Анотація: У цьому документі представлено самовсмоктувальний насосний агрегат дизельного двигуна, який використовує потік вихлопних газів від дизельного двигуна для отримання вакууму, включаючи відцентровий насос, дизельний двигун, зчеплення, трубку Вентурі, глушник, вихлопну трубу тощо. Вихідний вал дизельний двигун складається із зчеплення та муфти. Глушник з'єднаний з вхідним валом відцентрового насоса, а на випускному отворі глушника дизеля встановлена засувка; вихлопна труба додатково розташована збоку глушника, а вихлопна труба з’єднана з повітряним отвором труби Вентурі, а збоку труби Вентурі інтерфейс дороги з’єднаний з випускним отвором камери насоса на трубопроводі встановлено відцентровий насос, засувку та вакуумний односторонній клапан, а випускну трубу підключено до випускного отвору трубки Вентурі. Вихлопні гази, що випускаються з дизельного двигуна, скидаються в трубку Вентурі, а газ у насосній камері відцентрового насоса та впускному трубопроводі відцентрового насоса відкачується для утворення вакууму, так що вода нижче, ніж вода на вході відцентрового насоса всмоктується в камеру насоса для реалізації нормального дренажу.
Насосний агрегат дизельного двигуна - це насосний агрегат водопостачання, що працює від дизельного двигуна, який широко використовується в дренажі, сільськогосподарському зрошенні, протипожежному захисті та тимчасовій передачі води. Насоси для дизельних двигунів часто використовуються в умовах, коли вода забирається знизу впускного отвору водяного насоса. В даний час для відкачування води в такому стані часто використовують такі методи:
01、 Встановіть нижній клапан на кінці впускної труби водяного насоса у всмоктувальному басейні: перед запуском насосного агрегату дизельного двигуна заповніть порожнину водяного насоса водою. Після того, як повітря в камері насоса та впускному трубопроводі водяного насоса буде злито, запустіть насосний агрегат дизельного двигуна, щоб забезпечити нормальне водопостачання. Оскільки донний клапан встановлений на дні басейну, якщо донний клапан виходить з ладу, обслуговування буде дуже незручним. Крім того, для великопрохідного дизельного насосного агрегату через велику порожнини насоса і великого діаметра водозабірного патрубка потрібна велика кількість води, а ступінь автоматизації низька, що дуже незручно в експлуатації. .
02、 Насосний агрегат дизельного двигуна оснащений вакуумним насосним агрегатом дизельного двигуна: після першого запуску вакуумного насосного агрегату дизельного двигуна повітря в камері насоса та впускному трубопроводі водяного насоса відкачується, тим самим створюючи вакуум. , а вода у вододжерелі під дією атмосферного тиску надходить у вхідний трубопровід водяного насоса та камеру насоса. Всередині перезапустіть насосний агрегат дизельного двигуна, щоб забезпечити нормальне водопостачання. Вакуумний насос у цьому методі водопоглинання також повинен приводитися в дію дизельним двигуном, а вакуумний насос повинен бути оснащений пароводяним сепаратором, що не тільки збільшує займаний простір обладнання, але й збільшує вартість обладнання .
03 、Насос самовсмоктування підходить для дизельного двигуна: насос самовсмоктування має низьку ефективність і великий об’єм, а насос самовсмоктування має невелику подачу та низький підйом, що не відповідає вимогам використання в багатьох випадках . Щоб зменшити вартість обладнання насосного агрегату дизельного двигуна, зменшити простір, який займає насосний агрегат, розширити діапазон використання насосного агрегату дизельного двигуна та повністю використовувати вихлопні гази, що утворюються дизельним двигуном, що працює на високій швидкості. швидкість через трубку Вентурі [1], порожнину відцентрового насоса та відцентровий насос входять. Газ у водопроводі випускається через всмоктувальну поверхню трубки Вентурі, з’єднану з випускний отвір камери насоса відцентрового насоса, і в камері насоса відцентрового насоса та трубопроводі впуску води відцентрового насоса створюється вакуум, а вода в джерелі води нижче, ніж впускний отвір відцентрового насоса. Під дією атмосферного тиску він надходить у вхідний трубопровід водяного насоса і в порожнину насоса відцентрового насоса, заповнюючи тим самим вхідний отвір води. трубопровід відцентрового насоса та порожнину насоса відцентрового насоса, а потім запускає муфту для з’єднання дизельного двигуна з відцентровим насосом, і відцентровий насос починає здійснювати нормальне водопостачання.
