Аннотация: В данной статье представлена самовсасывающая насосная установка дизельного двигателя, использующая поток выхлопных газов дизельного двигателя для получения вакуума, включающая центробежный насос, дизельный двигатель, сцепление, трубку Вентури, глушитель, выхлопную трубу и т. д. Выходной вал Дизельный двигатель состоит из сцепления и муфты. Глушитель соединен с входным валом центробежного насоса, а на выпускном отверстии глушителя дизельного двигателя установлена задвижка; выхлопная труба дополнительно расположена со стороны глушителя, и выхлопная труба соединена с воздухозаборником трубы Вентури, а сторона трубы Вентури Дорожный интерфейс соединен с выхлопным отверстием насосной камеры На трубопроводе установлены центробежный насос, задвижка и вакуумный односторонний клапан, а выпускная труба соединена с выпускным отверстием трубки Вентури. Выхлопные газы, выпускаемые из дизельного двигателя, выбрасываются в трубку Вентури, а газ в насосной камере центробежного насоса и впускном трубопроводе центробежного насоса откачивается, образуя вакуум, так что вода ниже уровня Вода, поступающая из центробежного насоса, всасывается в камеру насоса для обеспечения нормального дренажа.
Насосный агрегат с дизельным двигателем представляет собой насосный агрегат для подачи воды с приводом от дизельного двигателя, который широко используется в дренаже, сельскохозяйственном ирригации, противопожарной защите и временной перекачке воды. Насосы с дизельными двигателями часто используются в условиях, когда вода забирается из-под впускного отверстия водяного насоса. В настоящее время для откачки воды в таком состоянии часто применяют следующие способы:
01. Установите донный клапан на конце впускной трубы водяного насоса во всасывающем бассейне: перед запуском насосной установки дизельного двигателя заполните полость водяного насоса водой. После того как воздух в насосной камере и водозаборном трубопроводе водяного насоса будет слит, запустите насосную установку дизеля для достижения нормальной подачи воды. Поскольку донный клапан установлен на дне бассейна, при выходе из строя донного клапана обслуживание очень неудобно. Причем для крупнопоточного дизельного насосного агрегата из-за большой полости насоса и большого диаметра водозаборного патрубка требуется большое количество воды, а степень автоматизации низкая, что очень неудобно в использовании. .
02. Насосный агрегат дизельного двигателя оснащен вакуумным насосным агрегатом дизельного двигателя: при первом запуске вакуумного насосного агрегата дизельного двигателя воздух из камеры насоса и впускного трубопровода водяного насоса откачивается, тем самым создавая вакуум. , а вода в источнике воды поступает во впускной трубопровод водяного насоса и в камеру насоса под действием атмосферного давления. Внутри перезапустите насосную установку дизельного двигателя, чтобы обеспечить нормальную подачу воды. Вакуумный насос в этом методе водопоглощения также должен приводиться в движение дизельным двигателем, а вакуумный насос должен быть оснащен пароводяным сепаратором, что не только увеличивает занимаемую площадь оборудования, но и увеличивает стоимость оборудования. .
03 、 Самовсасывающий насос сочетается с дизельным двигателем: самовсасывающий насос имеет низкую эффективность и большой объем, а самовсасывающий насос имеет небольшой расход и низкий подъем, что во многих случаях не может удовлетворить требования использования. . Чтобы снизить стоимость оборудования насосного агрегата дизельного двигателя, уменьшить пространство, занимаемое насосным агрегатом, расширить диапазон использования насосного агрегата дизельного двигателя и в полной мере использовать выхлопные газы, образующиеся при работе дизельного двигателя на высоких оборотах. Скорость через трубку Вентури [1], полость центробежного насоса и центробежный насос входят. Газ в водопроводе воды выпускается через всасывающий интерфейс трубки Вентури, соединенный с выпускным отверстием камеры насоса центробежного насоса, и создается вакуум. генерируется в камере насоса центробежного насоса и впускного трубопровода для воды центробежного насоса, а вода в источнике воды ниже, чем впускное отверстие для воды центробежного насоса, находится под действием атмосферного давления, она попадает во впускной трубопровод для воды водяного насоса и полость насоса центробежного насоса, тем самым заполняя впускной трубопровод воды центробежного насоса и полость насоса центробежного насоса, а затем запускает муфту для соединения дизельного двигателя с центробежным насосом, и центробежный насос начинает осуществлять нормальную подачу воды.
