Abstrak: Makalah ini memperkenalkan unit pompa self-priming mesin diesel yang menggunakan aliran gas buang dari mesin diesel untuk memperoleh kevakuman, antara lain pompa sentrifugal, mesin diesel, kopling, tabung venturi, knalpot, pipa knalpot, dll. mesin diesel terdiri dari kopling dan kopling. Knalpot dihubungkan dengan poros masukan pompa sentrifugal, dan katup gerbang dipasang di lubang pembuangan knalpot mesin diesel; pipa knalpot juga disusun di sisi knalpot, dan pipa knalpot dihubungkan ke saluran masuk udara pipa venturi, dan sisi pipa venturi Antarmuka jalan dihubungkan dengan lubang pembuangan ruang pompa dari pompa sentrifugal, katup gerbang dan katup vakum satu arah dipasang pada pipa, dan pipa saluran keluar dihubungkan ke lubang pembuangan tabung venturi. Gas buang yang dikeluarkan dari mesin diesel dibuang ke dalam tabung venturi, dan gas pada ruang pompa pompa sentrifugal dan pipa saluran masuk air pompa sentrifugal dipompa keluar hingga membentuk ruang hampa, sehingga air lebih rendah dari pada saluran masuk air pompa sentrifugal disedot ke dalam ruang pompa untuk mewujudkan drainase normal.
Unit pompa mesin diesel merupakan unit pompa penyedia air yang digerakkan oleh mesin diesel, yang banyak digunakan pada drainase, irigasi pertanian, proteksi kebakaran dan pemindahan air sementara. Pompa bermesin diesel sering digunakan pada kondisi dimana air diambil dari bawah saluran masuk air pada pompa air. Saat ini, cara-cara berikut sering digunakan untuk memompa air pada kondisi seperti ini:
01、 Pasang katup bawah di ujung pipa masuk pompa air di kolam hisap: sebelum set pompa mesin diesel dihidupkan, isi rongga pompa air dengan air. Setelah udara di ruang pompa dan pipa saluran masuk air dari pompa air terkuras, hidupkan set pompa mesin diesel untuk mencapai pasokan air normal. Karena katup bawah dipasang di dasar kolam, jika katup bawah rusak, perawatannya sangat merepotkan. Selain itu, untuk set pompa mesin diesel aliran besar, karena rongga pompa yang besar dan diameter pipa saluran masuk air yang besar, diperlukan air dalam jumlah besar, dan tingkat otomatisasi yang rendah, sehingga sangat merepotkan untuk digunakan. .
02、 Set pompa mesin diesel dilengkapi dengan set pompa vakum mesin diesel: dengan terlebih dahulu menghidupkan set pompa vakum mesin diesel, udara di ruang pompa dan pipa saluran masuk air dari pompa air dipompa keluar, sehingga menghasilkan ruang hampa. , dan air di sumber air memasuki pipa saluran masuk pompa air dan ruang pompa di bawah pengaruh tekanan atmosfer. Di dalam, nyalakan kembali set pompa mesin diesel untuk mencapai pasokan air normal. Pompa vakum pada metode penyerapan air ini juga perlu digerakkan oleh mesin diesel, dan pompa vakum perlu dilengkapi dengan pemisah uap-air, yang tidak hanya menambah ruang yang ditempati peralatan, tetapi juga meningkatkan biaya peralatan. .
03 、Pompa self-priming disesuaikan dengan mesin diesel: pompa self-priming memiliki efisiensi rendah dan volume besar, dan pompa self-priming memiliki aliran kecil dan daya angkat rendah, yang dalam banyak kasus tidak dapat memenuhi persyaratan penggunaan . Untuk mengurangi biaya peralatan set pompa mesin diesel, kurangi ruang yang ditempati oleh set pompa, perluas jangkauan penggunaan set pompa mesin diesel, dan manfaatkan sepenuhnya gas buang yang dihasilkan oleh mesin diesel yang bekerja pada kecepatan tinggi. kecepatan melalui tabung Venturi [1], rongga pompa sentrifugal dan pompa sentrifugal masuk Gas dalam pipa air dibuang melalui antarmuka hisap tabung venturi yang terhubung ke lubang pembuangan ruang pompa pompa sentrifugal, dan ruang hampa dihasilkan di ruang pompa dari pompa sentrifugal dan pipa saluran masuk air dari pompa sentrifugal, dan air di sumber air yang lebih rendah dari saluran masuk air dari pompa sentrifugal berada di bawah aksi tekanan atmosfer, ia memasuki pipa saluran masuk air dari pompa air dan rongga pompa dari pompa sentrifugal, sehingga mengisi pipa saluran masuk air dari pompa sentrifugal dan rongga pompa dari pompa sentrifugal, kemudian menghidupkan kopling untuk menghubungkan mesin diesel dengan pompa sentrifugal, dan pompa sentrifugal mulai mewujudkan pasokan air normal.
