Zusammenfassung: In diesem Artikel wird eine selbstansaugende Pumpeneinheit für Dieselmotoren vorgestellt, die den Abgasstrom des Dieselmotors nutzt, um Vakuum zu erzeugen, einschließlich Kreiselpumpe, Dieselmotor, Kupplung, Venturirohr, Schalldämpfer, Auspuffrohr usw. Die Abtriebswelle von Der Dieselmotor besteht aus Kupplung und Kupplung. Der Schalldämpfer ist mit der Eingangswelle der Kreiselpumpe verbunden und an der Auslassöffnung des Schalldämpfers des Dieselmotors ist ein Absperrschieber installiert. Auf der Seite des Schalldämpfers ist zusätzlich ein Abgasrohr angeordnet, und das Abgasrohr ist mit dem Lufteinlass des Venturirohrs verbunden, und auf der Seite des Venturirohrs ist die Straßenschnittstelle mit dem Auslassanschluss der Pumpenkammer des verbunden In der Rohrleitung sind eine Kreiselpumpe, ein Absperrschieber und ein Vakuum-Einwegventil installiert, und ein Auslassrohr ist mit der Auslassöffnung des Venturirohrs verbunden. Das vom Dieselmotor abgegebene Abgas wird in das Venturirohr abgegeben, und das Gas in der Pumpenkammer der Kreiselpumpe und der Wassereinlassleitung der Kreiselpumpe wird abgepumpt, um ein Vakuum zu bilden, so dass das Wasser niedriger ist als das Der Wassereinlass der Kreiselpumpe wird in die Pumpenkammer gesaugt, um eine normale Entwässerung zu ermöglichen.
Die Dieselmotor-Pumpeneinheit ist eine von einem Dieselmotor angetriebene Wasserversorgungspumpeneinheit, die häufig in der Entwässerung, der landwirtschaftlichen Bewässerung, dem Brandschutz und der vorübergehenden Wasserübertragung eingesetzt wird. Dieselmotorpumpen werden häufig dort eingesetzt, wo Wasser von unterhalb des Wassereinlasses der Wasserpumpe angesaugt wird. Derzeit werden zum Pumpen von Wasser in diesem Zustand häufig folgende Methoden eingesetzt:
01、 Installieren Sie ein Bodenventil am Ende des Einlassrohrs der Wasserpumpe im Ansaugbecken: Füllen Sie den Hohlraum der Wasserpumpe vor dem Starten des Dieselmotorpumpensatzes mit Wasser. Nachdem die Luft in der Pumpenkammer und der Wassereinlassleitung der Wasserpumpe abgelassen wurde, starten Sie das Dieselmotor-Pumpenset, um eine normale Wasserversorgung zu erreichen. Da das Bodenventil am Boden des Beckens installiert ist, ist die Wartung bei einem Ausfall des Bodenventils sehr umständlich. Darüber hinaus ist bei einem Dieselmotorpumpensatz mit großem Durchfluss aufgrund des großen Pumpenhohlraums und des großen Durchmessers des Wassereinlassrohrs eine große Wassermenge erforderlich und der Automatisierungsgrad ist gering, was sehr unpraktisch in der Anwendung ist .
02、 Das Dieselmotor-Pumpenset ist mit einem Dieselmotor-Vakuumpumpenset ausgestattet: Durch das erste Starten des Dieselmotor-Vakuumpumpensets wird die Luft in der Pumpenkammer und der Wassereinlassleitung der Wasserpumpe abgepumpt und dadurch ein Vakuum erzeugt , und das Wasser in der Wasserquelle gelangt unter der Wirkung des atmosphärischen Drucks in die Einlassleitung der Wasserpumpe und in die Pumpenkammer. Starten Sie im Inneren das Pumpenaggregat des Dieselmotors neu, um eine normale Wasserversorgung zu erreichen. Die Vakuumpumpe bei dieser Wasserabsorptionsmethode muss ebenfalls von einem Dieselmotor angetrieben werden und die Vakuumpumpe muss mit einem Dampf-Wasser-Abscheider ausgestattet sein, was nicht nur den Platzbedarf der Ausrüstung erhöht, sondern auch die Ausrüstungskosten erhöht .