二: принцип работы трубки Вентури.
Вентури — это устройство для получения вакуума, которое использует жидкость для передачи энергии и массы. Его общая конструкция представлена на рисунке 1. Он состоит из рабочего сопла, зоны всасывания, камеры смешения, горловины и диффузора. Это генератор вакуума. Основным компонентом устройства является новый, эффективный, чистый и экономичный вакуумный элемент, который использует источник жидкости с положительным давлением для создания отрицательного давления. Рабочий процесс получения вакуума выглядит следующим образом:
01 、Участок от точки 1 до точки 3 представляет собой стадию ускорения динамической жидкости в рабочем сопле. Рабочая жидкость с более высоким давлением поступает в рабочее сопло Вентури с меньшей скоростью на входе в рабочее сопло (точка 1). При течении в конусном участке рабочего сопла (от участка 1 до участка 2) из гидромеханики известно, что для уравнения неразрывности несжимаемой жидкости [2] динамический расход жидкости Q1 участка 1 и динамическая сила раздела 2. Зависимость между расходом жидкости Q2 составляет Q1=Q2,
Сцилицет A1v1= A2v2
В формуле А1, А2 – площади поперечного сечения точки 1 и точки 2 (м2);
v1, v2 — скорость жидкости, протекающей через секцию точки 1 и секцию точки 2, м/с.
Из приведенной формулы видно, что с увеличением сечения скорость потока уменьшается; При уменьшении сечения скорость потока увеличивается.
Для горизонтальных труб по уравнению Бернулли для несжимаемой жидкости
P1+（1/2）*ρv12=P2+(1/2)ρv22
В формуле Р1, Р2 – соответствующие давления в сечении точки 1 и точки 2 (Па).
v1, v2 — скорость жидкости (м/с), текущей через сечение в точке 1 и точке 2.
ρ — плотность жидкости (кг/м³)
Из приведенной выше формулы видно, что скорость потока динамической жидкости непрерывно увеличивается, а давление непрерывно уменьшается от участка точки 1 к участку точки 2. При v2>v1, P1>P2, когда v2 увеличивается до определенного значения (может достигать скорости звука), P2 будет меньше одного атмосферного давления, то есть на участке в точке 3 будет создаваться отрицательное давление.
При попадании рабочей жидкости в расширительный участок рабочего сопла, то есть участок от точки 2 до участка в точке 3, скорость рабочей жидкости продолжает расти, а давление продолжает падать. Когда динамическая жидкость достигает выходного сечения рабочего сопла (участок в точке 3), скорость динамической жидкости достигает максимума и может достигать сверхзвуковой скорости. В это время давление на участке в точке 3 достигает минимума, то есть степень вакуума достигает максимума, который может достигать 90КПа.
02.、Участок от точки 3 до точки 5 представляет собой стадию смешивания рабочей жидкости и перекачиваемой жидкости.
Высокоскоростная жидкость, образованная динамической жидкостью на выходе из рабочего сопла (участок в точке 3), образует область вакуума возле выхода из рабочего сопла, так что всасываемая жидкость вблизи относительно высокого давления будет всасываться. под действием разницы давлений. в смесительную комнату. Перекачиваемая жидкость всасывается в камеру смешения на участке точки 9. При перетоке из секции точки 9 в секцию точки 5 скорость перекачиваемой жидкости непрерывно увеличивается, а давление продолжает падать до мощности на участке от секции точки 9 до секции точки 3. Давление жидкости на выходе из рабочего сопла (точка 3).
В участке смесительной камеры и переднем отделе горловины (участок от точки 3 до точки 6) рабочая жидкость и перекачиваемая жидкость начинают смешиваться, происходит обмен импульсом и энергией, а кинетическая энергия преобразуется из Потенциальная энергия давления рабочей жидкости передается перекачиваемой жидкости. жидкости, так что скорость динамической жидкости постепенно уменьшается, скорость всасываемого тела постепенно увеличивается, и обе скорости постепенно уменьшаются и приближаются. Наконец, в точке 4 обе скорости достигают одинаковой скорости, а горловина и диффузор трубки Вентури разгружаются.
