Resumen: Este artículo presenta una unidad de bomba autocebante de motor diésel que utiliza el flujo de gases de escape del motor diésel para obtener vacío, incluida una bomba centrífuga, un motor diésel, un embrague, un tubo venturi, un silenciador, un tubo de escape, etc. El motor diésel se compone de embrague y acoplamiento. El silenciador está conectado con el eje de entrada de la bomba centrífuga y se instala una válvula de compuerta en el puerto de escape del silenciador del motor diesel; Además, se dispone un tubo de escape en el costado del silenciador, y el tubo de escape está conectado a la entrada de aire del tubo venturi, y el costado del tubo venturi La interfaz de la carretera está conectada con el puerto de escape de la cámara de la bomba del Se instalan una bomba centrífuga, una válvula de compuerta y una válvula unidireccional de vacío en la tubería, y se conecta un tubo de salida al puerto de escape del tubo venturi. El gas de escape descargado por el motor diesel se descarga en el tubo venturi, y el gas en la cámara de la bomba centrífuga y la tubería de entrada de agua de la bomba centrífuga se bombea para formar un vacío, de modo que el agua sea más baja que el La entrada de agua de la bomba centrífuga se aspira hacia la cámara de la bomba para realizar un drenaje normal.
La unidad de bomba con motor diésel es una unidad de bomba de suministro de agua impulsada por un motor diésel, que se utiliza ampliamente en drenaje, riego agrícola, protección contra incendios y transferencia temporal de agua. Las bombas con motor diésel se utilizan a menudo en condiciones en las que el agua se extrae de debajo de la entrada de agua de la bomba de agua. En la actualidad, se suelen utilizar los siguientes métodos para bombear agua en esta condición:
01. Instale una válvula inferior en el extremo del tubo de entrada de la bomba de agua en la piscina de succión: antes de arrancar el conjunto de bomba del motor diesel, llene la cavidad de la bomba de agua con agua. Después de drenar el aire en la cámara de la bomba y la tubería de entrada de agua de la bomba de agua, encienda el conjunto de bomba del motor diesel para lograr un suministro de agua normal. Dado que la válvula de fondo está instalada en el fondo de la piscina, si la válvula de fondo falla, el mantenimiento es muy inconveniente. Además, para un conjunto de bomba con motor diésel de gran caudal, debido a la gran cavidad de la bomba y al gran diámetro de la tubería de entrada de agua, se requiere una gran cantidad de agua y el grado de automatización es bajo, lo que es muy incómodo de usar. .
02. El conjunto de bomba de motor diésel está equipado con un conjunto de bomba de vacío de motor diésel: al encender primero el conjunto de bomba de vacío de motor diésel, se bombea el aire de la cámara de la bomba y de la tubería de entrada de agua de la bomba de agua, generando así un vacío. , Y el agua de la fuente de agua ingresa a la tubería de entrada de la bomba de agua y a la cámara de la bomba bajo la acción de la presión atmosférica. En el interior, reinicie el conjunto de bomba del motor diésel para lograr un suministro de agua normal. La bomba de vacío en este método de absorción de agua también debe ser impulsada por un motor diesel, y la bomba de vacío debe estar equipada con un separador de vapor y agua, lo que no solo aumenta el espacio ocupado del equipo, sino que también aumenta el costo del equipo. .
03 、 La bomba autocebante se combina con el motor diésel: la bomba autocebante tiene baja eficiencia y gran volumen, y la bomba autocebante tiene un flujo pequeño y poca elevación, lo que no puede cumplir con los requisitos de uso en muchos casos. . Para reducir el costo del equipo del conjunto de bomba con motor diésel, reduzca el espacio ocupado por el conjunto de bomba con motor diésel, amplíe el rango de uso del conjunto de bomba con motor diésel y aproveche al máximo los gases de escape generados por el motor diésel que funciona a alta velocidad. velocidad a través del tubo Venturi [1], la cavidad de la bomba centrífuga y la bomba centrífuga ingresan. El gas en la tubería de agua se descarga a través de la interfaz de succión del tubo venturi conectado al puerto de escape de la cámara de la bomba de la bomba centrífuga, y se crea un vacío. generado en la cámara de la bomba de la centrífuga bomba y la tubería de entrada de agua de la bomba centrífuga, y el agua en la fuente de agua más baja que la entrada de agua de la bomba centrífuga está bajo la acción de la presión atmosférica, ingresa a la tubería de entrada de agua de la bomba de agua y la cavidad de la bomba. de la bomba centrífuga, llenando así la tubería de entrada de agua de la bomba centrífuga y la cavidad de la bomba centrífuga, y luego arranca el embrague para conectar el motor diesel con la bomba centrífuga, y la bomba centrífuga comienza a realizar el suministro de agua normal.
