürültüyü azaltır. Aşağıda, dizel motorun çalışması sonucu oluşan egzoz gazının güç kaynağı olarak kullanıldığı bir yöntem açıklanmaktadır. Santrifüj pompanın pompa haznesindeki ve su giriş borusundaki gaz, venturi tüpü aracılığıyla dışarı çekilir ve santrifüj pompanın pompa haznesinde ve su giriş borusunda vakum oluşturulur. Atmosfer basıncının etkisiyle, santrifüj pompanın girişindeki su kaynağından daha düşük basınçtaki su, santrifüj pompanın giriş boru hattına ve pompa boşluğuna girer, böylece giriş boru hattı ve pompa boşluğu doldurulur ve santrifüj pompa çalıştırılarak normal su temini sağlanır. Yapısı Şekil 2'de gösterilmiştir ve çalışma süreci aşağıdaki gibidir:
Şekil 2'de gösterildiği gibi, santrifüj pompanın su girişi, su pompası çıkışının altındaki havuza batırılmış boru hattına bağlanır ve su çıkışı, su pompası çıkış vanasına ve boru hattına bağlanır. Dizel motor çalıştırılmadan önce, santrifüj pompanın su çıkış vanası kapatılır, sürgülü vana (6) açılır ve santrifüj pompa, kavrama vasıtasıyla dizel motordan ayrılır. Dizel motor çalıştırıldıktan ve normal şekilde çalıştıktan sonra, sürgülü vana (2) kapatılır ve dizel motordan çıkan egzoz gazı, susturucudan egzoz borusu (4) yoluyla venturi borusuna girer ve egzoz borusundan (11) dışarı atılır. Bu işlemde, venturi borusu prensibine göre, santrifüj pompanın pompa haznesindeki gaz, sürgülü vana ve egzoz borusu yoluyla venturi borusuna girer, dizel motordan çıkan egzoz gazıyla karışır ve ardından egzoz borusundan dışarı atılır. Bu şekilde, santrifüj pompanın pompa boşluğunda ve santrifüj pompanın su giriş boru hattında bir vakum oluşur ve santrifüj pompanın su girişinden daha düşük seviyedeki su kaynağındaki su, atmosfer basıncının etkisi altında santrifüj pompanın su giriş borusundan santrifüj pompanın pompa boşluğuna girer. Santrifüj pompanın pompa boşluğu ve su giriş boru hattı suyla dolduğunda, sürgülü vana (6) kapatılır, sürgülü vana (2) açılır, santrifüj pompa debriyaj vasıtasıyla dizel motora bağlanır ve santrifüj pompanın su çıkış vanası açılır, böylece dizel motorlu pompa seti normal şekilde çalışmaya başlar ve su temini sağlanır. Testten sonra, dizel motorlu pompa seti, santrifüj pompanın giriş borusunun 2 metre altındaki suyu santrifüj pompanın pompa boşluğuna çekebilmektedir.
Yukarıda bahsedilen dizel motorun egzoz gazı akışını kullanarak vakum elde eden kendinden emişli pompa grubu aşağıdaki özelliklere sahiptir:
1. Dizel motorlu pompa setinin kendiliğinden emiş kapasitesi sorununu etkili bir şekilde çözmek;
2. Venturi tüpü küçük boyutlu, hafif ve kompakt yapıdadır ve maliyeti yaygın vakum pompası sistemlerinden daha düşüktür. Bu nedenle, bu yapıdaki dizel motorlu pompa seti, ekipmanın kapladığı alanı ve kurulum maliyetini azaltır ve mühendislik maliyetini düşürür.
3. Bu yapıdaki dizel motorlu pompa seti, dizel motorlu pompa setinin kullanım alanını genişletmekte ve kullanım aralığını iyileştirmektedir;
4. Venturi tüpünün kullanımı ve bakımı kolaydır. Tam zamanlı personel gerektirmez. Mekanik aktarım parçası olmadığı için gürültü seviyesi düşüktür ve yağlama yağı tüketimine gerek yoktur.
