תקציר: מאמר זה מציג יחידת משאבה עצמית של מנוע דיזל המשתמשת בזרם גז הפליטה ממנוע הדיזל כדי להשיג ואקום, כולל משאבה צנטריפוגלית, מנוע דיזל, מצמד, צינור ונטורי, משתיק קול, צינור פליטה וכו'. מנוע הדיזל מורכב ממצמד ומצמד. משתיק הקול מחובר לפיר הכניסה של המשאבה הצנטריפוגלית, ושסתום שער מותקן ביציאת הפליטה של משתיק המנוע של מנוע הדיזל; צינור פליטה מסודר בנוסף בצד של משתיק הקול, וצינור הפליטה מחובר לכניסת האוויר של צינור הוונטורי, ולצד של צינור הוונטורי ממשק הכביש מחובר לפתח הפליטה של תא המשאבה של משאבה צנטריפוגלית, שסתום שער ושסתום ואקום חד-כיווני מותקנים על הצינור, וצינור יציאה מחובר ליציאת הפליטה של צינור הוונטורי. גז הפליטה הנפלט ממנוע הדיזל נשפך לתוך צינור הוונטורי, והגז בתא המשאבה של המשאבה הצנטריפוגלית וצינור כניסת המים של המשאבה הצנטריפוגלית נשאב החוצה ליצירת ואקום, כך שהמים הנמוכים מ- כניסת המים של המשאבה הצנטריפוגלית נשאבת לתוך תא המשאבה כדי לממש ניקוז רגיל.
יחידת משאבת מנוע הדיזל היא יחידת משאבת אספקת מים המונעת על ידי מנוע דיזל, הנמצאת בשימוש נרחב בניקוז, השקיה חקלאית, הגנת אש והעברת מים זמנית. משאבות מנועי דיזל משמשות לעתים קרובות בתנאים שבהם מים נשאבים מתחת לכניסת המים של משאבת המים. כיום, השיטות הבאות משמשות לעתים קרובות לשאיבת מים במצב זה:
01、 התקן שסתום תחתון בקצה צינור הכניסה של משאבת המים בבריכת היניקה: לפני הפעלת מערך משאבת מנוע הדיזל, מלא את חלל משאבת המים במים. לאחר ניקוז האוויר בתא המשאבה וצינור כניסת המים של משאבת המים, הפעל את סט משאבת מנוע הדיזל כדי להשיג אספקת מים רגילה. מכיוון שהשסתום התחתון מותקן בתחתית הבריכה, אם השסתום התחתון נכשל, התחזוקה מאוד לא נוחה. יתרה מכך, עבור סט משאבות מנוע דיזל בזרימה גדולה, בשל חלל המשאבה הגדול והקוטר הגדול של צינור כניסת המים, נדרשת כמות גדולה של מים, ומידת האוטומציה נמוכה, מה שמאוד לא נוח לשימוש .
02、 מערך משאבות מנועי הדיזל מצויד בסט משאבת ואקום למנועי דיזל: על ידי הפעלה תחילה של מערך משאבת הוואקום של מנוע הדיזל, האוויר בתא המשאבה וצינור כניסת המים של משאבת המים נשאב החוצה, ובכך יוצר ואקום , והמים במקור המים נכנסים לצינור כניסת משאבת המים ולתא המשאבה בפעולה של לחץ אטמוספרי. בפנים, הפעל מחדש את מערך משאבת מנוע הדיזל כדי להשיג אספקת מים רגילה. משאבת הוואקום בשיטת ספיגת מים זו צריכה להיות מונעת גם על ידי מנוע דיזל, ומשאבת הוואקום צריכה להיות מצוידת במפריד קיטור למים, מה שלא רק מגדיל את השטח התפוס של הציוד, אלא גם מגדיל את עלות הציוד .