三:Состав и принцип работы самовсасывающей насосной группы, использующей поток выхлопных газов дизельного двигателя для получения вакуума.
Выхлопами дизельного двигателя называют выхлопные газы, выделяемые дизельным двигателем после сжигания дизельного топлива. Он относится к выхлопным газам, но этот выхлопной газ имеет определенное количество тепла и давления. После испытаний соответствующими исследовательскими отделами давление выхлопных газов дизельного двигателя, оснащенного турбокомпрессором [3], может достигать 0,2 МПа. С точки зрения эффективного использования энергии, защиты окружающей среды и снижения эксплуатационных расходов темой исследования стала утилизация выхлопных газов, образующихся при работе дизельного двигателя. Турбокомпрессор [3] утилизирует выхлопные газы, образующиеся при работе дизельного двигателя. В качестве силового компонента он используется для увеличения давления воздуха, поступающего в цилиндр дизельного двигателя, чтобы дизельный двигатель мог сгорать более полно, чтобы улучшить силовые характеристики дизельного двигателя, улучшить удельную мощность. мощность, улучшить экономию топлива и снизить шум. Ниже приводится своего рода использование выхлопных газов, выделяющихся при работе дизельного двигателя, в качестве рабочей жидкости, а газ в насосной камере центробежного насоса и впускной трубе центробежного насоса высасывается через трубку Вентури. трубка, а вакуум создается в насосной камере центробежного насоса и впускной трубе для воды центробежного насоса. Под действием атмосферного давления вода ниже источника воды на входе центробежного насоса поступает во входной трубопровод центробежного насоса и полость насоса центробежного насоса, тем самым заполняя входной трубопровод и полость насоса центробежного насоса. насос и запускает центробежный насос для обеспечения нормальной подачи воды. Его структура показана на рисунке 2, а процесс работы выглядит следующим образом:
Как показано на рисунке 2, впускное отверстие для воды центробежного насоса соединено с трубопроводом, погруженным в бассейн ниже выпускного отверстия водяного насоса, а выходное отверстие для воды соединено с выпускным клапаном и трубопроводом водяного насоса. Перед запуском дизеля водовыпускной клапан центробежного насоса закрывается, задвижка (6) открывается и центробежный насос отделяется от дизеля через муфту. После запуска и нормальной работы дизельного двигателя задвижка (2) закрывается, и выхлопные газы, выпускаемые из дизельного двигателя, попадают в трубу Вентури через выхлопную трубу (4) из глушителя и выводятся из выхлопной трубы ( 11). В этом процессе, в соответствии с принципом трубки Вентури, газ в насосной камере центробежного насоса поступает в трубку Вентури через задвижку и выхлопную трубу и смешивается с выхлопными газами дизельного двигателя, а затем выбрасывается из выхлопная труба. Таким образом, в полости насоса центробежного насоса и во впускном трубопроводе центробежного насоса образуется разрежение, а вода в источнике воды ниже, чем входное отверстие для воды центробежного насоса, поступает в полость насоса центробежного насоса. через водозаборный патрубок центробежного насоса под действием атмосферного давления. Когда полость центробежного насоса и водозаборный трубопровод заполнятся водой, закройте задвижку (6), откройте задвижку (2), соедините центробежный насос с дизелем через муфту и откройте подачу воды. выпускной клапан центробежного насоса, чтобы насосный агрегат дизельного двигателя начал работать нормально. водоснабжение. После испытаний насосная установка дизельного двигателя может всасывать воду на глубину 2 метра ниже впускной трубы центробежного насоса в полость насоса центробежного насоса.
Вышеупомянутая самовсасывающая насосная группа дизельного двигателя, использующая поток выхлопных газов дизельного двигателя для получения вакуума, имеет следующие характеристики:
1. Эффективно решить проблему самовсасывания насосного агрегата дизельного двигателя;
2. Трубка Вентури имеет небольшой размер, легкий вес и компактную конструкцию, а ее стоимость ниже, чем у обычных систем вакуумных насосов. Таким образом, насосный агрегат дизельного двигателя такой конструкции экономит место, занимаемое оборудованием, и затраты на установку, а также снижает затраты на проектирование.