二: prinsip kerja tabung Venturi
Venturi adalah alat penghasil vakum yang menggunakan fluida untuk mentransfer energi dan massa. Struktur umumnya ditunjukkan pada Gambar 1. Terdiri dari nosel yang berfungsi, area hisap, ruang pencampuran, tenggorokan, dan diffuser. Ini adalah generator vakum. Komponen utama perangkat ini adalah elemen vakum baru, efisien, bersih, dan ekonomis yang menggunakan sumber cairan bertekanan positif untuk menghasilkan tekanan negatif. Proses kerja untuk mendapatkan vakum adalah sebagai berikut:
01 、Penampang dari titik 1 ke titik 3 merupakan tahap percepatan fluida dinamis pada nosel kerja. Fluida motif bertekanan lebih tinggi memasuki nosel kerja venturi dengan kecepatan lebih rendah pada saluran masuk nosel kerja (titik 1 bagian). Bila mengalir pada bagian meruncing nosel kerja (bagian 1 sampai bagian 2), dari mekanika fluida dapat diketahui bahwa untuk persamaan kontinuitas fluida tak mampat [2], aliran dinamis fluida Q1 bagian 1 dan gaya dinamis bagian 2 Hubungan antara laju aliran Q2 fluida adalah Q1=Q2,
Scilicet A1v1= A2v2
Dalam rumusnya, A1, A2 - luas penampang titik 1 dan titik 2 (m2);
v1, v2 — kecepatan fluida yang mengalir melalui bagian titik 1 dan bagian titik 2, m/s.
Terlihat dari rumus di atas bahwa semakin besar penampang maka kecepatan aliran semakin menurun; pengurangan penampang, kecepatan aliran meningkat.
Untuk pipa horizontal, menurut persamaan Bernoulli untuk fluida tak mampat
P1+（1/2）*ρv12=P2+(1/2)ρv22
Dalam rumusnya, P1, P2 - tekanan yang sesuai pada penampang titik 1 dan titik 2 (Pa)
v1, v2 — kecepatan fluida (m/s) yang mengalir melalui bagian di titik 1 dan titik 2
ρ — massa jenis fluida (kg/m³)
Terlihat dari rumus di atas bahwa kecepatan aliran fluida dinamis bertambah terus menerus dan tekanan menurun terus menerus dari bagian titik 1 ke bagian titik 2. Ketika v2>v1, P1>P2, ketika v2 meningkat ke nilai tertentu (dapat mencapai kecepatan suara), P2 akan kurang dari satu tekanan atmosfer, yaitu tekanan negatif akan dihasilkan pada bagian di titik 3.
Ketika fluida penggerak memasuki bagian pemuaian nosel kerja, yaitu bagian dari titik 2 ke bagian di titik 3, kecepatan fluida penggerak terus meningkat, dan tekanan terus menurun. Ketika fluida dinamis mencapai bagian keluar nosel kerja (bagian pada titik 3), kecepatan fluida dinamis mencapai maksimum dan dapat mencapai kecepatan supersonik. Pada saat ini tekanan pada bagian titik 3 mencapai minimum yaitu derajat vakum mencapai maksimum yaitu dapat mencapai 90Kpa.
02.、Bagian dari titik 3 sampai titik 5 merupakan tahap pencampuran fluida penggerak dan fluida yang dipompa.
Fluida berkecepatan tinggi yang dibentuk oleh fluida dinamis pada bagian keluar nosel kerja (bagian pada titik 3) akan membentuk daerah vakum di dekat saluran keluar nosel kerja, sehingga fluida yang dihisap di dekat tekanan yang relatif tinggi akan terhisap. di bawah pengaruh perbedaan tekanan. ke dalam ruang pencampuran. Cairan yang dipompa disedot ke dalam ruang pencampuran pada bagian titik 9. Selama aliran dari bagian titik 9 ke bagian titik 5, kecepatan fluida yang dipompa terus meningkat, dan tekanan terus turun pangkat selama bagian dari bagian titik 9 ke bagian titik 3. Tekanan fluida di bagian outlet nosel kerja (titik 3).
Pada bagian ruang pencampuran dan bagian depan tenggorokan (bagian dari titik 3 sampai titik 6), fluida penggerak dan fluida yang akan dipompa mulai bercampur, momentum dan energi dipertukarkan, dan energi kinetik diubah dari energi potensial tekanan dari fluida penggerak ditransfer ke fluida yang dipompa. fluida, sehingga kecepatan fluida dinamis berangsur-angsur berkurang, kecepatan benda yang dihisap berangsur-angsur meningkat, dan kedua kecepatan tersebut berangsur-angsur berkurang dan mendekat. Akhirnya, pada bagian titik 4, kedua kecepatan mencapai kecepatan yang sama, dan tenggorokan serta diffuser venturi dilepaskan.