03 、 Die selbstansaugende Pumpe ist auf den Dieselmotor abgestimmt: Die selbstansaugende Pumpe hat einen geringen Wirkungsgrad und ein großes Volumen, und die selbstansaugende Pumpe hat einen geringen Durchfluss und einen geringen Hub, was in vielen Fällen die Einsatzanforderungen nicht erfüllen kann . Um die Ausrüstungskosten des Dieselmotor-Pumpensatzes zu senken, reduzieren Sie den Platzbedarf des Pumpensatzes, erweitern Sie den Einsatzbereich des Dieselmotor-Pumpensatzes und nutzen Sie das Abgas, das der Dieselmotor bei hoher Drehzahl erzeugt, voll aus Geschwindigkeit durch das Venturirohr [1], den Hohlraum der Kreiselpumpe und die Kreiselpumpe treten ein. Das Gas in der Wasserleitung wird durch die Saugschnittstelle des Venturirohrs, das mit der Auslassöffnung der Pumpenkammer der Kreiselpumpe verbunden ist, abgelassen, und es entsteht ein Vakuum erzeugt in der Pumpenkammer der Kreiselpumpe und der Wassereinlassleitung der Kreiselpumpe, und das Wasser in der Wasserquelle, die niedriger als der Wassereinlass der Kreiselpumpe ist, befindet sich unter der Wirkung von atmosphärischem Druck und gelangt in die Wassereinlassleitung der Wasserpumpe und des Pumpenhohlraums der Kreiselpumpe, wodurch die Wassereinlassleitung der Kreiselpumpe und der Pumpenhohlraum der Kreiselpumpe gefüllt werden, und dann wird die Kupplung gestartet, um den Dieselmotor mit der Kreiselpumpe und der Kreiselpumpe zu verbinden Die Pumpe beginnt, eine normale Wasserversorgung zu realisieren.
二: das Funktionsprinzip des Venturirohrs
Venturi ist ein Vakuum erzeugendes Gerät, das Flüssigkeit zur Übertragung von Energie und Masse nutzt. Sein allgemeiner Aufbau ist in Abbildung 1 dargestellt. Er besteht aus einer Arbeitsdüse, einem Ansaugbereich, einer Mischkammer, einem Hals und einem Diffusor. Es handelt sich um einen Vakuumerzeuger. Der Hauptbestandteil des Geräts ist ein neues, effizientes, sauberes und wirtschaftliches Vakuumelement, das eine Überdruck-Fluidquelle nutzt, um Unterdruck zu erzeugen. Der Arbeitsprozess zur Erzielung eines Vakuums ist wie folgt:
01 、Der Abschnitt von Punkt 1 bis Punkt 3 ist die Beschleunigungsstufe der dynamischen Flüssigkeit in der Arbeitsdüse. Das Treibmittel mit höherem Druck tritt am Arbeitsdüseneinlass (Punkt 1, Abschnitt) mit einer geringeren Geschwindigkeit in die Arbeitsdüse des Venturirohrs ein. Beim Strömen im verjüngten Abschnitt der Arbeitsdüse (Abschnitt 1 bis Abschnitt 2) lässt sich aus der Strömungsmechanik erkennen, dass für die Kontinuitätsgleichung des inkompressiblen Fluids [2] der dynamische Fluidstrom Q1 des Abschnitts 1 und die dynamische Kraft gelten von Abschnitt 2 Die Beziehung zwischen der Durchflussrate Q2 der Flüssigkeit ist Q1=Q2，
Scilicet A1v1= A2v2
In der Formel sind A1, A2 die Querschnittsfläche von Punkt 1 und Punkt 2 (m2);
v1, v2 – die Fluidgeschwindigkeit, die durch den Abschnitt von Punkt 1 und den Abschnitt von Punkt 2 fließt, m/s.
Aus der obigen Formel ist ersichtlich, dass mit zunehmendem Querschnitt die Strömungsgeschwindigkeit abnimmt; Durch die Verringerung des Querschnitts erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit.
Für horizontale Rohre gemäß der Bernoulli-Gleichung für inkompressible Flüssigkeiten
P1+(1/2)*ρv12=P2+(1/2)ρv22
In der Formel sind P1, P2 der entsprechende Druck am Querschnitt von Punkt 1 und Punkt 2 (Pa)
v1, v2 – Flüssigkeitsgeschwindigkeit (m/s), die durch den Abschnitt an Punkt 1 und Punkt 2 fließt
ρ – Dichte der Flüssigkeit (kg/m³)
Aus der obigen Formel ist ersichtlich, dass die Strömungsgeschwindigkeit des dynamischen Fluids vom Abschnitt Punkt 1 zum Abschnitt Punkt 2 kontinuierlich zunimmt und der Druck kontinuierlich abnimmt. Wenn v2> v1, P1> P2, wenn v2 auf einen bestimmten Wert ansteigt (die Schallgeschwindigkeit erreichen kann), beträgt P2 weniger als einen Atmosphärendruck, dh im Abschnitt an Punkt 3 wird ein Unterdruck erzeugt.