二: el principio de funcionamiento del tubo Venturi
Venturi es un dispositivo de obtención de vacío que utiliza fluido para transferir energía y masa. Su estructura común se muestra en la Figura 1. Consta de una boquilla de trabajo, un área de succión, una cámara de mezcla, una garganta y un difusor. Es un generador de vacío. El componente principal del dispositivo es un elemento de vacío nuevo, eficiente, limpio y económico que utiliza una fuente de fluido de presión positiva para generar presión negativa. El proceso de trabajo para la obtención del vacío es el siguiente:
01 、 La sección del punto 1 al punto 3 es la etapa de aceleración del fluido dinámico en la boquilla de trabajo. El fluido motriz de mayor presión ingresa a la boquilla de trabajo del venturi a una velocidad más baja en la entrada de la boquilla de trabajo (sección del punto 1). Cuando fluye en la sección cónica de la boquilla de trabajo (sección 1 a sección 2), se puede saber por la mecánica de fluidos que, para la ecuación de continuidad del fluido incompresible [2], el flujo de fluido dinámico Q1 de la sección 1 y la fuerza dinámica de la sección 2 La relación entre el caudal Q2 del fluido es Q1=Q2，
Scilicet A1v1= A2v2
En la fórmula, A1, A2 - el área de la sección transversal del punto 1 y del punto 2 (m2);
v1, v2: velocidad del fluido que fluye a través de la sección del punto 1 y la sección del punto 2, m/s.
Se puede ver en la fórmula anterior que a medida que aumenta la sección transversal, la velocidad del flujo disminuye; Al reducirse la sección transversal, aumenta la velocidad del flujo.
Para tuberías horizontales, según la ecuación de Bernoulli para fluidos incompresibles
P1+（1/2）*ρv12=P2+(1/2)ρv22
En la fórmula, P1, P2: la presión correspondiente en la sección transversal del punto 1 y el punto 2 (Pa)
v1, v2: velocidad del fluido (m/s) que fluye a través de la sección en los puntos 1 y 2
ρ — densidad del fluido (kg/m³)
Se puede ver en la fórmula anterior que la velocidad del flujo del fluido dinámico aumenta continuamente y la presión disminuye continuamente desde la sección del punto 1 hasta la sección del punto 2. Cuando v2>v1, P1>P2, cuando v2 aumenta a un cierto valor (puede alcanzar la velocidad del sonido), P2 será menor que una presión atmosférica, es decir, se generará presión negativa en la sección en el punto 3.
Cuando el fluido motriz entra en la sección de expansión de la boquilla de trabajo, es decir, la sección desde el punto 2 a la sección en el punto 3, la velocidad del fluido motriz continúa aumentando y la presión continúa cayendo. Cuando el fluido dinámico llega a la sección de salida de la boquilla de trabajo (sección en el punto 3), la velocidad del fluido dinámico alcanza el máximo y puede alcanzar una velocidad supersónica. En este momento, la presión en la sección del punto 3 alcanza el mínimo, es decir, el grado de vacío alcanza el máximo, que puede alcanzar los 90Kpa.
02.、La sección del punto 3 al punto 5 es la etapa de mezcla del fluido motriz y el fluido bombeado.
El fluido de alta velocidad formado por el fluido dinámico en la sección de salida de la boquilla de trabajo (sección en el punto 3) formará un área de vacío cerca de la salida de la boquilla de trabajo, de modo que el fluido succionado cerca de la presión relativamente alta será succionado. bajo la acción de la diferencia de presión. a la sala de mezclas. El fluido bombeado es aspirado hacia la cámara de mezcla en la sección del punto 9. Durante el flujo desde la sección del punto 9 a la sección del punto 5, la velocidad del fluido bombeado aumenta continuamente y la presión continúa cayendo hasta la potencia durante el tramo desde la sección del punto 9 a la sección del punto 3. La presión del fluido en la sección de salida de la boquilla de trabajo (punto 3).
