Tóm tắt: Bài báo giới thiệu một cụm bơm tự mồi của động cơ diesel sử dụng dòng khí thải từ động cơ diesel để thu được chân không, bao gồm bơm ly tâm, động cơ diesel, ly hợp, ống venturi, bộ giảm thanh, ống xả, v.v. động cơ diesel bao gồm ly hợp và khớp nối. Bộ giảm âm được nối với trục đầu vào của bơm ly tâm và van cổng được lắp ở cổng xả của bộ giảm âm của động cơ diesel; một ống xả được bố trí thêm ở phía bên của bộ giảm thanh, và ống xả được nối với cửa hút gió của ống venturi và phía bên của ống venturi Giao diện đường được nối với cổng xả của buồng bơm của bơm ly tâm, van cổng và van một chiều chân không được lắp đặt trên đường ống và ống thoát được nối với cổng xả của ống venturi. Khí thải từ động cơ diesel được thải vào ống venturi và khí trong buồng bơm của bơm ly tâm và đường ống dẫn nước vào của bơm ly tâm được bơm ra ngoài tạo thành chân không, sao cho nước thấp hơn mức Nước đầu vào của bơm ly tâm được hút vào buồng bơm để thoát nước bình thường.
Bộ máy bơm động cơ diesel là bộ máy bơm cấp nước chạy bằng động cơ diesel, được sử dụng rộng rãi trong thoát nước, tưới tiêu nông nghiệp, phòng cháy chữa cháy và chuyển nước tạm thời. Máy bơm động cơ diesel thường được sử dụng trong điều kiện nước được hút từ bên dưới đầu nước vào của máy bơm nước. Hiện nay, các phương pháp sau thường được sử dụng để bơm nước trong điều kiện này:
01, Lắp van đáy ở cuối đường ống vào của máy bơm nước trong bể hút: trước khi khởi động bộ máy bơm động cơ diesel, hãy đổ đầy nước vào khoang máy bơm nước. Sau khi xả hết không khí trong buồng bơm và đường ống dẫn nước vào của máy bơm nước, hãy khởi động bộ máy bơm động cơ diesel để đạt được nguồn cấp nước bình thường. Vì van đáy được lắp ở đáy bể nên nếu van đáy bị hỏng thì việc bảo trì sẽ rất bất tiện. Hơn nữa, đối với bộ máy bơm động cơ diesel lưu lượng lớn, do khoang bơm lớn và đường kính ống dẫn nước vào lớn nên cần lượng nước lớn, mức độ tự động hóa thấp, rất bất tiện khi sử dụng. .
02, Bộ máy bơm động cơ diesel được trang bị bộ máy bơm chân không động cơ diesel: trước tiên khởi động bộ máy bơm chân không động cơ diesel, không khí trong buồng bơm và đường ống dẫn nước vào của máy bơm nước sẽ được bơm ra ngoài, từ đó tạo ra chân không , và nước trong nguồn nước đi vào đường ống vào của máy bơm nước và buồng bơm dưới tác động của áp suất khí quyển. Bên trong, khởi động lại bộ máy bơm động cơ diesel để đạt được nguồn cấp nước bình thường. Bơm chân không trong phương pháp hút nước này cũng cần được dẫn động bằng động cơ diesel, bơm chân không cần được trang bị bộ tách hơi nước, điều này không chỉ làm tăng không gian chiếm dụng của thiết bị mà còn làm tăng giá thành thiết bị. .
03, Bơm tự mồi phù hợp với động cơ diesel: bơm tự mồi có hiệu suất thấp và thể tích lớn, còn bơm tự mồi có lưu lượng nhỏ và lực nâng thấp, không thể đáp ứng yêu cầu sử dụng trong nhiều trường hợp . Để giảm giá thành thiết bị của bộ máy bơm động cơ diesel, giảm không gian chiếm dụng của bộ máy bơm, mở rộng phạm vi sử dụng của bộ máy bơm động cơ diesel và tận dụng tối đa khí thải do động cơ diesel chạy ở tốc độ cao tạo ra. tốc độ qua ống Venturi [1], khoang bơm ly tâm và bơm ly tâm đi vào. Khí trong đường ống nước được thải ra qua giao diện hút của ống venturi nối với cổng xả của buồng bơm bơm ly tâm và chân không được tạo ra. sinh ra trong buồng bơm của bơm ly tâm và đường ống dẫn nước vào của bơm ly tâm, nước trong nguồn nước thấp hơn đầu vào nước của bơm ly tâm là Dưới tác dụng của áp suất khí quyển, nó đi vào đường ống dẫn nước của bơm nước và khoang bơm của bơm ly tâm, từ đó lấp đầy đường ống dẫn nước vào của bơm ly tâm và khoang bơm của bơm ly tâm, sau đó khởi động ly hợp để kết nối động cơ diesel với bơm ly tâm, và bơm ly tâm bắt đầu nhận ra nguồn cung cấp nước bình thường.