Wenn die Treibflüssigkeit in den Expansionsabschnitt der Arbeitsdüse eintritt, also in den Abschnitt von Punkt 2 bis zu Punkt 3, steigt die Geschwindigkeit der Treibflüssigkeit weiter an und der Druck sinkt weiter. Wenn die dynamische Flüssigkeit den Auslassabschnitt der Arbeitsdüse (Abschnitt bei Punkt 3) erreicht, erreicht die Geschwindigkeit der dynamischen Flüssigkeit ihr Maximum und kann Überschallgeschwindigkeit erreichen. Zu diesem Zeitpunkt erreicht der Druck im Abschnitt am Punkt 3 das Minimum, d. h. der Vakuumgrad erreicht das Maximum, das 90 kPa erreichen kann.
02.、Der Abschnitt von Punkt 3 bis Punkt 5 ist die Mischphase der Antriebsflüssigkeit und der gepumpten Flüssigkeit.
Das durch das dynamische Fluid am Auslassabschnitt der Arbeitsdüse (Abschnitt an Punkt 3) gebildete Hochgeschwindigkeitsfluid bildet in der Nähe des Auslasses der Arbeitsdüse einen Vakuumbereich, so dass das angesaugte Fluid in der Nähe des relativ hohen Drucks angesaugt wird unter der Wirkung der Druckdifferenz. in den Mischraum. Die gepumpte Flüssigkeit wird am Punkt 9 in die Mischkammer gesaugt. Während des Durchflusses vom Abschnitt Punkt 9 zum Abschnitt Punkt 5 nimmt die Geschwindigkeit des Fördermediums kontinuierlich zu und der Druck sinkt während des Abschnitts vom Abschnitt Punkt 9 zum Abschnitt Punkt 3 weiter auf die Leistung ab. Der Druck der Flüssigkeit am Auslassabschnitt der Arbeitsdüse (Punkt 3).
Im Mischkammerabschnitt und im vorderen Abschnitt des Halses (Abschnitt von Punkt 3 bis Punkt 6) beginnen sich die Treibflüssigkeit und die zu pumpende Flüssigkeit zu vermischen, es kommt zum Impuls- und Energieaustausch und zur Umwandlung der kinetischen Energie Druckpotentialenergie der Antriebsflüssigkeit wird auf die gepumpte Flüssigkeit übertragen. Flüssigkeit, so dass die Geschwindigkeit der dynamischen Flüssigkeit allmählich abnimmt, die Geschwindigkeit des angesaugten Körpers allmählich zunimmt und die beiden Geschwindigkeiten allmählich abnehmen und sich annähern. Schließlich erreichen die beiden Geschwindigkeiten am Punkt 4 die gleiche Geschwindigkeit und der Hals und der Diffusor des Venturirohrs werden entladen.
Beispiel:Zusammensetzung und Funktionsprinzip der selbstansaugenden Pumpengruppe, die den Abgasstrom des Dieselmotors nutzt, um ein Vakuum zu erzeugen
Unter Dieselmotorabgasen versteht man die Abgase, die ein Dieselmotor nach der Verbrennung von Dieselöl ausstößt. Es gehört zum Abgas, aber dieses Abgas hat eine gewisse Hitze und einen gewissen Druck. Nach Tests durch relevante Forschungsabteilungen kann der Druck des Abgases eines Dieselmotors mit Turbolader [3] 0,2 MPa erreichen. Unter dem Gesichtspunkt der effizienten Energienutzung, des Umweltschutzes und der Reduzierung der Betriebskosten ist es zu einem Forschungsthema geworden, die beim Betrieb des Dieselmotors entstehenden Abgase zu nutzen. Der Turbolader [3] nutzt die Abgase, die beim Betrieb des Dieselmotors entstehen. Als Kraftfahrkomponente wird es verwendet, um den Druck der in den Zylinder des Dieselmotors eintretenden Luft zu erhöhen, damit der Dieselmotor vollständiger verbrannt werden kann, um so die Leistungsleistung des Dieselmotors zu verbessern und die spezifische Leistung zu verbessern Leistung, verbessern den Kraftstoffverbrauch und reduzieren den Lärm. Das Folgende ist eine Art Verwendung des Abgases, das beim Betrieb des Dieselmotors austritt, als Antriebsflüssigkeit, und das Gas in der Pumpenkammer der Kreiselpumpe