Главная       Продать работу       Заказать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Блог


Струйные низковакуумные аппараты, используемые в промышленности в сельскохозяйственном производстве

Струйные аппараты (СА), наряду с сельским хозяйством [10, 17, 18] нашли широкое применение во многих отраслях промышленности, таких как химической и нефтяной [22], металлургической [19, 20], пищевой [17].  Они используются в системах теплоснабжения [17], гидро- и пневмотранспорта   холодильной технике и вакуумной,  а также в системах вентиляции, водоснабжения и в очистных сооружениях.

Газовые эжекторы, относящиеся к струйным аппаратам (СА), - наиболее распространенные устройства, используемые для создания вакуума в диапазоне остаточных давлений 0,5…100 мм.рт.ст. в различных областях промышленности и сельского хозяйства. Источником энергии в них является газ, чаще всего воздух повышенного давления (активный поток), который подается через активное сопло [1].

 1 -  рабочее (активное) сопло; 2 - приемная камера; 3 - сопло откачиваемой среды  (пассивное) сопло; 4 -  камера смешения;  5 - диффузор.

 Рисунок 3.1 - Принципиальная схема струйного  аппарата

Независимо от назначения аппарата в нем всегда имеются следующие элементы: рабочее сопло, приемная камера, сопло откачиваемой среды, камера смешения (КС) и диффузор (рисунок 3.1).

Назначение сопел - подвод  сответствующей  среды  в КС.  В  зависимости от назначения  СА изготавливаются как с приемными камерами, так и  без них. Эжектирующая среда может  подаваться  через   сопла,  расположенные по центру оси камеры или по ее периферии.

Струйные аппараты  с центральным   подводом   активной    среды    конструктивно более просты по сравнению с периферийными аппаратами. Однако в некоторых  случаях  периферийный   подвод активной среды является необходимым.  Камера смешения может быть цилиндрической или иметь переменную по длине (конфузорную) форму сечения.

Существенный недостаток СА - их низкий КПД. Однако в настоящее время предложен ряд расчетных методов, в том числе разработанных нами, позволяющих определять конструктивные и расчетные параметры аппаратов, обеспечивающих достаточно высокие КПД. Эти методы, подробно представленные в главе 2, базируются на использовании ЭВМ  [17]. Они позволяет значительно расширить область применения СА. Так, один из путей расширения использования СА - применение их для дозирования различных материалов, для дезинфекции животноводческих ферм, перемещения сельскохозяйственных материалов [19] и других целей. 

Среди всех типов вакуумных насосов, выпускаемых отечественной промышленностью, наибольшее распространение в животноводстве получили водокольцевые насосы (ВВН). Это объясняется простотой их конструкции, надежностью в работе и удобством в эксплуатации.

Перечень разработанных и выпускаемых водокольцевых насосов достаточно широк - от ВВН-0,3, производительностью 0,3 м3/мин при номинальном вакууме 70%, до ВВН-300, производительностью 300 м3/мин при том же вакууме. На рисунке 3.2 показаны зависимости производительности Q от давления Рн. Из всех насосов централизованных вакуумных систем  (ЦВУ)  на  фермах  КРС используются  большей  частью насосы   ВВН-6  и  ВВН-12.

      

Рисунок 3.2 - Зависимость Q = fн) вакуумных водокольцевых насосов

Первый предназначен для использования на фермах с поголовьем 100 - 200 коров, второй - 200 - 400 коров.

 Использование асинхронных электродвигателей такой мощности, создающих большой пусковой момент, вакуумных водокольцевых насосов, часто приводит к выходу из строя электроподводящей аппаратуры, применению подводящих  электропроводов повышенного сечения.

Снижение пускового момента электропривода можно осуществить использованием привода вакуумного насоса, обладающим меньшим пусковым моментом.