03 、משאבת הדחיסה העצמית מותאמת למנוע הדיזל: למשאבת הדחיסה העצמית יש יעילות נמוכה ונפח גדול, ולמשאבת הדחיסה העצמית זרימה קטנה והרמה נמוכה, שאינה יכולה לעמוד בדרישות השימוש במקרים רבים. . על מנת להוזיל את עלות הציוד של ערכת משאבת מנוע הדיזל, צמצם את השטח שתופס מערך המשאבות, הרחבת טווח השימוש במערך משאבת מנוע הדיזל, ונצל עד תום את גז הפליטה שנוצר על ידי מנוע הדיזל הפועל בעוצמה גבוהה מהירות דרך צינור הוונטורי [1], חלל המשאבה הצנטריפוגלית והמשאבה הצנטריפוגלית נכנסים. הגז בצינור המים יוצא דרך ממשק היניקה של צינור הוונטורי המחובר לפתח הפליטה של תא משאבת המשאבה הצנטריפוגלית, ואקום הוא נוצר בתא המשאבה של המשאבה הצנטריפוגלית וצינור כניסת המים של המשאבה הצנטריפוגלית, והמים במקור המים הנמוכים מכניסת המים של המשאבה הצנטריפוגלית נמצא בפעולה של לחץ אטמוספרי, הם נכנסים לצינור כניסת המים של משאבת המים וחלל המשאבה של המשאבה הצנטריפוגלית, ובכך ממלא את צינור כניסת המים של המשאבה הצנטריפוגלית ואת חלל המשאבה של המשאבה הצנטריפוגלית, ולאחר מכן מפעיל את המצמד כדי לחבר את מנוע הדיזל עם המשאבה הצנטריפוגלית והצנטריפוגלית. המשאבה מתחילה לממש אספקת מים תקינה.
二: עקרון העבודה של צינור ונטורי
ונטורי הוא מכשיר משיג ואקום המשתמש בנוזל להעברת אנרגיה ומסה. המבנה המשותף שלו מוצג באיור 1. הוא מורכב מזרבובית עבודה, אזור יניקה, תא ערבוב, גרון ומפיץ. זה מחולל ואקום. המרכיב העיקרי של המכשיר הוא אלמנט ואקום חדש, יעיל, נקי וחסכוני המשתמש במקור נוזל בלחץ חיובי ליצירת לחץ שלילי. תהליך העבודה להשגת ואקום הוא כדלקמן:
01 、הקטע מנקודה 1 לנקודה 3 הוא שלב האצה של הנוזל הדינמי בזרבובית העבודה. נוזל מניע הלחץ הגבוה יותר נכנס לפית העבודה של הוונטורי במהירות נמוכה יותר בכניסת פיית העבודה (סעיף נקודה 1). כאשר זורם בקטע המחודד של פיית העבודה (סעיף 1 עד סעיף 2), ניתן לדעת ממכניקת הנוזלים כי עבור משוואת ההמשכיות של נוזל בלתי דחוס [2], זרימת הנוזל הדינמית Q1 של סעיף 1 והכוח הדינמי של סעיף 2 הקשר בין קצב הזרימה Q2 של הנוזל הוא Q1=Q2，
Scilicet A1v1= A2v2
בנוסחה, A1, A2 - שטח החתך של נקודה 1 ונקודה 2 (m2);
v1, v2 - מהירות הנוזל הזורמת דרך קטע נקודה 1 וקטע נקודה 2, m/s.
ניתן לראות מהנוסחה לעיל כי הגדלת החתך, מהירות הזרימה יורדת; הקטנת החתך, מהירות הזרימה עולה.
לצינורות אופקיים, לפי המשוואה של ברנולי לנוזלים בלתי דחיסים
P1+（1/2）*ρv12=P2+(1/2)ρv22
בנוסחה, P1, P2 - הלחץ המתאים בחתך הרוחב של נקודה 1 ונקודה 2 (Pa)
v1, v2 - מהירות הנוזל (m/s) הזורמת דרך הקטע בנקודה 1 ונקודה 2
ρ - צפיפות הנוזל (ק"ג/מ"ר)
ניתן לראות מהנוסחה לעיל שמהירות הזרימה של הנוזל הדינמי עולה ברציפות והלחץ יורד ברציפות מקטע נקודה 1 לקטע נקודה 2. כאשר v2>v1, P1>P2, כאשר v2 עולה לערך מסוים (יכול להגיע למהירות הקול), P2 יהיה פחות מלחץ אטמוספרי אחד, כלומר, יווצר לחץ שלילי בקטע בנקודה 3.
