개요: 본 논문에서는 원심 펌프, 디젤 엔진, 클러치, 벤츄리 튜브, 머플러, 배기관 등을 포함하여 디젤 엔진의 배기 가스 흐름을 사용하여 진공을 얻는 디젤 엔진 자흡식 펌프 장치를 소개합니다. 디젤 엔진은 클러치와 커플링으로 구성됩니다. 머플러는 원심 펌프의 입력축과 연결되고 디젤 엔진 머플러의 배기 포트에 게이트 밸브가 설치됩니다. 머플러 측면에는 배기관이 추가로 배치되고, 배기관은 벤츄리관의 공기 흡입구와 연결되며, 벤츄리관 측면은 펌프실의 배기구와 도로 경계면이 연결된다. 원심 펌프, 게이트 밸브 및 진공 일방향 밸브가 파이프라인에 설치되고 출구 파이프가 벤투리관의 배기구에 연결됩니다. 디젤엔진에서 배출된 배기가스는 벤투리관으로 배출되고, 원심펌프의 펌프실과 원심펌프의 물 유입관의 가스는 펌핑아웃되어 진공을 형성하여, 물보다 낮은 물이 배출되게 된다. 원심 펌프의 물 입구는 정상적인 배수를 실현하기 위해 펌프 챔버로 흡입됩니다.
디젤 엔진 펌프 장치는 디젤 엔진으로 구동되는 급수 펌프 장치로 배수, 농업 관개, 화재 예방 및 임시 물 이송에 널리 사용됩니다. 디젤 엔진 펌프는 워터 펌프의 물 흡입구 아래에서 물을 끌어오는 조건에서 자주 사용됩니다. 현재 이러한 조건에서 물을 펌핑하는 데 다음과 같은 방법이 자주 사용됩니다.
01, 흡입 풀에 있는 워터 펌프의 흡입 파이프 끝에 하단 밸브를 설치하십시오. 디젤 엔진 펌프 세트가 시작되기 전에 워터 펌프 캐비티에 물을 채우십시오. 펌프실의 공기와 워터 펌프의 물 입구 파이프라인을 배수한 후 정상적인 물 공급을 위해 디젤 엔진 펌프 세트를 시동하십시오. 바닥밸브는 수영장 바닥에 설치되기 때문에 바닥밸브가 고장날 경우 유지관리가 매우 불편합니다. 더욱이, 대유량 디젤 엔진 펌프 세트의 경우, 펌프 캐비티가 크고 물 유입관의 직경이 크기 때문에 많은 양의 물이 필요하며 자동화 정도가 낮아 사용이 매우 불편합니다. .
02, 디젤 엔진 펌프 세트에는 디젤 엔진 진공 펌프 세트가 장착되어 있습니다. 먼저 디젤 엔진 진공 펌프 세트를 시작하면 펌프 챔버의 공기와 워터 펌프의 물 흡입 파이프라인이 펌핑되어 진공이 생성됩니다. , 수원의 물은 대기압의 작용하에 물 펌프 입구 파이프 라인과 펌프 챔버로 들어갑니다. 내부에서 정상적인 물 공급을 위해 설정된 디젤 엔진 펌프를 다시 시작하십시오. 이 흡습방식의 진공펌프도 디젤엔진으로 구동해야 하며, 진공펌프에 증기-물 분리기를 장착해야 하므로 장비 점유공간이 늘어날 뿐만 아니라 장비비용도 증가한다. .
03, 자체 프라이밍 펌프는 디젤 엔진과 일치합니다. 자체 프라이밍 펌프는 효율성이 낮고 부피가 크며 자체 프라이밍 펌프는 유량이 적고 리프트가 낮아 많은 경우 사용 요구 사항을 충족할 수 없습니다. . 디젤 엔진 펌프 세트의 장비 비용을 줄이기 위해 펌프 세트가 차지하는 공간을 줄이고 디젤 엔진 펌프 세트의 사용 범위를 확장하며 높은 속도로 작동하는 디젤 엔진에서 생성되는 배기 가스를 최대한 활용합니다. 벤츄리 튜브 [1]을 통해 속도가 빨라지면 원심 펌프 캐비티와 원심 펌프가 들어갑니다. 송수관의 가스는 원심 펌프 펌프 챔버의 배기구에 연결된 벤츄리 튜브의 흡입 인터페이스를 통해 배출되고 진공 상태가 됩니다. 원심 펌프의 펌프 실과 원심 펌프의 물 입구 파이프 라인에서 생성되며 원심 펌프의 물 입구보다 낮은 수원의 물은 대기압의 작용으로 물 입구 파이프 라인으로 들어갑니다. 워터 펌프와 원심 펌프의 펌프 캐비티를 연결하여 원심 펌프의 물 입구 파이프 라인과 원심 펌프의 펌프 캐비티를 채운 다음 클러치를 시작하여 디젤 엔진을 원심 펌프와 연결하고 원심 펌프가 정상적인 물 공급을 실현하기 시작합니다.
