Rezumat: Această lucrare prezintă o unitate de pompă cu autoamorsare a motorului diesel care utilizează debitul de gaze de eșapament de la motorul diesel pentru a obține vid, inclusiv pompa centrifugă, motorul diesel, ambreiajul, tubul venturi, toba de eșapament, conducta de evacuare etc. Arborele de ieșire al motorul diesel este compus din ambreiaj si cuplaj. Toba de eșapament este conectată cu arborele de intrare al pompei centrifuge, iar o supapă cu poartă este instalată la portul de evacuare al tobei de eșapament al motorului diesel; o țeavă de evacuare este dispusă suplimentar pe partea tobei de eșapament, iar țeava de evacuare este conectată la admisia de aer a țevii venturi, iar partea laterală a țevii venturi Interfața rutieră este conectată cu orificiul de evacuare al camerei pompei pe conductă sunt instalate o pompă centrifugă, o supapă cu poartă și o supapă unidirecțională de vid, iar o conductă de evacuare este conectată la portul de evacuare al tubului venturi. Gazele de evacuare evacuate din motorul diesel sunt evacuate în tubul venturi, iar gazul din camera pompei a pompei centrifuge și conducta de admisie a apei a pompei centrifuge este pompat pentru a forma un vid, astfel încât apa mai mică decât admisia de apă a pompei centrifuge este aspirată în camera pompei pentru a realiza drenajul normal.
Unitatea de pompă cu motor diesel este o unitate de pompă de alimentare cu apă alimentată de un motor diesel, care este utilizată pe scară largă în drenaj, irigare agricolă, protecție împotriva incendiilor și transfer temporar de apă. Pompele cu motoare diesel sunt adesea folosite în condițiile în care apa este extrasă de sub intrarea de apă a pompei de apă. În prezent, următoarele metode sunt adesea folosite pentru pomparea apei în această stare:
01、 Instalați o supapă inferioară la capătul conductei de admisie a pompei de apă în piscina de aspirație: înainte de a porni setul de pompare a motorului diesel, umpleți cavitatea pompei de apă cu apă. După ce aerul din camera pompei și conducta de admisie a apei a pompei de apă sunt golite, porniți setul de pompă a motorului diesel pentru a obține alimentarea normală cu apă. Deoarece supapa de jos este instalată pe fundul piscinei, dacă supapa de jos eșuează, întreținerea este foarte incomod. În plus, pentru un set de pompe cu motor diesel cu debit mare, datorită cavității mari a pompei și diametrului mare al conductei de admisie a apei, este necesară o cantitate mare de apă, iar gradul de automatizare este scăzut, ceea ce este foarte incomod de utilizat. .
02、 Setul de pompă pentru motor diesel este echipat cu un set de pompă de vid pentru motor diesel: prin pornirea mai întâi a setului de pompă de vid pentru motorul diesel, aerul din camera pompei și conducta de admisie a apei a pompei de apă este pompat, generând astfel un vid. , iar apa din sursa de apă intră în conducta de admisie a pompei de apă și în camera pompei sub acțiunea presiunii atmosferice. În interior, reporniți setul de pompă a motorului diesel pentru a obține alimentarea normală cu apă. Pompa de vid în această metodă de absorbție a apei trebuie, de asemenea, să fie antrenată de un motor diesel, iar pompa de vid trebuie să fie echipată cu un separator de apă-abur, care nu numai că mărește spațiul ocupat al echipamentului, dar crește și costul echipamentului. .
03 、Pompa cu autoamorsare este potrivită cu motorul diesel: pompa cu autoamorsare are eficiență scăzută și volum mare, iar pompa cu autoamorsare are un debit mic și o ridicare redusă, care nu poate îndeplini cerințele de utilizare în multe cazuri . Pentru a reduce costul echipamentului setului de pompe cu motor diesel, reduceți spațiul ocupat de setul de pompe, extindeți domeniul de utilizare a setului de pompe cu motor diesel și utilizați pe deplin gazele de eșapament generate de motorul diesel care funcționează la mare viteză. Viteza prin tubul Venturi [1], cavitatea pompei centrifuge și pompa centrifugă intră. Gazul din conducta de apă este evacuat prin interfața de aspirație a tubului Venturi conectat la orificiul de evacuare al camerei pompei centrifuge, iar un vid este generată în camera pompei pompei centrifuge și conducta de intrare a apei a pompei centrifuge, iar apa din sursa de apă mai mică decât admisia de apă a pompei centrifuge este la sub acțiunea presiunii atmosferice, intră în conducta de admisie a apei. a pompei de apă și a cavității pompei pompei centrifuge, umplând astfel conducta de admisie a apei a pompei centrifuge și cavitatea pompei pompei centrifuge, apoi pornește ambreiajul pentru a conecta motorul diesel cu pompa centrifugă și centrifuga. pompa începe să realizeze alimentarea normală cu apă.