:Komposisi dan prinsip kerja kelompok pompa self priming yang memanfaatkan aliran gas buang dari mesin diesel untuk memperoleh kevakuman
Knalpot mesin diesel mengacu pada gas buang yang dikeluarkan oleh mesin diesel setelah pembakaran minyak solar. Itu termasuk gas buang, tetapi gas buang ini memiliki sejumlah panas dan tekanan tertentu. Setelah dilakukan pengujian oleh departemen penelitian terkait, tekanan gas buang yang dikeluarkan dari mesin diesel yang dilengkapi turbocharger [3] Bisa mencapai 0,2MPa. Dari segi efisiensi penggunaan energi, perlindungan lingkungan dan pengurangan biaya operasional, pemanfaatan gas buang yang dikeluarkan dari pengoperasian mesin diesel telah menjadi topik penelitian. Turbocharger [3] memanfaatkan gas buang yang dikeluarkan dari pengoperasian mesin diesel. Sebagai komponen penggerak tenaga digunakan untuk meningkatkan tekanan udara yang masuk ke dalam silinder mesin diesel, sehingga mesin diesel dapat terbakar lebih maksimal, sehingga dapat meningkatkan kinerja tenaga mesin diesel, meningkatkan spesifiknya. tenaga, meningkatkan penghematan bahan bakar dan mengurangi kebisingan. Berikut ini adalah macam penggunaan gas buang yang dikeluarkan dari pengoperasian mesin diesel sebagai fluida tenaga, dan gas yang terdapat pada ruang pompa pompa sentrifugal serta pipa saluran masuk air pompa sentrifugal dihisap melalui venturi. tabung, dan vakum dihasilkan di ruang pompa pompa sentrifugal dan pipa saluran masuk air dari pompa sentrifugal. Di bawah pengaruh tekanan atmosfer, air yang lebih rendah dari sumber air saluran masuk pompa sentrifugal memasuki pipa saluran masuk pompa sentrifugal dan rongga pompa pompa sentrifugal, sehingga mengisi pipa saluran masuk dan rongga pompa sentrifugal. pompa, dan nyalakan pompa sentrifugal untuk mencapai pasokan air normal. Strukturnya ditunjukkan pada Gambar 2, dan proses pengoperasiannya adalah sebagai berikut:
Seperti terlihat pada Gambar 2, saluran masuk air pompa sentrifugal dihubungkan ke pipa yang terendam di kolam di bawah saluran keluar pompa air, dan saluran keluar air dihubungkan ke katup saluran keluar pompa air dan pipa. Sebelum mesin diesel hidup, katup keluar air pompa sentrifugal ditutup, katup gerbang (6) dibuka, dan pompa sentrifugal dipisahkan dari mesin diesel melalui kopling. Setelah mesin diesel hidup dan berjalan normal, gate valve (2) ditutup, dan gas buang yang dikeluarkan dari mesin diesel masuk ke pipa venturi melalui pipa knalpot (4) dari muffler, dan dibuang dari pipa knalpot ( 11). Dalam proses ini, sesuai prinsip tabung venturi, gas dalam ruang pompa pompa sentrifugal memasuki tabung venturi melalui katup gerbang dan pipa knalpot, kemudian dicampur dengan gas buang dari mesin diesel kemudian dibuang dari pipa knalpot. Dengan cara ini, terbentuk ruang hampa pada rongga pompa pompa sentrifugal dan pipa saluran masuk air pompa sentrifugal, dan air pada sumber air yang lebih rendah dari saluran masuk air pompa sentrifugal memasuki rongga pompa pompa sentrifugal. melalui pipa saluran masuk air pompa sentrifugal di bawah pengaruh tekanan atmosfer. Bila rongga pompa pompa sentrifugal dan pipa saluran masuk air terisi air, tutup katup gerbang (6), buka katup gerbang (2), sambungkan pompa sentrifugal dengan mesin diesel melalui kopling, dan buka air katup keluar pompa sentrifugal, sehingga set pompa mesin diesel mulai bekerja normal. persediaan air. Setelah dilakukan pengujian, set pompa mesin diesel dapat menyedot air 2 meter di bawah pipa saluran masuk pompa sentrifugal ke dalam rongga pompa pompa sentrifugal.