二: nguyên lý làm việc của ống Venturi
Venturi là thiết bị thu chân không sử dụng chất lỏng để truyền năng lượng và khối lượng. Cấu trúc chung của nó được thể hiện trong Hình 1. Nó bao gồm một vòi làm việc, một khu vực hút, một buồng trộn, một cổ họng và một bộ khuếch tán. Nó là một máy tạo chân không. Thành phần chính của thiết bị là bộ phận chân không mới, hiệu quả, sạch sẽ và tiết kiệm, sử dụng nguồn chất lỏng áp suất dương để tạo ra áp suất âm. Quy trình làm việc để thu được chân không như sau:
01 、 Đoạn từ điểm 1 đến điểm 3 là giai đoạn tăng tốc của chất lỏng động trong vòi làm việc. Chất lỏng chuyển động có áp suất cao hơn đi vào vòi làm việc của venturi với vận tốc thấp hơn tại đầu vào của vòi làm việc (phần điểm 1). Khi chảy trong phần côn của vòi làm việc (phần 1 đến phần 2), từ cơ học chất lỏng có thể biết rằng, đối với phương trình liên tục của chất lỏng không nén được [2], dòng chất lỏng động Q1 của phần 1 và động lực của phần 2 Mối quan hệ giữa tốc độ dòng chảy Q2 của chất lỏng là Q1=Q2,
Scilicet A1v1= A2v2
Trong công thức A1, A2 là diện tích mặt cắt ngang của điểm 1 và điểm 2 (m2);
v1, v2 - vận tốc chất lỏng chảy qua tiết diện điểm 1 và tiết diện điểm 2, m/s.
Từ công thức trên có thể thấy, tiết diện càng tăng thì vận tốc dòng chảy càng giảm; tiết diện giảm thì vận tốc dòng chảy tăng.
Đối với ống nằm ngang, theo phương trình Bernoulli cho chất lỏng không nén được
P1+(1/2)*ρv12=P2+(1/2)ρv22
Trong công thức P1, P2 - áp suất tương ứng tại mặt cắt ngang điểm 1 và điểm 2 (Pa)
v1, v2 - vận tốc chất lỏng (m/s) chảy qua mặt cắt tại điểm 1 và điểm 2
ρ - mật độ chất lỏng (kg/m³)
Từ công thức trên có thể thấy vận tốc dòng chảy của chất lỏng động tăng liên tục và áp suất giảm liên tục từ tiết diện điểm 1 đến tiết diện điểm 2. Khi v2>v1, P1>P2, khi v2 tăng đến một giá trị nhất định (có thể đạt tốc độ âm thanh), P2 sẽ nhỏ hơn một áp suất khí quyển, tức là sẽ tạo ra áp suất âm tại đoạn tại điểm 3.
Khi chất lỏng động lực đi vào phần giãn nở của vòi làm việc, tức là đoạn từ điểm 2 đến phần ở điểm 3, vận tốc của chất lỏng động lực tiếp tục tăng và áp suất tiếp tục giảm. Khi chất lỏng động đến phần đầu ra của vòi làm việc (phần tại điểm 3), vận tốc của chất lỏng động đạt cực đại và có thể đạt tốc độ siêu âm. Lúc này, áp suất tại đoạn 3 đạt mức tối thiểu, tức là độ chân không đạt mức tối đa, có thể đạt tới 90Kpa.
02. Đoạn từ điểm 3 đến điểm 5 là giai đoạn trộn lẫn giữa chất lỏng động lực và chất lỏng được bơm.
Chất lỏng tốc độ cao được hình thành bởi chất lỏng động ở phần đầu ra của vòi làm việc (phần tại điểm 3) sẽ tạo thành một vùng chân không gần đầu ra của vòi làm việc, do đó chất lỏng được hút gần áp suất tương đối cao sẽ bị hút dưới tác dụng của sự chênh lệch áp suất. vào phòng trộn. Chất lỏng bơm được hút vào buồng trộn tại tiết diện điểm 9. Trong quá trình chảy từ phần điểm 9 đến phần điểm 5, tốc độ của chất lỏng được bơm tăng liên tục và áp suất tiếp tục giảm xuống công suất trong đoạn từ phần điểm 9 đến phần điểm 3. Áp suất của chất lỏng tại phần đầu ra của vòi làm việc (điểm 3).