二: principiul de funcționare al tubului Venturi
Venturi este un dispozitiv de obținere a vidului care utilizează fluid pentru a transfera energie și masă. Structura sa comună este prezentată în Figura 1. Este alcătuită dintr-o duză de lucru, o zonă de aspirație, o cameră de amestecare, un gât și un difuzor. Este un generator de vid. Componenta principală a dispozitivului este un element de vid nou, eficient, curat și economic, care utilizează o sursă de fluid cu presiune pozitivă pentru a genera presiune negativă. Procesul de lucru pentru obținerea vidului este următorul:
01 、Secțiunea de la punctul 1 la punctul 3 este etapa de accelerare a fluidului dinamic din duza de lucru. Fluidul motor cu presiune mai mare intră în duza de lucru a venturii cu o viteză mai mică la intrarea duzei de lucru (secțiunea punctul 1). Când curge în secțiunea conică a duzei de lucru (secțiunea 1 până la secțiunea 2), se poate cunoaște din mecanica fluidelor că, pentru ecuația de continuitate a fluidului incompresibil [2], curgerea dinamică a fluidului Q1 din secțiunea 1 și forța dinamică din secțiunea 2 Relația dintre debitul Q2 al fluidului este Q1=Q2，
Scilicet A1v1= A2v2
În formula, A1, A2 - aria secțiunii transversale a punctului 1 și a punctului 2 (m2);
v1, v2 — viteza fluidului care curge prin secțiunea punctului 1 și secțiunea punctului 2, m/s.
Din formula de mai sus se poate observa că la creșterea secțiunii transversale, viteza curgerii scade; la reducerea secțiunii transversale, viteza curgerii crește.
Pentru conductele orizontale, conform ecuației lui Bernoulli pentru fluide incompresibile
P1+（1/2）*ρv12=P2+(1/2)ρv22
În formula, P1, P2 - presiunea corespunzătoare la secțiunea transversală a punctului 1 și a punctului 2 (Pa)
v1, v2 — viteza fluidului (m/s) care curge prin secțiune la punctul 1 și punctul 2
ρ — densitatea fluidului (kg/m³)
Din formula de mai sus se poate observa că viteza de curgere a fluidului dinamic crește continuu și presiunea scade continuu de la secțiunea de la punctul 1 la secțiunea de la punctul 2. Când v2>v1, P1>P2, când v2 crește până la o anumită valoare (poate atinge viteza sunetului), P2 va fi mai mic de o presiune atmosferică, adică presiunea negativă va fi generată la secțiunea de la punctul 3.
Când fluidul motor intră în secțiunea de expansiune a duzei de lucru, adică în secțiunea de la punctul 2 la secțiunea din punctul 3, viteza fluidului motor continuă să crească, iar presiunea continuă să scadă. Când fluidul dinamic atinge secțiunea de ieșire a duzei de lucru (secțiunea de la punctul 3), viteza fluidului dinamic atinge maximul și poate atinge viteza supersonică. În acest moment, presiunea la secțiunea din punctul 3 atinge minimul, adică gradul de vid ajunge la maxim, care poate ajunge la 90Kpa.
02.、Secțiunea de la punctul 3 la punctul 5 este etapa de amestecare a fluidului motor și a fluidului pompat.
Fluidul de mare viteză format de fluidul dinamic la secțiunea de evacuare a duzei de lucru (secțiunea de la punctul 3) va forma o zonă de vid în apropierea ieșirii duzei de lucru, astfel încât fluidul aspirat lângă presiunea relativ mare va fi aspirat sub acţiunea diferenţei de presiune. în camera de amestecare. Fluidul pompat este aspirat în camera de amestec la punctul 9. În timpul curgerii de la secțiunea de la punctul 9 la secțiunea de la punctul 5, viteza fluidului pompat crește continuu, iar presiunea continuă să scadă la putere în timpul secțiunii de la secțiunea de la punctul 9 la secțiunea de la punctul 3. Presiunea fluidului la secțiunea de ieșire a duzei de lucru (punctul 3).