二: принцип роботи трубки Вентурі
Вентурі - це пристрій для отримання вакууму, який використовує рідину для передачі енергії та маси. Його загальна структура показана на малюнку 1. Він складається з робочого сопла, зони всмоктування, змішувальної камери, горловини та дифузора. Це вакуумний генератор. Основним компонентом пристрою є новий, ефективний, чистий і економічний вакуумний елемент, який використовує джерело рідини позитивного тиску для створення негативного тиску. Робочий процес отримання вакууму виглядає наступним чином:
01 、Ділянка від точки 1 до точки 3 є етапом прискорення динамічної рідини в робочому соплі. Рушійна рідина з вищим тиском надходить у робоче сопло трубки Вентурі з нижчою швидкістю на вході в робоче сопло (секція точки 1). Під час течії в конічній частині робочого сопла (від секції 1 до секції 2) з механіки рідини можна знати, що для рівняння нерозривності нестисливої рідини [2] динамічний потік рідини Q1 секції 1 і динамічна сила розділу 2 Співвідношення між швидкістю потоку Q2 рідини Q1=Q2，
Scilicet A1v1= A2v2
У формулі А1, А2 - площа перерізу точки 1 і точки 2 (м2);
v1, v2 — швидкість рідини, що протікає через ділянку точки 1 і ділянку точки 2, м/с.
З наведеної формули видно, що зі збільшенням поперечного перерізу швидкість потоку зменшується; при зменшенні поперечного перерізу швидкість течії збільшується.
Для горизонтальних труб відповідно до рівняння Бернуллі для нестисливих рідин
P1+（1/2）*ρv12=P2+(1/2)ρv22
У формулі P1, P2 - відповідний тиск в перерізі точки 1 і точки 2 (Па)
v1, v2 — швидкість рідини (м/с), що протікає через ділянку в точці 1 і точці 2
ρ — густина рідини (кг/м³)
З наведеної вище формули видно, що швидкість потоку динамічної рідини постійно зростає, а тиск безперервно зменшується від секції точки 1 до секції точки 2. Коли v2>v1, P1>P2, коли v2 збільшується до певного значення (може досягти швидкості звуку), P2 буде меншим за один атмосферний тиск, тобто негативний тиск буде створюватися на ділянці в точці 3.
Коли рухова рідина потрапляє в розширювальну секцію робочого сопла, тобто в ділянку від точки 2 до ділянки в точці 3, швидкість рухової рідини продовжує зростати, а тиск продовжує падати. Коли динамічна рідина досягає вихідної частини робочого сопла (ділянка в точці 3), швидкість динамічної рідини досягає максимуму і може досягати надзвукової швидкості. У цей час тиск на ділянці в точці 3 досягає мінімуму, тобто ступінь вакууму досягає максимуму, який може досягати 90Kpa.
02.、Секція від точки 3 до точки 5 є стадією змішування рухової рідини та рідини, що перекачується.
Високошвидкісна рідина, утворена динамічною рідиною на вихідній ділянці робочого сопла (секція в точці 3), утворить вакуумну зону біля виходу робочого сопла, так що всмоктувана рідина поблизу відносно високого тиску буде всмоктуватися. під дією різниці тиску. в кімнату змішування. Перекачувана рідина всмоктується в камеру змішування в точці 9 секції. Під час потоку від секції точки 9 до секції точки 5 швидкість рідини, що перекачується, безперервно зростає, а тиск продовжує падати до потужності на ділянці від секції точки 9 до секції точки 3. Тиск рідини на вихідному перерізі робочого сопла (точка 3).
У секції змішувальної камери та передній частині горловини (секція від точки 3 до точки 6) рухова рідина та рідина, яка перекачується, починають змішуватися, відбувається обмін імпульсом та енергією, а кінетична енергія перетворюється з тиск потенційна енергія рухової рідини передається рідині, що перекачується. рідини, так що швидкість динамічної рідини поступово зменшується, швидкість тіла, що всмоктується, поступово збільшується, а дві швидкості поступово зменшуються і зближуються. Нарешті, у точці 4, дві швидкості досягають однакової швидкості, і горло та дифузор трубки Вентурі розвантажуються.