כאשר נוזל המניע נכנס לקטע ההתפשטות של פיית העבודה, כלומר הקטע מנקודה 2 לקטע בנקודה 3, מהירות נוזל המניע ממשיכה לעלות, והלחץ ממשיך לרדת. כאשר הנוזל הדינמי מגיע למקטע היציאה של פיית העבודה (סעיף בנקודה 3), מהירות הנוזל הדינמי מגיעה למקסימום ויכולה להגיע למהירות על-קולית. בשלב זה, הלחץ בקטע בנקודה 3 מגיע למינימום, כלומר דרגת הוואקום מגיעה למקסימום, שיכול להגיע ל-90Kpa.
02.、הקטע מנקודה 3 לנקודה 5 הוא שלב הערבוב של נוזל המניע והנוזל הנשאב.
הנוזל המהיר שנוצר על ידי הנוזל הדינמי בחלק היציאה של פיית העבודה (סעיף בנקודה 3) יהווה אזור ואקום ליד יציאת פיית העבודה, כך שהנוזל הנשאב ליד הלחץ הגבוה יחסית ישאב. תחת פעולת הפרש הלחץ. לתוך חדר הערבוב. הנוזל הנשאב נשאב לתוך תא הערבוב בסעיף הנקודה 9. במהלך הזרימה מקטע נקודה 9 לקטע נקודה 5, מהירות הנוזל הנשאב עולה ברציפות, והלחץ ממשיך לרדת לעוצמה במהלך הקטע מקטע נקודה 9 לקטע נקודה 3. לחץ הנוזל בחלק היציאה של פיית העבודה (נקודה 3).
בסעיף תא הערבוב ובחלק הקדמי של הגרון (סעיף מנקודה 3 עד נקודה 6), נוזל המניע והנוזל שיש לשאוב מתחילים להתערבב, והתנע והאנרגיה מוחלפים, והאנרגיה הקינטית מומרת מה- האנרגיה הפוטנציאלית של הלחץ של נוזל המניע מועברת לנוזל הנשאב. נוזל, כך שמהירות הנוזל הדינמי יורדת בהדרגה, מהירות הגוף הנשאב עולה בהדרגה, ושתי המהירויות יורדות בהדרגה ומתקרבות. לבסוף, בקטע של נקודה 4, שתי המהירויות מגיעות לאותה מהירות, והגרון והמפזר של הוונטורי יוצאים.
三:ההרכב ועקרון העבודה של קבוצת המשאבות המונעות את עצמו המשתמשת בזרם גז הפליטה ממנוע הדיזל כדי להשיג ואקום
פליטת מנוע דיזל מתייחסת לגז הפליטה הנפלט על ידי מנוע דיזל לאחר שריפת סולר. הוא שייך לגז הפליטה, אבל לגז הפליטה הזה יש כמות מסוימת של חום ולחץ. לאחר בדיקה על ידי מחלקות מחקר רלוונטיות, הלחץ של גז הפליטה הנפלט ממנוע דיזל המצויד במגדש טורבו [3] יכול להגיע ל-0.2MPa. מנקודת המבט של שימוש יעיל באנרגיה, הגנת הסביבה והפחתת עלויות התפעול, זה הפך לנושא מחקר לניצול גזי הפליטה הנפלטים מהפעלת מנוע הדיזל. מגדש הטורבו [3] מנצל את גז הפליטה הנפלט מהפעלת מנוע הדיזל. כרכיב הפעלת כוח, הוא משמש להגברת לחץ האוויר הנכנס לצילינדר של מנוע הדיזל, כך שניתן יהיה לשרוף את מנוע הדיזל בצורה מלאה יותר, כדי לשפר את ביצועי הכוח של מנוע הדיזל, לשפר את הספציפיות כוח, לשפר את צריכת הדלק ולהפחית את הרעש. להלן סוג של שימוש בגז הפליטה הנפלט מהפעלת מנוע הדיזל כנוזל הכוח, והגז בתא המשאבה של המשאבה הצנטריפוגלית וצינור כניסת המים של המשאבה הצנטריפוגלית נשאב החוצה דרך הוונטורי צינור, והוואקום נוצר בתא המשאבה של המשאבה הצנטריפוגלית ובצינור כניסת המים של המשאבה הצנטריפוגלית. תחת פעולת לחץ אטמוספרי, המים הנמוכים ממקור המים של כניסת המשאבה הצנטריפוגלית נכנסים לצינור הכניסה של המשאבה הצנטריפוגלית ולחלל המשאבה של המשאבה הצנטריפוגלית, ובכך ממלאים את צינור הכניסה ואת חלל המשאבה של הצנטריפוגל. משאבה, ומתניע את המשאבה הצנטריפוגלית כדי להשיג אספקת מים תקינה. המבנה שלו מוצג באיור 2, ותהליך הפעולה הוא כדלקמן:
כפי שמוצג באיור 2, כניסת המים של המשאבה הצנטריפוגלית מחוברת לצינור השקוע בבריכה מתחת לשקע משאבת המים, ויציאת המים מחוברת לשסתום יציאת משאבת המים ולצינור. לפני שמנוע הדיזל פועל, שסתום יציאת המים של המשאבה הצנטריפוגלית נסגר, שסתום השער (6) נפתח, והמשאבה הצנטריפוגלית מופרדת ממנוע הדיזל דרך המצמד. לאחר הפעלת מנוע הדיזל ופועל כרגיל, שסתום השער (2) נסגר, וגז הפליטה שנפלט ממנוע הדיזל נכנס לצינור הוונטורי דרך צינור הפליטה (4) מהשתיק קול, ונפלט מצינור הפליטה ( 11). בתהליך זה, על פי עיקרון צינור ונטורי, הגז בתא המשאבה של המשאבה הצנטריפוגלית נכנס לצינור הוונטורי דרך שסתום השער וצינור הפליטה, ומתערבב עם גז הפליטה ממנוע הדיזל ולאחר מכן יוצא ממנו את צינור הפליטה. בדרך זו נוצר ואקום בחלל המשאבה של המשאבה הצנטריפוגלית ובצינור כניסת המים של המשאבה הצנטריפוגלית והמים במקור המים הנמוכים מכניסת המים של המשאבה הצנטריפוגלית נכנסים לחלל המשאבה של המשאבה הצנטריפוגלית. דרך צינור כניסת המים של המשאבה הצנטריפוגלית תחת פעולת לחץ אטמוספרי. כאשר חלל המשאבה של המשאבה הצנטריפוגלית וצינור כניסת המים מלאים במים, סגור את שסתום השער (6), פתח את שסתום השער (2), חבר את המשאבה הצנטריפוגלית למנוע הדיזל דרך המצמד ופתח את המים. שסתום יציאה של המשאבה הצנטריפוגלית, כך שמערך משאבת מנוע הדיזל יתחיל לעבוד כרגיל. אַסְפָּקַת מַיִם. לאחר הבדיקה, מערכת משאבת מנוע הדיזל יכולה למצוץ מים 2 מטרים מתחת לצינור הכניסה של המשאבה הצנטריפוגלית לתוך חלל המשאבה של המשאבה הצנטריפוגלית.
לקבוצת משאבות הדחיסה העצמית של מנועי הדיזל הנ"ל המשתמשת בזרם גז הפליטה ממנוע הדיזל להשגת ואקום יש את המאפיינים הבאים:
1. לפתור ביעילות את קיבולת ההדחה העצמית של סט משאבת מנוע דיזל;
2. צינור ה-Venturi קטן בגודלו, קל משקל ומבנה קומפקטי, ועלותו נמוכה מזו של מערכות משאבת ואקום נפוצות. לכן, סט משאבות מנוע הדיזל של מבנה זה חוסך את המקום התפוס על ידי הציוד ואת עלות ההתקנה, ומפחית את העלות ההנדסית.
3. ערכת משאבות מנועי הדיזל של מבנה זה הופכת את השימוש בערכת משאבת מנוע הדיזל לנרחבת יותר ומשפרת את טווח השימוש במערך משאבת מנוע הדיזל;
4. שפופרת ונטורי קלה לתפעול וקל לתחזוקה. זה לא דורש כוח אדם במשרה מלאה כדי לנהל אותו. מכיוון שאין חלק הילוכים מכני, הרעש נמוך ואין צורך לצרוך שמן סיכה.
5. לשפופרת ונטורי יש מבנה פשוט וחיי שירות ארוכים.