În secțiunea camerei de amestecare și în secțiunea frontală a gâtului (secțiunea de la punctul 3 la punctul 6), fluidul motor și fluidul care trebuie pompat încep să se amestece, iar impulsul și energia sunt schimbate, iar energia cinetică este convertită din energia potențială de presiune a fluidului motor este transferată fluidului pompat. fluid, astfel încât viteza fluidului dinamic scade treptat, viteza corpului aspirat crește treptat, iar cele două viteze scad treptat și se apropie. În final, la punctul 4 secțiunea, cele două viteze ating aceeași viteză, iar gâtul și difuzorul venturii sunt descărcate.
三:Compoziția și principiul de funcționare al grupului de pompe cu autoamorsare care utilizează debitul de gaze de eșapament de la motorul diesel pentru a obține un vid
Evacuarea motorului diesel se referă la gazele de eșapament emise de un motor diesel după arderea motorinei. Aparține gazelor de eșapament, dar acest gaz de eșapament are o anumită cantitate de căldură și presiune. După testarea de către departamentele de cercetare relevante, presiunea gazelor de eșapament evacuate de la un motor diesel echipat cu un turbocompresor [3] poate ajunge la 0,2 MPa. Din perspectiva utilizării eficiente a energiei, a protecției mediului și a reducerii costurilor de operare, a devenit un subiect de cercetare utilizarea gazelor de eșapament evacuate din funcționarea motorului diesel. Turbocompresorul [3] utilizează gazele de eșapament evacuate din funcționarea motorului diesel. Ca componentă de funcționare a puterii, este utilizată pentru a crește presiunea aerului care intră în cilindrul motorului diesel, astfel încât motorul diesel să poată fi ars mai complet, astfel încât să îmbunătățească performanța puterii motorului diesel, să îmbunătățească specificul putere, îmbunătățirea economiei de combustibil și reducerea zgomotului. Următorul este un fel de utilizare a gazului de eșapament descărcat din funcționarea motorului diesel ca fluid de putere, iar gazul din camera pompei a pompei centrifuge și conducta de intrare a apei a pompei centrifuge este aspirat prin venturi. tub, iar vidul este generat în camera pompei a pompei centrifuge și conducta de admisie a apei a pompei centrifuge. Sub acțiunea presiunii atmosferice, apa mai mică decât sursa de apă a admisiei pompei centrifuge intră în conducta de admisie a pompei centrifuge și în cavitatea pompei pompei centrifuge, umplând astfel conducta de admisie și cavitatea pompei centrifuge. pompa și pornește pompa centrifugă pentru a obține alimentarea normală cu apă. Structura sa este prezentată în Figura 2, iar procesul de operare este după cum urmează:
După cum se arată în figura 2, admisia de apă a pompei centrifuge este conectată la conducta scufundată în piscină de sub ieșirea pompei de apă, iar ieșirea apei este conectată la supapa și conducta de evacuare a pompei de apă. Înainte ca motorul diesel să funcționeze, supapa de evacuare a apei a pompei centrifuge este închisă, supapa de poartă (6) este deschisă, iar pompa centrifugă este separată de motorul diesel prin ambreiaj. După ce motorul diesel pornește și funcționează normal, supapa de blocare (2) este închisă, iar gazele de eșapament evacuate din motorul diesel intră în conducta venturi prin conducta de evacuare (4) de la toba de eșapament și sunt evacuate din conducta de evacuare ( 11). În acest proces, conform principiului tubului venturi, gazul din camera pompei pompei centrifuge intră în tubul venturi prin supapa de gunoi și conducta de evacuare și este amestecat cu gazele de eșapament de la motorul diesel și apoi evacuat din conducta de evacuare. În acest fel, se formează un vid în cavitatea pompei centrifuge și conducta de admisie a apei a pompei centrifuge, iar apa din sursa de apă mai mică decât intrarea de apă a pompei centrifuge intră în cavitatea pompei pompei centrifuge. prin conducta de admisie a apei a pompei centrifuge sub actiunea presiunii atmosferice. Când cavitatea pompei centrifuge și conducta de admisie a apei sunt umplute cu apă, închideți robinetul (6), deschideți supapa (2), conectați pompa centrifugă la motorul diesel prin ambreiaj și deschideți apa. supapa de evacuare a pompei centrifuge, astfel încât setul de pompă a motorului diesel să înceapă să funcționeze normal. aprovizionare cu apă. După testare, setul de pompare a motorului diesel poate aspira apă la 2 metri sub conducta de admisie a pompei centrifuge în cavitatea pompei pompei centrifuge.
Grupul de pompe de autoamorsare a motorului diesel menționat mai sus care utilizează debitul de gaze de eșapament de la motorul diesel pentru a obține un vid are următoarele caracteristici:
1. Rezolvați eficient capacitatea de autoamorsare a setului de pompe cu motor diesel;
2. Tubul Venturi este de dimensiuni mici, greutate redusă și structură compactă, iar costul său este mai mic decât cel al sistemelor obișnuite de pompe de vid. Prin urmare, setul de pompe cu motor diesel al acestei structuri economisește spațiul ocupat de echipament și costul de instalare și reduce costul de inginerie.