2: 벤투리관의 작동 원리
벤투리(Venturi)는 유체를 사용하여 에너지와 질량을 전달하는 진공 획득 장치입니다. 일반적인 구조는 그림 1에 나와 있습니다. 작동 노즐, 흡입 영역, 혼합 챔버, 스로트 및 디퓨저로 구성됩니다. 진공발생기 입니다. 장치의 주요 구성 요소는 양압 유체 소스를 사용하여 음압을 생성하는 새롭고 효율적이며 깨끗하고 경제적인 진공 요소입니다. 진공을 얻는 작업 과정은 다음과 같습니다.
01 、지점 1에서 지점 3까지의 구간은 작동 노즐 내 동적 유체의 가속 단계입니다. 더 높은 압력의 구동 유체는 작동 노즐 입구(지점 1 섹션)에서 더 낮은 속도로 벤츄리의 작동 노즐로 들어갑니다. 작동 노즐의 테이퍼 단면(섹션 1~섹션 2)에 유동할 때, 비압축성 유체의 연속 방정식[2]에 대해 섹션 1의 동적 유체 흐름 Q1과 동적 힘이 유체 역학에서 알 수 있습니다. 섹션 2 유체의 유량 Q2 사이의 관계는 Q1=Q2,
실리세트 A1v1= A2v2
공식에서 A1, A2 - 지점 1과 지점 2의 단면적(m2)입니다.
v1, v2 - 지점 1 섹션과 지점 2 섹션을 통과하는 유체 속도, m/s.
위의 공식에서 단면적이 증가하면 유속이 감소한다는 것을 알 수 있습니다. 단면이 감소하면 유속이 증가합니다.
수평 파이프의 경우 비압축성 유체에 대한 베르누이 방정식에 따름
P1+(1/2)*ρv12=P2+(1/2)ρv22
공식에서 P1, P2 - 지점 1과 지점 2의 단면에서의 해당 압력(Pa)
v1, v2 — 지점 1과 지점 2의 단면을 흐르는 유체 속도(m/s)
ρ — 유체 밀도(kg/m³)
위의 식으로부터 동유체의 유속은 연속적으로 증가하고, 점 1 구간에서 점 2 구간으로 압력은 연속적으로 감소함을 알 수 있다. v2>v1, P1>P2일 때, v2가 특정 값(음속에 도달할 수 있음)으로 증가하면 P2는 1기압 미만이 됩니다. 즉, 지점 3의 구간에서 음압이 생성됩니다.
Motive Fluid가 작동 노즐의 팽창 구간, 즉 2지점에서 3지점 구간으로 진입하면 Motive Fluid의 속도는 계속 상승하고 압력은 계속해서 감소합니다. 동적 유체가 작업 노즐의 출구 섹션(지점 3의 섹션)에 도달하면 동적 유체의 속도가 최대에 도달하고 초음속에 도달할 수 있습니다. 이때, 3번 지점의 압력은 최저점에 도달합니다. 즉, 진공도는 최고점에 도달하여 90Kpa에 도달할 수 있습니다.
02. 3번부터 5번까지의 구간은 Motive Fluid와 Pumped Fluid의 혼합단계입니다.
작업노즐 출구부(3번 지점)에서 동유체에 의해 형성된 고속유체는 작업노즐 출구부근에 진공영역을 형성하여 상대적으로 고압부근의 흡입유체를 흡입하게 된다. 압력 차이의 작용으로. 믹싱룸으로 들어갑니다. 펌핑된 유체는 지점 9 섹션에서 혼합 챔버로 흡입됩니다. Point 9 구간에서 Point 5 구간으로 흐르는 동안, Pumping된 유체의 속도는 지속적으로 증가하며, Point 9 구간에서 Point 3 구간까지의 구간 동안 압력은 계속해서 파워까지 떨어지게 됩니다. 작업 노즐 출구 부분의 유체 압력(점 3).
Mixing Chamber 구간과 Throat 앞 구간(3~6 구간)에서는 Motive Fluid와 펌핑되는 유체가 혼합되기 시작하여 운동량과 에너지가 교환되고, 에서 운동에너지가 변환된다. Motive Fluid의 압력 포텐셜 에너지는 펌핑된 유체로 전달됩니다. 유체, 그래서 동적 유체의 속도는 점차 감소하고 흡입된 몸체의 속도는 점차 증가하며 두 속도는 점차 감소하여 접근합니다. 마지막으로 지점 4 구간에서는 두 속도가 동일한 속도에 도달하고 벤츄리의 스로트와 디퓨저가 배출됩니다.