Trong phần buồng trộn và phần trước của cổ họng (phần từ điểm 3 đến điểm 6), chất lỏng động cơ và chất lỏng được bơm bắt đầu trộn lẫn, động lượng và năng lượng được trao đổi, đồng thời động năng được chuyển hóa từ thế năng áp suất của chất lỏng động lực được truyền sang chất lỏng được bơm. chất lỏng, do đó vận tốc của chất lỏng động giảm dần, vận tốc của vật bị hút tăng dần, hai vận tốc giảm dần và tiến gần nhau. Cuối cùng, tại đoạn điểm 4, hai tốc độ đạt đến tốc độ như nhau, cổ họng và bộ khuếch tán của venturi được xả ra.
三:Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nhóm bơm tự mồi sử dụng dòng khí thải từ động cơ diesel để thu được chân không
Khí thải động cơ diesel dùng để chỉ khí thải phát ra từ động cơ diesel sau khi đốt dầu diesel. Nó thuộc về khí thải, nhưng khí thải này có một lượng nhiệt và áp suất nhất định. Sau khi được các bộ phận nghiên cứu liên quan thử nghiệm, áp suất của khí thải thải ra từ động cơ diesel được trang bị bộ tăng áp [3] Có thể đạt tới 0,2MPa. Từ góc độ sử dụng năng lượng hiệu quả, bảo vệ môi trường và giảm chi phí vận hành, việc tận dụng khí thải thải ra từ hoạt động của động cơ diesel đã trở thành một chủ đề nghiên cứu. Bộ tăng áp [3] sử dụng khí thải thải ra từ hoạt động của động cơ diesel. Là một bộ phận chạy bằng điện, nó được sử dụng để tăng áp suất không khí đi vào xi lanh của động cơ diesel, để động cơ diesel có thể đốt cháy hoàn toàn hơn, nhằm cải thiện hiệu suất công suất của động cơ diesel, cải thiện đặc tính riêng công suất, cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm tiếng ồn. Sau đây là cách sử dụng khí thải thải ra từ hoạt động của động cơ diesel làm chất lỏng điện, và khí trong buồng bơm của bơm ly tâm và đường ống dẫn nước vào của bơm ly tâm được hút ra ngoài qua lỗ thông hơi. ống, và chân không được tạo ra trong buồng bơm của bơm ly tâm và đường ống dẫn nước vào của bơm ly tâm. Dưới tác động của áp suất khí quyển, nước thấp hơn nguồn nước ở đầu vào của bơm ly tâm đi vào đường ống vào của bơm ly tâm và khoang bơm của bơm ly tâm, từ đó lấp đầy đường ống vào và khoang bơm của máy ly tâm. bơm và khởi động bơm ly tâm để đạt được nguồn cấp nước bình thường. Cấu trúc của nó được thể hiện trong Hình 2 và quy trình hoạt động như sau:
Như trong Hình 2, đầu vào nước của bơm ly tâm được nối với đường ống chìm trong bể bên dưới đầu ra của máy bơm nước, và đầu ra nước được nối với van đầu ra của máy bơm nước và đường ống. Trước khi động cơ diesel chạy, van xả nước của bơm ly tâm được đóng lại, van cổng (6) được mở và bơm ly tâm được tách ra khỏi động cơ diesel thông qua bộ ly hợp. Sau khi động cơ diesel khởi động và chạy bình thường, van cổng (2) đóng lại, khí thải từ động cơ diesel đi vào ống venturi qua ống xả (4) từ bộ giảm âm và được thải ra khỏi ống xả ( 11). Trong quá trình này, theo nguyên lý ống venturi, khí trong buồng bơm của bơm ly tâm đi vào ống venturi qua van cổng và ống xả, được trộn với khí thải của động cơ diesel rồi thải ra từ ống xả. Bằng cách này, chân không được hình thành trong khoang bơm của bơm ly tâm và đường ống dẫn nước vào của bơm ly tâm, nước trong nguồn nước thấp hơn đầu vào nước của bơm ly tâm đi vào khoang bơm của bơm ly tâm. qua đường ống dẫn nước vào của bơm ly tâm dưới tác dụng của áp suất khí quyển. Khi khoang bơm của bơm ly tâm và đường ống dẫn nước vào đầy nước, hãy đóng van cổng (6), mở van cổng (2), nối bơm ly tâm với động cơ diesel thông qua ly hợp và mở nước. van xả của bơm ly tâm để bộ bơm động cơ diesel bắt đầu hoạt động bình thường. cung cấp nước. Sau khi thử nghiệm, bộ máy bơm động cơ diesel có thể hút nước cách đường ống vào của bơm ly tâm 2 mét vào khoang bơm của bơm ly tâm.