הסיבה מדוע מערך משאבות מנוע הדיזל של מבנה זה יכול לינוק את המים הנמוכים יותר מכניסת המים של המשאבה הצנטריפוגלית, ולעשות שימוש מלא בגז הפליטה הנפלט מפעולת מנוע הדיזל כדי לזרום דרך צינור הליבה ונטורי במהירות גבוהה, מייצר את סט משאבת מנוע הדיזל שאין לו את פונקציית ההדחה העצמית במקור. עם פונקציית פרימה עצמית.
四: שפר את גובה ספיגת המים של סט משאבת מנוע הדיזל
לסט משאבת הדחיסה העצמית של מנוע הדיזל שתואר לעיל יש פונקציית ניעור עצמי על ידי שימוש בגז הפליטה הנפלט ממנוע הדיזל כדי לזרום דרך צינור הונטורי כדי להשיג ואקום. עם זאת, נוזל הכוח במשאבת מנוע הדיזל המוגדרת עם מבנה זה הוא גז הפליטה הנפלט על ידי מנוע הדיזל, והלחץ נמוך יחסית, כך שגם הוואקום שנוצר נמוך יחסית, מה שמגביל את גובה ספיגת המים של הצנטריפוגל. משאבה וגם מגביל את טווח השימוש של ערכת המשאבה. אם יש להגדיל את גובה היניקה של המשאבה הצנטריפוגלית, יש להגדיל את דרגת הוואקום של אזור היניקה של צינור ונטורי. על פי עקרון העבודה של צינור ה-Venturi, כדי לשפר את דרגת הוואקום של אזור היניקה של צינור ה-Venturi, יש לתכנן את פיית העבודה של צינור ה-Venturi. זה יכול להפוך לסוג זרבובית קולית, או אפילו לסוג זרבובית על-קולית, וגם להגביר את הלחץ המקורי של הנוזל הדינמי שזורם דרך הוונטורי.
כדי להגביר את הלחץ המקורי של נוזל המניע ונטורי הזורם במערך משאבות מנוע הדיזל, ניתן להתקין מגדש טורבו בצינור הפליטה של מנוע הדיזל [3]. מגדש טורבו [3] הוא התקן דחיסת אוויר, המשתמש בדחף האינרציאלי של גז הפליטה הנפלט מהמנוע כדי לדחוף את הטורבינה בתא הטורבינה, הטורבינה מניעה את האימפלר הקואקסיאלי והאימפלר דוחס את האוויר. המבנה ועקרון העבודה שלו מוצגים באיור 3. . מגדש הטורבו מתחלק לשלושה סוגים: לחץ גבוה, לחץ בינוני ולחץ נמוך. לחצי הגז הדחוס בפלט הם: לחץ גבוה גדול מ-0.3MPa, לחץ בינוני הוא 0.1-0.3MPa, לחץ נמוך הוא פחות מ-0.1MPa, ותפוקת הגז הדחוס על ידי מגדש הטורבו היא הלחץ יציב יחסית. אם קלט הגז הדחוס על ידי מגדש הטורבו משמש כנוזל הכוח Venturi, ניתן להשיג דרגת ואקום גבוהה יותר, כלומר, גובה ספיגת המים של מערך משאבת מנוע הדיזל גדל.
五： מסקנות:קבוצת משאבות מנועי הדיזל, המשתמשת בזרימת גז הפליטה ממנוע הדיזל לצורך קבלת ואקום, עושה שימוש מלא בזרימה המהירה של גז הפליטה, צינור הוונטורי וטכנולוגיית הטורבו הנוצרת במהלך פעולת הדיזל. מנוע לחילוץ הגז בחלל המשאבה ובצינור כניסת המים של המשאבה הצנטריפוגלית. נוצר ואקום, והמים הנמוכים ממקור המים של המשאבה הצנטריפוגלית נשאבים לתוך צינור כניסת המים וחלל המשאבה של המשאבה הצנטריפוגלית, כך שלקבוצת משאבות מנועי הדיזל יש אפקט פריחה עצמית. לסט משאבות מנועי הדיזל של מבנה זה יש את היתרונות של מבנה פשוט, תפעול נוח ועלות נמוכה, ומשפר את טווח השימוש במערך משאבת מנועי הדיזל.
זמן פרסום: 17 באוגוסט 2022