3. Насосный агрегат для дизельного двигателя данной конструкции делает использование насосного агрегата для дизельного двигателя более обширным и расширяет диапазон использования насосного агрегата для дизельного двигателя;
4. Трубка Вентури проста в эксплуатации и обслуживании. Для управления им не требуется штатный персонал. Поскольку механическая часть трансмиссии отсутствует, шум низкий и не требуется потребление смазочного масла.
5. Трубка Вентури имеет простую конструкцию и длительный срок службы.
Причина, по которой насосный агрегат дизельного двигателя этой конструкции может всасывать воду ниже, чем впускное отверстие для воды центробежного насоса, и в полной мере использовать выхлопные газы, выбрасываемые в результате работы дизельного двигателя, для прохождения через трубку Вентури основного компонента. на высокой скорости делает насосный агрегат дизельного двигателя, который изначально не имеет функции самовсасывания. С функцией самовсасывания.
四: Улучшите высоту поглощения воды насосным агрегатом дизельного двигателя.
Описанный выше самовсасывающий насосный агрегат для дизельного двигателя имеет функцию самовсасывания, используя выхлопные газы, выпускаемые из дизельного двигателя, протекают через трубку Вентури для создания вакуума. Однако рабочей жидкостью в насосе дизельного двигателя с такой конструкцией является выхлопной газ, выпускаемый дизельным двигателем, а давление относительно низкое, поэтому образующийся вакуум также относительно низкий, что ограничивает высоту водопоглощения центробежного двигателя. насоса, а также ограничивает диапазон использования насосного агрегата. Если необходимо увеличить высоту всасывания центробежного насоса, необходимо увеличить степень вакуума в зоне всасывания трубки Вентури. В соответствии с принципом работы трубки Вентури для улучшения степени вакуума в зоне всасывания трубки Вентури необходимо спроектировать рабочее сопло трубки Вентури. Оно может стать соплом звукового или даже сверхзвукового типа, а также увеличивать исходное давление динамической жидкости, протекающей через трубку Вентури.
Для повышения исходного давления рабочей жидкости Вентури, протекающей в насосном агрегате дизеля, в выхлопной трубе дизеля может быть установлен турбокомпрессор [3]. Турбокомпрессор [3] представляет собой устройство сжатия воздуха, которое использует инерционный импульс выхлопных газов, выбрасываемых из двигателя, для толкания турбины в турбинную камеру, турбина приводит в движение соосное рабочее колесо, а рабочее колесо сжимает воздух. Его структура и принцип работы показаны на рисунке 3. . Турбокомпрессор делится на три типа: высокого давления, среднего давления и низкого давления. Выходное давление сжатого газа составляет: высокое давление превышает 0,3 МПа, среднее давление составляет 0,1-0,3 МПа, низкое давление составляет менее 0,1 МПа, а давление сжатого газа на выходе турбокомпрессора является относительно стабильным. Если в качестве рабочей жидкости Вентури используется сжатый газ, подаваемый турбокомпрессором, можно получить более высокую степень вакуума, то есть увеличить высоту водопоглощения насосного агрегата дизельного двигателя.
五: выводы:Группа самовсасывающих насосов дизельного двигателя, которая использует поток выхлопных газов дизельного двигателя для получения вакуума, в полной мере использует высокоскоростной поток выхлопных газов, трубку Вентури и технологию турбонаддува, генерируемую во время работы дизеля. двигатель для отбора газа в полость насоса и водозаборный патрубок центробежного насоса. Создается вакуум, и вода ниже источника воды центробежного насоса всасывается во впускную трубу для воды и полость насоса центробежного насоса, так что группа насосов дизельного двигателя имеет эффект самовсасывания. Насосный агрегат для дизельного двигателя этой конструкции имеет такие преимущества, как простая конструкция, удобство в эксплуатации и низкая стоимость, а также расширяет диапазон использования насосного агрегата для дизельного двигателя.
Время публикации: 17 августа 2022 г.