Kelompok pompa self-priming mesin diesel tersebut di atas yang menggunakan aliran gas buang dari mesin diesel untuk memperoleh kevakuman memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
1. Secara efektif mengatasi kapasitas self-priming set pompa mesin diesel;
2. Tabung Venturi berukuran kecil, ringan, dan strukturnya kompak, serta biayanya lebih rendah dibandingkan sistem pompa vakum pada umumnya. Oleh karena itu, set pompa mesin diesel dari struktur ini menghemat ruang yang ditempati oleh peralatan dan biaya pemasangan, serta mengurangi biaya teknik.
3. Set pompa mesin diesel dengan struktur ini membuat penggunaan set pompa mesin diesel lebih luas dan meningkatkan jangkauan penggunaan set pompa mesin diesel;
4. Tabung Venturi mudah dioperasikan dan dirawat. Tidak memerlukan personel penuh waktu untuk mengelolanya. Karena tidak ada bagian transmisi mekanis, kebisingannya rendah dan tidak perlu menggunakan oli pelumas.
5. Tabung Venturi memiliki struktur sederhana dan masa pakai yang lama.
Alasan mengapa set pompa mesin diesel dengan struktur ini dapat menyedot air lebih rendah dari saluran masuk air pompa sentrifugal, dan memanfaatkan sepenuhnya gas buang yang dikeluarkan dari pengoperasian mesin diesel untuk dialirkan melalui komponen inti tabung Venturi pada kecepatan tinggi, membuat set pompa mesin diesel tidak memiliki fungsi self priming aslinya. Dengan fungsi self-priming.
四: Meningkatkan ketinggian penyerapan air pada set pompa mesin diesel
Set pompa self-priming mesin diesel yang dijelaskan di atas memiliki fungsi self-priming dengan menggunakan gas buang yang dikeluarkan dari mesin diesel untuk dialirkan melalui tabung Venturi untuk memperoleh ruang hampa. Namun fluida tenaga pada pompa mesin diesel yang diatur dengan struktur ini adalah gas buang yang dikeluarkan oleh mesin diesel, dan tekanannya relatif rendah, sehingga kevakuman yang dihasilkan juga relatif rendah sehingga membatasi ketinggian penyerapan air dari sentrifugal. pompa dan juga membatasi jangkauan penggunaan set pompa. Jika ketinggian hisap pompa sentrifugal ingin ditingkatkan, maka derajat vakum area hisap tabung Venturi harus ditingkatkan. Sesuai dengan prinsip kerja tabung Venturi, untuk meningkatkan derajat vakum pada area hisap tabung Venturi maka harus dirancang nosel kerja tabung Venturi. Ini bisa menjadi tipe nosel sonik, atau bahkan tipe nosel supersonik, dan juga meningkatkan tekanan asli dari fluida dinamis yang mengalir melalui venturi.
Untuk meningkatkan tekanan asli fluida motif Venturi yang mengalir pada set pompa mesin diesel, maka dapat dipasang turbocharger pada pipa knalpot mesin diesel [3]. Turbocharger [3] adalah suatu alat kompresi udara yang menggunakan impuls inersia gas buang yang dikeluarkan dari mesin untuk mendorong turbin di dalam ruang turbin, turbin menggerakkan impeller koaksial, dan impeller memampatkan udara. Struktur dan prinsip kerjanya ditunjukkan pada Gambar 3. . Turbocharger dibagi menjadi tiga jenis: tekanan tinggi, tekanan sedang, dan tekanan rendah. Tekanan gas terkompresi keluaran adalah: tekanan tinggi lebih besar dari 0,3MPa, tekanan sedang 0,1-0,3MPa, tekanan rendah kurang dari 0,1MPa, dan keluaran gas terkompresi oleh turbocharger bertekanan relatif stabil. Jika masukan gas terkompresi oleh turbocharger digunakan sebagai fluida tenaga Venturi, maka derajat kevakuman yang lebih tinggi dapat diperoleh, yaitu ketinggian penyerapan air dari set pompa mesin diesel ditingkatkan.
Contohnya: kesimpulan:Kelompok pompa self-priming mesin diesel yang menggunakan aliran gas buang dari mesin diesel untuk mendapatkan ruang hampa memanfaatkan sepenuhnya aliran gas buang berkecepatan tinggi, tabung venturi, dan teknologi turbocharging yang dihasilkan selama pengoperasian mesin diesel. mesin untuk mengekstrak gas di rongga pompa dan pipa saluran masuk air pompa sentrifugal. Terjadi kevakuman, dan air yang lebih rendah dari sumber air pompa sentrifugal disedot ke dalam pipa saluran masuk air dan rongga pompa pompa sentrifugal, sehingga kelompok pompa mesin diesel mempunyai efek self-priming. Set pompa mesin diesel dari struktur ini memiliki keunggulan struktur sederhana, pengoperasian yang mudah dan biaya rendah, serta meningkatkan jangkauan penggunaan set pompa mesin diesel.
Waktu posting: 17 Agustus-2022