3. Setul de pompe pentru motor diesel al acestei structuri face utilizarea setului de pompe pentru motor diesel mai extinsă și îmbunătățește domeniul de utilizare a setului de pompe pentru motor diesel;
4. Tubul Venturi este ușor de operat și ușor de întreținut. Nu necesită personal cu normă întreagă pentru a-l gestiona. Deoarece nu există o piesă de transmisie mecanică, zgomotul este scăzut și nu trebuie consumat ulei de lubrifiere.
5. Tubul Venturi are o structură simplă și o durată de viață lungă.
Motivul pentru care setul de pompe pentru motorul diesel din această structură poate aspira apa mai jos decât intrarea de apă a pompei centrifuge și poate folosi pe deplin gazele de eșapament evacuate din funcționarea motorului diesel pentru a curge prin tubul Venturi din componenta centrală. la turatie mare, face setul de pompare a motorului diesel care nu are inițial funcția de autoamorsare. Cu funcție de autoamorsare.
四: Îmbunătățiți înălțimea de absorbție a apei a setului de pompe cu motor diesel
Setul de pompe cu autoamorsare a motorului diesel descris mai sus are o funcție de autoamorsare prin utilizarea gazelor de eșapament evacuate din motorul diesel pentru a curge prin tubul Venturi pentru a obține un vid. Cu toate acestea, fluidul de putere din setul de pompe a motorului diesel cu această structură este gazul de eșapament evacuat de motorul diesel, iar presiunea este relativ scăzută, astfel încât vidul rezultat este, de asemenea, relativ scăzut, ceea ce limitează înălțimea de absorbție a apei a centrifugei. pompa și, de asemenea, limitează domeniul de utilizare al setului de pompare. Dacă înălțimea de aspirație a pompei centrifuge trebuie mărită, trebuie crescut gradul de vid al zonei de aspirație a tubului Venturi. Conform principiului de funcționare al tubului Venturi, pentru a îmbunătăți gradul de vid al zonei de aspirație a tubului Venturi, duza de lucru a tubului Venturi trebuie proiectată. Poate deveni un tip de duză sonică sau chiar un tip de duză supersonică și, de asemenea, poate crește presiunea inițială a fluidului dinamic care curge prin venturi.
Pentru a crește presiunea inițială a fluidului motor Venturi care curge în setul de pompă al motorului diesel, în conducta de evacuare a motorului diesel poate fi instalat un turbocompresor [3]. Turbocompresorul [3] este un dispozitiv de compresie a aerului, care utilizează impulsul inerțial al gazelor de eșapament evacuate din motor pentru a împinge turbina în camera turbinei, turbina antrenează rotorul coaxial, iar rotorul comprimă aerul. Structura și principiul său de funcționare sunt prezentate în Figura 3. . Turbocompresorul este împărțit în trei tipuri: presiune înaltă, presiune medie și presiune joasă. Presiunile de ieșire ale gazului comprimat sunt: presiunea înaltă este mai mare de 0,3 MPa, presiunea medie este de 0,1-0,3 MPa, presiunea scăzută este mai mică de 0,1 MPa și presiunea de ieșire a gazului comprimat de către turbocompresor este relativ stabilă. Dacă gazul comprimat introdus de turbocompresor este utilizat ca fluid de putere Venturi, se poate obține un grad mai mare de vid, adică se crește înălțimea de absorbție a apei a setului de pompare a motorului diesel.
五： concluzii:Grupul de pompe cu autoamorsare a motorului diesel care folosește debitul de gaze de eșapament de la motorul diesel pentru a obține un vid folosește pe deplin debitul de mare viteză al gazului de eșapament, tubul venturi și tehnologia de turbocompresor generată în timpul funcționării motorului. motor pentru extragerea gazului din cavitatea pompei și conducta de admisie a apei pompei centrifuge. Se generează un vid, iar apa mai mică decât sursa de apă a pompei centrifuge este aspirată în conducta de admisie a apei și în cavitatea pompei pompei centrifuge, astfel încât grupul de pompe cu motor diesel are un efect de autoamorsare. Setul de pompe pentru motor diesel al acestei structuri are avantajele unei structuri simple, o funcționare convenabilă și un cost redus și îmbunătățește intervalul de utilizare a setului de pompe cu motor diesel.
Ora postării: 17-aug-2022