三:Склад і принцип роботи самовсмоктувальної насосної групи, яка використовує потік вихлопних газів від дизеля для отримання розрідження.
Вихлопні гази дизельного двигуна — це вихлопні гази, що виділяються дизельним двигуном після спалювання дизельного палива. Він належить до вихлопних газів, але цей вихлопний газ має певну кількість тепла та тиску. Після випробувань відповідними дослідницькими відділами тиск вихлопних газів, що випускаються з дизельного двигуна, обладнаного турбокомпресором [3], може досягати 0,2 МПа. З точки зору ефективного використання енергії, захисту навколишнього середовища та зниження експлуатаційних витрат темою дослідження стало утилізація вихлопних газів, що виділяються під час роботи дизельного двигуна. Турбокомпресор [3] утилізує вихлопні гази, що виділяються від роботи дизельного двигуна. Як силовий компонент, він використовується для збільшення тиску повітря, що надходить у циліндр дизельного двигуна, щоб дизельний двигун міг спалюватися більш повно, щоб покращити потужність дизельного двигуна, покращити питомі потужність, покращують економію палива та зменшують шум. Нижче наведено своєрідне використання вихлопних газів, що виділяються в результаті роботи дизельного двигуна, як силової рідини, а газ у камері насоса відцентрового насоса та впускній трубі відцентрового насоса відсмоктується через трубку Вентурі. трубку, а вакуум створюється в насосній камері відцентрового насоса та трубі впуску води відцентрового насоса. Під дією атмосферного тиску вода нижче джерела води входу відцентрового насоса надходить у вхідний трубопровід відцентрового насоса і в порожнину насоса відцентрового насоса, тим самим заповнюючи вхідний трубопровід і порожнину насоса відцентрового насоса. насос і запускає відцентровий насос для забезпечення нормального водопостачання. Його структура показана на малюнку 2, а процес роботи такий:
Як показано на малюнку 2, вхід води відцентрового насоса з’єднаний з трубопроводом, зануреним у басейн нижче вихідного отвору водяного насоса, а вихід води з’єднаний з випускним клапаном і трубопроводом водяного насоса. Перед запуском дизеля водовідвідний клапан відцентрового насоса закривається, засувка (6) відкривається, і відцентровий насос через муфту відокремлюється від дизеля. Після того, як дизельний двигун запускається і працює нормально, запірний клапан (2) закривається, і вихлопні гази, що випускаються з дизельного двигуна, надходять у трубу Вентурі через вихлопну трубу (4) від глушника та виводяться з вихлопної труби ( 11). У цьому процесі, відповідно до принципу трубки Вентурі, газ у насосній камері відцентрового насоса надходить у трубку Вентурі через запірний клапан і випускну трубу, змішується з вихлопними газами дизельного двигуна, а потім виводиться з вихлопну трубу. Таким чином, у порожнині насоса відцентрового насоса та трубопроводі впуску води відцентрового насоса утворюється вакуум, і вода у джерелі води нижче входу води відцентрового насоса надходить у порожнину насоса відцентрового насоса. через вхідний патрубок води відцентрового насоса під дією атмосферного тиску. Коли порожнина насоса відцентрового насоса і водопровідний трубопровід заповнені водою, закрийте засувку (6), відкрийте засувку (2), з'єднайте відцентровий насос з дизельним двигуном через муфту і відкрийте воду випускний клапан відцентрового насоса, щоб насосний агрегат дизельного двигуна почав нормально працювати. водопостачання. Після випробування насосний агрегат дизельного двигуна може всмоктувати воду на 2 метри нижче вхідної труби відцентрового насоса в порожнину насоса відцентрового насоса.
Згадана вище насосна група дизельного двигуна самовсмоктування, яка використовує потік вихлопних газів від дизельного двигуна для отримання вакууму, має такі характеристики:
1. Ефективно вирішити проблему самовсмоктування насосного агрегату дизельного двигуна;
2. Трубка Вентурі має невеликий розмір, легку вагу та компактну структуру, а її вартість нижча, ніж у звичайних вакуумних насосних систем. Таким чином, насосний агрегат дизельного двигуна цієї конструкції економить простір, який займає обладнання, і вартість встановлення, а також зменшує витрати на техніку.