En la sección de la cámara de mezcla y la sección frontal de la garganta (sección del punto 3 al punto 6), el fluido motor y el fluido a bombear comienzan a mezclarse, y se intercambian el impulso y la energía, y la energía cinética se convierte del La energía potencial de presión del fluido motor se transfiere al fluido bombeado. fluido, de modo que la velocidad del fluido dinámico disminuye gradualmente, la velocidad del cuerpo succionado aumenta gradualmente y las dos velocidades disminuyen y se acercan gradualmente. Finalmente, en la sección del punto 4, las dos velocidades alcanzan la misma velocidad y se descargan la garganta y el difusor del venturi.
三:La composición y principio de funcionamiento del grupo de bombas autocebantes que utiliza el flujo de gases de escape del motor diésel para obtener un vacío.
Los gases de escape de un motor diésel se refieren a los gases de escape emitidos por un motor diésel después de quemar gasóleo. Pertenece a los gases de escape, pero estos gases de escape tienen una cierta cantidad de calor y presión. Después de pruebas realizadas por los departamentos de investigación pertinentes, la presión de los gases de escape descargados por un motor diésel equipado con un turbocompresor [3] puede alcanzar los 0,2 MPa. Desde la perspectiva del uso eficiente de la energía, la protección del medio ambiente y la reducción de los costos operativos, se ha convertido en un tema de investigación el aprovechamiento de los gases de escape generados por el funcionamiento del motor diésel. El turbocompresor [3] utiliza los gases de escape descargados durante el funcionamiento del motor diésel. Como componente de potencia, se utiliza para aumentar la presión del aire que ingresa al cilindro del motor diesel, de modo que el motor diesel pueda quemarse más completamente, a fin de mejorar el rendimiento energético del motor diesel, mejorar el rendimiento específico. Potencia, mejora la economía de combustible y reduce el ruido. El siguiente es un tipo de uso de los gases de escape descargados del funcionamiento del motor diesel como fluido de potencia, y el gas en la cámara de la bomba centrífuga y el tubo de entrada de agua de la bomba centrífuga se succiona a través del venturi. tubo, y el vacío se genera en la cámara de la bomba centrífuga y el tubo de entrada de agua de la bomba centrífuga. Bajo la acción de la presión atmosférica, el agua más baja que la fuente de agua de la entrada de la bomba centrífuga ingresa a la tubería de entrada de la bomba centrífuga y a la cavidad de la bomba centrífuga, llenando así la tubería de entrada y la cavidad de la bomba centrífuga. bomba y enciende la bomba centrífuga para lograr el suministro normal de agua. Su estructura se muestra en la Figura 2 y el proceso de operación es el siguiente:
Como se muestra en la Figura 2, la entrada de agua de la bomba centrífuga está conectada a la tubería sumergida en la piscina debajo de la salida de la bomba de agua, y la salida de agua está conectada a la válvula de salida de la bomba de agua y a la tubería. Antes de que el motor diésel funcione, se cierra la válvula de salida de agua de la bomba centrífuga, se abre la válvula de compuerta (6) y la bomba centrífuga se separa del motor diésel a través del embrague. Después de que el motor diésel arranca y funciona normalmente, la válvula de compuerta (2) se cierra y los gases de escape descargados por el motor diésel ingresan al tubo venturi a través del tubo de escape (4) desde el silenciador y se descargan por el tubo de escape ( 11). En este proceso, según el principio del tubo Venturi, el gas en la cámara de la bomba centrífuga ingresa al tubo Venturi a través de la válvula de compuerta y el tubo de escape, y se mezcla con los gases de escape del motor diesel y luego se descarga del el tubo de escape. De esta manera, se forma un vacío en la cavidad de la bomba de la bomba centrífuga y la tubería de entrada de agua de la bomba centrífuga, y el agua en la fuente de agua más baja que la entrada de agua de la bomba centrífuga ingresa a la cavidad de la bomba de la bomba centrífuga. a través del tubo de entrada de agua de la bomba centrífuga bajo la acción de la presión atmosférica. Cuando la cavidad de la bomba centrífuga y la tubería de entrada de agua estén llenas de agua, cierre la válvula de compuerta (6), abra la válvula de compuerta (2), conecte la bomba centrífuga con el motor diesel a través del embrague y abra el agua. válvula de salida de la bomba centrífuga, para que el conjunto de bomba del motor diesel comience a funcionar normalmente. suministro de agua. Después de la prueba, el conjunto de bomba del motor diesel puede aspirar agua 2 metros por debajo del tubo de entrada de la bomba centrífuga hacia la cavidad de la bomba centrífuga.