und dem Wassereinlassrohr der Kreiselpumpe wird durch das Venturi abgesaugt Rohr, und das Vakuum wird in der Pumpenkammer der Kreiselpumpe und dem Wassereinlassrohr der Kreiselpumpe erzeugt. Unter der Wirkung des atmosphärischen Drucks gelangt das Wasser, das niedriger als die Wasserquelle des Einlasses der Kreiselpumpe ist, in die Einlassleitung der Kreiselpumpe und in den Pumpenhohlraum der Kreiselpumpe und füllt dadurch die Einlassleitung und den Pumpenhohlraum der Kreiselpumpe Pumpe und startet die Kreiselpumpe, um eine normale Wasserversorgung zu erreichen. Seine Struktur ist in Abbildung 2 dargestellt und der Betriebsprozess ist wie folgt:
Wie in Abbildung 2 dargestellt, ist der Wassereinlass der Kreiselpumpe mit der im Becken unter dem Auslass der Wasserpumpe eingetauchten Rohrleitung verbunden, und der Wasserauslass ist mit dem Auslassventil und der Rohrleitung der Wasserpumpe verbunden. Bevor der Dieselmotor läuft, wird das Wasserauslassventil der Kreiselpumpe geschlossen, der Absperrschieber (6) geöffnet und die Kreiselpumpe über die Kupplung vom Dieselmotor getrennt. Nachdem der Dieselmotor startet und normal läuft, wird der Absperrschieber (2) geschlossen und das vom Dieselmotor ausgestoßene Abgas gelangt durch das Auspuffrohr (4) vom Schalldämpfer in das Venturirohr und wird aus dem Auspuffrohr ausgestoßen ( 11). Bei diesem Verfahren gelangt nach dem Venturi-Rohrprinzip das Gas im Pumpenraum der Kreiselpumpe durch den Absperrschieber und das Abgasrohr in das Venturi-Rohr, wird mit dem Abgas des Dieselmotors vermischt und anschließend ausgestoßen das Auspuffrohr. Auf diese Weise entsteht im Pumpenhohlraum der Kreiselpumpe und in der Wassereinlassleitung der Kreiselpumpe ein Vakuum, und das Wasser in der Wasserquelle, die tiefer als der Wassereinlass der Kreiselpumpe liegt, gelangt in den Pumpenhohlraum der Kreiselpumpe durch das Wassereinlassrohr der Kreiselpumpe unter Einwirkung des atmosphärischen Drucks. Wenn der Pumpenhohlraum der Kreiselpumpe und die Wassereinlassleitung mit Wasser gefüllt sind, schließen Sie den Absperrschieber (6), öffnen Sie den Absperrschieber (2), verbinden Sie die Kreiselpumpe über die Kupplung mit dem Dieselmotor und öffnen Sie den Wasserabfluss Auslassventil der Kreiselpumpe, damit das Dieselmotor-Pumpenaggregat normal zu arbeiten beginnt. Wasserversorgung. Nach dem Test kann das Dieselmotor-Pumpenset Wasser 2 Meter unterhalb des Einlassrohrs der Kreiselpumpe in den Pumpenraum der Kreiselpumpe saugen.
Die oben erwähnte selbstansaugende Pumpengruppe für Dieselmotoren, die den Abgasstrom des Dieselmotors nutzt, um ein Vakuum zu erzeugen, weist die folgenden Eigenschaften auf:
1. Lösen Sie effektiv die Selbstansaugkapazität des Dieselmotorpumpensatzes.
2. Das Venturi-Rohr ist klein, leicht und kompakt aufgebaut und seine Kosten sind niedriger als die herkömmlicher Vakuumpumpensysteme. Daher spart der Dieselmotor-Pumpensatz dieser Struktur den Platzbedarf der Ausrüstung und die Installationskosten und senkt die Konstruktionskosten.
3. Der Dieselmotor-Pumpensatz dieser Struktur macht die Verwendung des Dieselmotor-Pumpensatzes umfangreicher und verbessert den Einsatzbereich des Dieselmotor-Pumpensatzes;
4. Das Venturirohr ist einfach zu bedienen und leicht zu warten. Für die Verwaltung ist kein Vollzeitpersonal erforderlich. Da kein mechanisches Getriebeteil vorhanden ist, ist die Geräuschentwicklung gering und es muss kein Schmieröl verbraucht werden.