3. Насосний агрегат дизельного двигуна цієї конструкції робить використання насосного агрегату дизельного двигуна більш широким і покращує діапазон використання насосного агрегату дизельного двигуна;
4. Трубка Вентурі проста в експлуатації та обслуговуванні. Для управління ним не потрібен штатний персонал. Оскільки немає механічної частини трансмісії, шум низький і не потрібно споживати мастило.
5. Трубка Вентурі має просту конструкцію та тривалий термін служби.
Причина, чому насосний агрегат дизельного двигуна такої конструкції може всмоктувати воду нижче, ніж впускний отвір відцентрового насоса, і повністю використовувати вихлопний газ, що виділяється під час роботи дизельного двигуна, щоб протікати через трубку Вентурі основного компонента на високій швидкості робить насосний агрегат дизельного двигуна, який спочатку не має функції самовсмоктування. З функцією самовсмоктування.
四: покращити висоту водопоглинання насосного агрегату дизельного двигуна
Самовсмоктувальний насосний агрегат для дизельного двигуна, описаний вище, має функцію самовсмоктування завдяки використанню вихлопних газів, що випускаються з дизельного двигуна, для протікання через трубку Вентурі для створення вакууму. Однак силовою рідиною в насосному агрегаті дизельного двигуна з такою конструкцією є вихлопний газ, що випускається дизельним двигуном, і тиск відносно низький, тому результуючий вакуум також відносно низький, що обмежує висоту поглинання води відцентровим двигуном. насоса, а також обмежує діапазон використання насосного агрегату. Якщо необхідно збільшити висоту всмоктування відцентрового насоса, необхідно збільшити ступінь вакууму в області всмоктування трубки Вентурі. Відповідно до принципу роботи трубки Вентурі, щоб покращити ступінь вакууму в області всмоктування трубки Вентурі, необхідно сконструювати робоче сопло трубки Вентурі. Він може стати звуковим типом сопла або навіть надзвуковим типом сопла, а також збільшити вихідний тиск динамічної рідини, що протікає через трубку Вентурі.
Для збільшення початкового тиску рушійної рідини Вентурі, що протікає в насосному агрегаті дизеля, у вихлопній трубі дизеля може бути встановлений турбокомпресор [3]. Турбокомпресор [3] — пристрій для стиснення повітря, який використовує інерційний імпульс відпрацьованих газів, що випускаються з двигуна, для штовхання турбіни в турбінній камері, турбіна приводить в дію коаксіальне робоче колесо, а робоче колесо стискає повітря. Його структура та принцип роботи показані на малюнку 3. . Турбокомпресори діляться на три види: високого тиску, середнього тиску і низького тиску. Вихідний тиск стисненого газу: високий тиск перевищує 0,3 МПа, середній тиск 0,1-0,3 МПа, низький тиск менше 0,1 МПа, а вихід стисненого газу турбокомпресором є відносно стабільним. Якщо стиснений газ, що надходить із турбокомпресора, використовується як силова рідина Вентурі, можна отримати вищий ступінь вакууму, тобто збільшити висоту водопоглинання насосного агрегату дизельного двигуна.
五: висновки:Самовсмоктувальна насосна група дизельного двигуна, яка використовує потік вихлопних газів від дизельного двигуна для отримання вакууму, повністю використовує високошвидкісний потік вихлопних газів, трубку Вентурі та технологію турбонаддуву, що створюється під час роботи дизеля. двигун для відкачування газу в порожнину насоса і трубу впуску води відцентрового насоса. Створюється вакуум, і вода, яка знаходиться нижче джерела води відцентрового насоса, всмоктується у вхідну трубу води та порожнину насоса відцентрового насоса, так що насосна група дизельного двигуна має ефект самовсмоктування. Насосний агрегат дизельного двигуна такої конструкції має переваги простої конструкції, зручності експлуатації та низької вартості, а також покращує діапазон використання насосного агрегату дизельного двигуна.
Час публікації: 17 серпня 2022 р