El grupo de bombas autocebantes de motor diésel mencionado anteriormente que utiliza el flujo de gases de escape del motor diésel para obtener un vacío tiene las siguientes características:
1. Resuelva eficazmente la capacidad autocebante del conjunto de bomba con motor diesel;
2. El tubo Venturi es de tamaño pequeño, liviano y de estructura compacta, y su costo es menor que el de los sistemas de bomba de vacío comunes. Por lo tanto, el conjunto de bomba con motor diésel de esta estructura ahorra el espacio ocupado por el equipo y el costo de instalación, y reduce el costo de ingeniería.
3. El conjunto de bomba para motor diésel de esta estructura hace que el uso del conjunto de bomba para motor diésel sea más extenso y mejora el rango de uso del conjunto de bomba para motor diésel;
4. El tubo Venturi es fácil de operar y de mantener. No requiere personal de tiempo completo para gestionarlo. Como no hay ninguna pieza de transmisión mecánica, el ruido es bajo y no es necesario consumir aceite lubricante.
5. El tubo Venturi tiene una estructura simple y una larga vida útil.
La razón por la cual el conjunto de bomba de motor diésel de esta estructura puede aspirar agua por debajo de la entrada de agua de la bomba centrífuga y aprovechar al máximo los gases de escape descargados durante el funcionamiento del motor diésel para fluir a través del tubo Venturi del componente central. a alta velocidad, hace que el conjunto de bomba del motor diesel no tenga originalmente la función de autocebado. Con función autocebante.
四: Mejorar la altura de absorción de agua del conjunto de bomba del motor diesel
El conjunto de bomba autocebante del motor diésel descrito anteriormente tiene una función autocebante utilizando los gases de escape descargados del motor diésel para fluir a través del tubo Venturi para obtener un vacío. Sin embargo, el fluido de potencia en el conjunto de bomba del motor diesel con esta estructura es el gas de escape descargado por el motor diesel, y la presión es relativamente baja, por lo que el vacío resultante también es relativamente bajo, lo que limita la altura de absorción de agua de la bomba centrífuga. bomba y también limita el rango de uso del grupo motobomba. Si se desea aumentar la altura de succión de la bomba centrífuga, se debe aumentar el grado de vacío del área de succión del tubo Venturi. Según el principio de funcionamiento del tubo Venturi, para mejorar el grado de vacío del área de succión del tubo Venturi, se debe diseñar la boquilla de trabajo del tubo Venturi. Puede convertirse en un tipo de boquilla sónica, o incluso en un tipo de boquilla supersónica, y también aumentar la presión original del fluido dinámico que fluye a través del venturi.
Para aumentar la presión original del fluido motor Venturi que fluye en el conjunto de bomba del motor diésel, se puede instalar un turbocompresor en el tubo de escape del motor diésel [3]. El turbocompresor [3] es un dispositivo de compresión de aire que utiliza el impulso inercial de los gases de escape descargados del motor para empujar la turbina en la cámara de la turbina, la turbina impulsa el impulsor coaxial y el impulsor comprime el aire. Su estructura y principio de funcionamiento se muestran en la Figura 3. El turbocompresor se divide en tres tipos: alta presión, media presión y baja presión. Las presiones de salida del gas comprimido son: la presión alta es superior a 0,3 MPa, la presión media es de 0,1 a 0,3 MPa, la presión baja es inferior a 0,1 MPa y la presión de salida del gas comprimido por el turbocompresor es relativamente estable. Si el gas comprimido introducido por el turbocompresor se utiliza como fluido de potencia Venturi, se puede obtener un mayor grado de vacío, es decir, se aumenta la altura de absorción de agua del conjunto de bomba del motor diésel.
Ejemplo: conclusiones:El grupo de bombas autocebantes del motor diésel que utiliza el flujo de gases de escape del motor diésel para obtener un vacío aprovecha al máximo el flujo de alta velocidad de los gases de escape, el tubo venturi y la tecnología de turbocompresor generada durante el funcionamiento del motor diésel. Motor para extraer el gas en la cavidad de la bomba y el tubo de entrada de agua de la bomba centrífuga. Se genera un vacío y el agua que está por debajo de la fuente de agua de la bomba centrífuga es succionada hacia el tubo de entrada de agua y la cavidad de la bomba de la bomba centrífuga, de modo que el grupo de bombas del motor diesel tiene un efecto autocebante. El conjunto de bomba para motor diésel de esta estructura tiene las ventajas de una estructura simple, operación conveniente y bajo costo, y mejora el rango de uso del conjunto de bomba para motor diésel.
Hora de publicación: 17 de agosto de 2022