5. Das Venturirohr hat einen einfachen Aufbau und eine lange Lebensdauer.
Der Grund dafür ist, dass der Dieselmotor-Pumpensatz dieser Struktur das Wasser unterhalb des Wassereinlasses der Kreiselpumpe ansaugen und das beim Betrieb des Dieselmotors austretende Abgas vollständig nutzen kann, um durch das Venturi-Rohr der Kernkomponente zu strömen Bei hoher Drehzahl wird das Dieselmotor-Pumpenset aktiviert, das ursprünglich nicht über die Selbstansaugfunktion verfügt. Mit Selbstansaugfunktion.
Funktion: Verbessern Sie die Wasseraufnahmehöhe des Dieselmotorpumpensatzes
Das oben beschriebene selbstansaugende Pumpenset für Dieselmotoren verfügt über eine selbstansaugende Funktion, indem es das vom Dieselmotor ausgestoßene Abgas dazu nutzt, durch das Venturi-Rohr zu strömen, um ein Vakuum zu erzeugen. Allerdings handelt es sich bei der Antriebsflüssigkeit im Dieselmotor-Pumpensatz mit dieser Struktur um das vom Dieselmotor ausgestoßene Abgas, und der Druck ist relativ niedrig, sodass auch das resultierende Vakuum relativ niedrig ist, was die Wasseraufnahmehöhe der Zentrifuge begrenzt Pumpe und schränkt zudem den Einsatzbereich des Pumpenaggregats ein. Soll die Saughöhe der Kreiselpumpe erhöht werden, muss der Vakuumgrad des Saugbereichs des Venturirohrs erhöht werden. Gemäß dem Funktionsprinzip des Venturi-Rohrs muss die Arbeitsdüse des Venturi-Rohrs ausgelegt werden, um den Vakuumgrad im Saugbereich des Venturi-Rohrs zu verbessern. Es kann sich um eine Schalldüse oder sogar um eine Überschalldüse handeln und außerdem den ursprünglichen Druck der dynamischen Flüssigkeit erhöhen, die durch das Venturi strömt.
Um den ursprünglichen Druck der im Pumpenaggregat des Dieselmotors strömenden Venturi-Treibflüssigkeit zu erhöhen, kann im Abgasrohr des Dieselmotors ein Turbolader eingebaut werden [3]. Turbolader [3] ist ein Luftkompressionsgerät, das den Trägheitsimpuls des vom Motor ausgestoßenen Abgases nutzt, um die Turbine in der Turbinenkammer anzutreiben. Die Turbine treibt das koaxiale Laufrad an und das Laufrad komprimiert die Luft. Sein Aufbau und sein Funktionsprinzip sind in Abbildung 3 dargestellt. Der Turbolader wird in drei Typen unterteilt: Hochdruck, Mitteldruck und Niederdruck. Die Ausgangsdrücke des komprimierten Gases sind: hoher Druck ist größer als 0,3 MPa, mittlerer Druck ist 0,1–0,3 MPa, niedriger Druck ist weniger als 0,1 MPa und der Druck des vom Turbolader ausgegebenen komprimierten Gases ist relativ stabil. Wenn das vom Turbolader zugeführte komprimierte Gas als Venturi-Antriebsflüssigkeit verwendet wird, kann ein höherer Vakuumgrad erreicht werden, d. h. die Wasseraufnahmehöhe des Dieselmotor-Pumpensatzes wird erhöht.
五: Schlussfolgerungen:Die selbstansaugende Pumpengruppe des Dieselmotors, die den Abgasstrom des Dieselmotors nutzt, um ein Vakuum zu erzeugen, nutzt den Hochgeschwindigkeitsstrom des Abgases, das Venturirohr und die Turboaufladungstechnologie, die während des Dieselbetriebs erzeugt werden, voll aus Motor, um das Gas im Pumpenhohlraum und im Wassereinlassrohr der Kreiselpumpe abzusaugen. Es wird ein Vakuum erzeugt und das Wasser, das niedriger als die Wasserquelle der Kreiselpumpe ist, wird in das Wassereinlassrohr und den Pumpenhohlraum der Kreiselpumpe gesaugt, so dass die Pumpengruppe des Dieselmotors selbstansaugend wirkt. Der Dieselmotor-Pumpensatz dieser Struktur bietet die Vorteile eines einfachen Aufbaus, einer bequemen Bedienung und niedriger Kosten und verbessert den Einsatzbereich des Dieselmotor-Pumpensatzes.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. August 2022