셋:디젤엔진의 배기가스 흐름을 이용하여 진공을 얻는 자흡식 펌프군의 구성과 작동원리
디젤엔진 배기가스란 디젤유가 연소된 후 디젤엔진에서 배출되는 배기가스를 말합니다. 배기가스에 속하지만, 이 배기가스는 일정량의 열과 압력을 가지고 있습니다. 관련 연구 부서의 테스트 결과, 터보차저가 장착된 디젤 엔진에서 배출되는 배기가스의 압력[3]은 0.2MPa에 도달할 수 있습니다. 에너지의 효율적 이용, 환경보호, 운영비용 절감의 관점에서 디젤엔진 작동 시 배출되는 배기가스를 활용하는 것이 연구과제가 되고 있다. 터보차저[3]는 디젤 엔진 작동 시 배출되는 배기가스를 활용한다. 동력 구동 구성 요소로서 디젤 엔진의 실린더로 들어가는 공기의 압력을 높여 디젤 엔진이 더 완전하게 연소되어 디젤 엔진의 출력 성능을 향상시키고 특정 성능을 향상시키는 데 사용됩니다. 힘은, 연비를 개량하고 소음을 감소시킵니다. 다음은 디젤엔진의 작동 시 배출되는 배기가스를 동력유체로 이용하는 일종의 용도로서, 원심펌프의 펌프실과 원심펌프의 급수관 내부의 가스를 벤추리관을 통해 흡입하는 방식이다. 튜브, 원심 펌프의 펌프 챔버와 원심 펌프의 물 입구 파이프에서 진공이 생성됩니다. 대기압의 작용으로 원심 펌프 입구 수원보다 낮은 물이 원심 펌프 입구 파이프 라인과 원심 펌프 펌프 캐비티로 들어가 원심 펌프 입구 파이프 라인과 펌프 캐비티를 채 웁니다. 펌프를 작동하고 원심 펌프를 시작하여 정상적인 물 공급을 달성합니다. 그 구조는 그림 2와 같으며, 동작과정은 다음과 같다.
그림 2에 표시된 것처럼 원심 펌프의 물 입구는 물 펌프 출구 아래 수영장에 잠긴 파이프 라인에 연결되고 물 출구는 물 펌프 출구 밸브 및 파이프 라인에 연결됩니다. 디젤 엔진이 작동하기 전에는 원심 펌프의 물 배출 밸브가 닫히고 게이트 밸브(6)가 열리고 원심 펌프는 클러치를 통해 디젤 엔진과 분리됩니다. 디젤엔진이 시동되어 정상적으로 구동된 후 게이트밸브(2)는 닫히고, 디젤엔진에서 배출된 배기가스는 머플러에서 배기관(4)을 거쳐 벤추리관으로 유입되어 배기관(2)에서 배출된다. 11). 이 과정에서는 벤츄리관의 원리에 따라 원심펌프의 펌프실 내의 가스가 게이트 밸브와 배기관을 거쳐 벤츄리관으로 유입되어 디젤엔진의 배기가스와 혼합된 후 배출된다. 배기관. 이렇게 하여 원심펌프의 펌프공동과 원심펌프의 급수관에 진공이 형성되어 원심펌프의 급수관보다 낮은 수원의 물이 원심펌프의 펌프공동으로 유입된다. 대기압의 작용하에 원심 펌프의 물 유입 파이프를 통해. 원심 펌프의 펌프 캐비티와 물 입구 파이프라인에 물이 채워지면 게이트 밸브(6)를 닫고 게이트 밸브(2)를 열고 클러치를 통해 원심 펌프와 디젤 엔진을 연결하고 물을 엽니다. 디젤 엔진 펌프 세트가 정상적으로 작동하기 시작하도록 원심 펌프의 출구 밸브. 상수도. 테스트 후, 디젤 엔진 펌프 세트는 원심 펌프의 입구 파이프 아래 2m의 물을 원심 펌프의 펌프 구멍으로 빨아들일 수 있습니다.
상기한 디젤엔진의 배기가스 흐름을 이용하여 진공을 얻는 디젤엔진 자흡식 펌프군은 다음과 같은 특징을 갖는다.
1. 디젤 엔진 펌프 세트의 자체 프라이밍 용량을 효과적으로 해결합니다.