Nhóm bơm tự mồi động cơ diesel nêu trên sử dụng dòng khí thải từ động cơ diesel để thu được chân không có các đặc điểm sau:
1. Giải quyết hiệu quả khả năng tự mồi của bộ máy bơm động cơ diesel;
2. Ống Venturi có kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ và kết cấu nhỏ gọn, giá thành thấp hơn so với các hệ thống bơm chân không thông thường. Do đó, bộ máy bơm động cơ diesel có kết cấu này giúp tiết kiệm không gian chiếm dụng của thiết bị và chi phí lắp đặt, đồng thời giảm chi phí kỹ thuật.
3. Bộ máy bơm động cơ diesel có cấu trúc này giúp cho việc sử dụng bộ máy bơm động cơ diesel được mở rộng hơn và cải thiện phạm vi sử dụng của bộ máy bơm động cơ diesel;
4. Ống Venturi dễ vận hành và dễ bảo trì. Nó không yêu cầu nhân viên toàn thời gian để quản lý nó. Do không có bộ phận truyền động cơ học nên độ ồn thấp và không cần tiêu tốn dầu bôi trơn.
5. Ống Venturi có cấu trúc đơn giản và tuổi thọ dài.
Sở dĩ tổ máy bơm động cơ diesel có kết cấu này có thể hút nước vào thấp hơn lượng nước vào của bơm ly tâm, đồng thời tận dụng tối đa khí thải thải ra từ hoạt động của động cơ diesel để chảy qua bộ phận lõi ống Venturi ở tốc độ cao khiến bộ máy bơm động cơ diesel ban đầu không có chức năng tự mồi. Với chức năng tự mồi.
四: Cải thiện chiều cao hút nước của bộ máy bơm động cơ diesel
Bộ máy bơm tự mồi động cơ diesel mô tả ở trên có chức năng tự mồi bằng cách sử dụng khí thải thải ra từ động cơ diesel chảy qua ống Venturi để thu được chân không. Tuy nhiên, chất lỏng trợ lực trong bộ máy bơm động cơ diesel có cấu trúc này là khí thải do động cơ diesel thải ra, áp suất tương đối thấp nên độ chân không tạo ra cũng tương đối thấp, làm hạn chế chiều cao hút nước của máy ly tâm. máy bơm và còn giới hạn phạm vi sử dụng của bộ máy bơm. Nếu muốn tăng chiều cao hút của bơm ly tâm thì độ chân không của vùng hút của ống Venturi phải tăng lên. Theo nguyên lý làm việc của ống Venturi, để cải thiện độ chân không của vùng hút của ống Venturi thì phải thiết kế vòi làm việc của ống Venturi. Nó có thể trở thành loại vòi phun âm thanh, hoặc thậm chí là loại vòi phun siêu âm, đồng thời cũng làm tăng áp suất ban đầu của chất lỏng động chảy qua ống thông hơi.
Để tăng áp suất ban đầu của chất lỏng động cơ Venturi chảy trong bộ bơm động cơ diesel, có thể lắp đặt bộ tăng áp trong ống xả của động cơ diesel [3]. Tua bin tăng áp [3] là một thiết bị nén không khí, sử dụng xung quán tính của khí thải thải ra từ động cơ để đẩy tua bin trong buồng tua bin, tua bin dẫn động bánh công tác đồng trục và bánh công tác nén không khí. Cấu trúc và nguyên lý làm việc của nó được thể hiện trong hình 3. . Bộ tăng áp được chia thành ba loại: áp suất cao, áp suất trung bình và áp suất thấp. Áp suất khí nén đầu ra là: áp suất cao lớn hơn 0,3MPa, áp suất trung bình là 0,1-0,3MPa, áp suất thấp nhỏ hơn 0,1MPa và khí nén đầu ra của bộ tăng áp có áp suất tương đối ổn định. Nếu sử dụng khí nén đầu vào của bộ tăng áp làm chất lỏng trợ lực Venturi thì có thể đạt được mức độ chân không cao hơn, nghĩa là chiều cao hấp thụ nước của bộ bơm động cơ diesel được tăng lên.
五: kết luận:Nhóm bơm tự mồi động cơ diesel sử dụng dòng khí thải từ động cơ diesel để tạo chân không tận dụng tối đa dòng khí thải tốc độ cao, ống venturi và công nghệ tăng áp được tạo ra trong quá trình vận hành động cơ diesel. động cơ để hút khí trong khoang bơm và đường ống dẫn nước vào của bơm ly tâm. Chân không được tạo ra, nước thấp hơn nguồn nước của bơm ly tâm được hút vào đường ống dẫn nước và khoang bơm của bơm ly tâm, nhờ đó nhóm bơm động cơ diesel có tác dụng tự mồi. Bộ máy bơm động cơ diesel có cấu trúc này có ưu điểm là cấu trúc đơn giản, vận hành thuận tiện và chi phí thấp, đồng thời nâng cao phạm vi sử dụng của bộ máy bơm động cơ diesel.
Thời gian đăng: 17-08-2022