5. Venturi tüpü basit bir yapıya ve uzun bir kullanım ömrüne sahiptir.
Bu yapıdaki dizel motor pompa setinin, santrifüj pompanın su girişinden daha düşük bir seviyeden suyu emebilmesinin ve dizel motorun çalışması sırasında çıkan egzoz gazını ana bileşen Venturi borusundan yüksek hızda geçirebilmesinin nedeni, orijinal olarak kendinden emişli fonksiyona sahip olmayan dizel motor pompa setine kendinden emişli fonksiyon kazandırmasıdır.
Dördüncü olarak: Dizel motor pompa setinin su emme yüksekliğini iyileştirin.
Yukarıda açıklanan dizel motorlu kendinden emişli pompa seti, dizel motordan çıkan egzoz gazını Venturi tüpünden geçirerek vakum elde etme işlevine sahiptir. Bununla birlikte, bu yapıya sahip dizel motorlu pompa setindeki güç akışkanı, dizel motor tarafından çıkarılan egzoz gazıdır ve basıncı nispeten düşüktür; bu nedenle, elde edilen vakum da nispeten düşüktür, bu da santrifüj pompanın su emme yüksekliğini ve pompa setinin kullanım aralığını sınırlar. Santrifüj pompanın emme yüksekliğinin artırılması gerekiyorsa, Venturi tüpünün emme alanının vakum derecesinin artırılması gerekir. Venturi tüpünün çalışma prensibine göre, Venturi tüpünün emme alanının vakum derecesini iyileştirmek için, Venturi tüpünün çalışma nozulu tasarlanmalıdır. Bu, ses hızında veya hatta süpersonik bir nozul tipi olabilir ve ayrıca Venturi'den akan dinamik akışkanın orijinal basıncını da artırabilir.
Dizel motor pompa setinde akan Venturi tahrik sıvısının orijinal basıncını artırmak için, dizel motorun egzoz borusuna bir turboşarj takılabilir [3]. Turboşarj [3], motorun egzozundan çıkan gazın atalet darbesini türbin odasındaki türbini itmek için kullanan, türbinin eş eksenli çarkı çalıştırdığı ve çarkın havayı sıkıştırdığı bir hava sıkıştırma cihazıdır. Yapısı ve çalışma prensibi Şekil 3'te gösterilmiştir. Turboşarj üç tipe ayrılır: yüksek basınç, orta basınç ve düşük basınç. Çıkış sıkıştırılmış gaz basınçları şöyledir: yüksek basınç 0,3 MPa'dan büyük, orta basınç 0,1-0,3 MPa, düşük basınç 0,1 MPa'dan küçük ve turboşarj tarafından üretilen sıkıştırılmış gazın basıncı nispeten sabittir. Turboşarj tarafından verilen sıkıştırılmış gaz Venturi güç sıvısı olarak kullanılırsa, daha yüksek bir vakum derecesi elde edilebilir, yani dizel motor pompa setinin su emme yüksekliği artırılabilir.
örneğin: sonuçlar:Dizel motorun egzoz gazı akışını kullanarak vakum oluşturan dizel motorlu kendinden emişli pompa grubu, dizel motorun çalışması sırasında oluşan yüksek hızlı egzoz gazı akışından, venturi tüpünden ve turboşarj teknolojisinden tam olarak yararlanarak, pompa boşluğuna ve santrifüj pompanın su giriş borusuna gazı çeker. Oluşturulan vakumda, santrifüj pompanın su kaynağından daha düşük basınçtaki su, santrifüj pompanın su giriş borusuna ve pompa boşluğuna emilir, böylece dizel motorlu pompa grubu kendinden emişli bir etki kazanır. Bu yapıdaki dizel motorlu pompa seti, basit yapı, kolay kullanım ve düşük maliyet avantajlarına sahiptir ve dizel motorlu pompa setinin kullanım alanını genişletir.
Yayın tarihi: 17 Ağustos 2022