2. 벤투리관은 크기가 작고, 무게가 가벼우며, 구조가 콤팩트하며, 일반적인 진공 펌프 시스템보다 비용이 저렴합니다. 따라서 이러한 구조의 디젤엔진 펌프세트는 장비가 차지하는 공간과 설치비용을 절약하고 엔지니어링 비용을 절감시킨다.
3. 이 구조의 디젤 엔진 펌프 세트는 디젤 엔진 펌프 세트의 사용을 더욱 광범위하게 만들고 디젤 엔진 펌프 세트의 사용 범위를 향상시킵니다.
4. 벤츄리 튜브는 작동이 쉽고 유지 관리가 쉽습니다. 이를 관리하기 위해 정규 직원이 필요하지 않습니다. 기계적인 변속기 부품이 없기 때문에 소음이 적고 윤활유가 소모되지 않습니다.
5. 벤투리관은 구조가 간단하고 수명이 길다.
이러한 구조의 디젤엔진 펌프세트가 원심펌프의 물주입구보다 낮은 곳에서 물을 흡입할 수 있고, 디젤엔진의 작동으로 배출되는 배기가스를 최대한 활용하여 핵심부품인 벤투리관을 통해 흐를 수 있는 이유 고속에서는 원래 자흡 기능이 없는 디젤 엔진 펌프 세트를 만듭니다. 자체 프라이밍 기능이 있습니다.
4: 디젤 엔진 펌프 세트의 수분 흡수 높이를 향상시킵니다.
이상 설명한 디젤엔진 자흡식 펌프 세트는 디젤엔진에서 배출된 배기가스를 벤투리관을 통해 유동시켜 진공을 얻어 자흡 기능을 갖는 것이다. 그러나 이러한 구조로 설정된 디젤엔진 펌프의 동력유체는 디젤엔진에서 배출되는 배기가스로서 압력이 상대적으로 낮기 때문에 그에 따른 진공도 상대적으로 낮아 원심분리기의 수분흡수 높이가 제한된다. 펌프의 사용 범위를 제한하고 펌프 세트의 사용 범위도 제한합니다. 원심펌프의 흡입높이를 높이려면 벤투리관 흡입면적의 진공도를 높여야 한다. 벤투리관의 작동 원리에 따라 벤츄리관 흡입 면적의 진공도를 향상시키기 위해서는 벤츄리관의 작동 노즐을 설계해야 합니다. 이는 음파 노즐 유형이 될 수도 있고, 심지어는 초음속 노즐 유형이 될 수도 있으며, 벤츄리를 통해 흐르는 동적 유체의 원래 압력도 증가시킵니다.
디젤 엔진 펌프 세트에 흐르는 벤츄리 모티브 유체의 원래 압력을 높이기 위해 디젤 엔진의 배기관에 터보차저를 설치할 수 있습니다[3]. 터보차저(Turbocharger)[3]는 공기 압축 장치로서, 엔진에서 배출되는 배기가스의 관성 충격력을 이용하여 터빈실 내에서 터빈을 밀어내고, 터빈은 동축 임펠러를 구동하고, 임펠러는 공기를 압축한다. 그 구조와 작동 원리는 그림 3에 나와 있습니다. 터보차저는 고압, 중압, 저압의 세 가지 유형으로 구분됩니다. 출력 압축 가스 압력은 다음과 같습니다. 고압은 0.3MPa보다 크고, 중간 압력은 0.1-0.3MPa이며, 저압은 0.1MPa 미만이며, 터보차저에 의해 출력되는 압축 가스의 압력은 상대적으로 안정적입니다. 터보차저에 의해 유입된 압축가스를 벤투리 동력유체로 사용하면 더 높은 진공도를 얻을 수 있다. 즉, 디젤 엔진 펌프 세트의 수분 흡수 높이가 높아진다.
五： 결론:디젤엔진에서 나오는 배기가스의 흐름을 이용하여 진공을 얻는 디젤엔진 자흡식 펌프군은 디젤엔진의 작동시 발생하는 배기가스의 고속유량과 벤투리관, 터보차저 기술을 최대한 활용한다. 펌프 캐비티와 원심 펌프의 물 입구 파이프에서 가스를 추출하는 엔진. 진공이 발생하고 원심 펌프의 수원보다 낮은 물이 원심 펌프의 물 입구 파이프와 펌프 캐비티로 흡입되어 디젤 엔진 펌프 그룹이 자흡 효과를 갖습니다. 이 구조의 디젤 엔진 펌프 세트는 구조가 간단하고 작동이 편리하며 비용이 저렴하다는 장점이 있으며 디젤 엔진 펌프 세트의 사용 범위를 향상시킵니다.
게시 시간: 2022년 8월 17일