В качестве такого привода нами использован объемный гидропривод, используемый в качестве промежуточного звена между силовой установкой и рабочими органами кормоуборочных комбайнов КСК-100 и "Полесье", основа которого - аксиально-поршневой гидронасос и гидромотор ГСТ-90 [17].

Применение объемного гидропривода кроме снижения пускового момента позволяет использовать электродвигатель меньшей мощности, т.к. пусковой момент аксиально-поршневого насоса меньше, чем у водокольцевого, а  также снижать при необходимости производительность вакуумного насоса снижением его оборотов.

Существенный резерв экономии энергии заключен в использовании вместо одного ВВН большой мощности нескольких небольших насосов. В настоящее время при нашем участии разработана и выпущена опытно-промышленная партия вакуумных насосов ВВН-0,25 (производительность 0,3 - 0,35 м3/мин при вакууме 70% и мощности электродвигателя 0,75 кВт). Один откачивающий модуль, заменяющий ВВН-6, включает в себя 10-12 единиц ВВН-0,25, установленных на стационарную или мобильную платформу. Для замены насоса ВВН-12 необходимо иметь два подобных модуля. Модули позволяют осуществлять постепенный пуск в работу насосов, использовать часть насосов при доении групп животных, отличных от номинальных и производить ремонт насосов, не демонтируя модуль в целом.

Диапазоны рабочих давлений вакуумных насосов ВВН-6 и ВВН-12, а также откачных модулей из насосов ВВН-0,25 находятся в интервале 7×104 -1×104 Па. Однако для многих технологических процессов, например, для вакуумной промывки молокопроводов требуется более глубокий вакуум, и это ограничивает их применение.

Для расширения диапазона работы объемных вакуумных насосов, принимаются меры по снижению достигаемых ими остаточных давлений, такие как последовательное соединение двух насосов, использование многоступенчатых насосов и т.п.

Для вакуумных водокольцевых насосов такими мерами являются применение рабочей жидкости с меньшим, чем у воды давлением насыщенных паров. Все это приводит к увеличению энергоемкости и металлоемкости применяемого оборудования и удорожанию, в конечном счете, конечной продукции.

Для снижения давления всасывания при сохранении рабочей производительности  перед объемными вакуумными насосами устанавливают предвключенные воздушные и иногда жидкостные эжекторы (ПЭ), работающие за счет перепада давления  воздуха в атмосфере и разрежения, создаваемого  насосом [15]. На рисунках 3.3 и 3.4 показаны вакуумные жидкостно-кольцевые насосы с предвключенными эжекторами, изготовляемыми фирмами "Wedag"  и "Nash"  с вертикальным и горизонтальным  расположением эжекторов, ставшими прототипами наших разработок. Аналогичные конструкции объемных вакуумных насосов с ПЭ разработаны и выпускаются фирмами "Siemens", а также "Sihi" [11, 12, 13, 14].

Предвключенный эжектор с помощью всасывающего патрубка переходной камеры соединяется с откачиваемым объемом.  Специально спрофилированное сопло Лаваля рабочего газа сообщается с атмосферой или нагнетательной частью водокольцевого насоса. Диффузор ПЭ соединен с  входным патрубком  объемного, например, жидкостнокольцевого насоса. Перепад давлений в атмосфере  (около 100 кПа)  и во входном патрубке насоса (около 10 кПа), равный приблизительно 10, обеспечивает нормальную работу ПЭ.

На рисунках 3.3 приведены характеристики вакуумных агрегатов фирмы «Wеdag», на рисунке 3.4 - характеристики вакуумных агрегатов фирмы «Nash».

Рисунок 3.3 - Характеристика вакуумного агрегата фирмы «Wеdag»

Рисунок 3.4 - Характеристика  вакуумного агрегата фирмы «Nash».

Кроме этого на рисунках 3.5 и 3.6 представлены характеристики вакуумных агрегатов фирмы «Siemens» и «Sihi» в большом количестве выпускающиеся для промышленности и сельского хозяйства.

Рисунок 3.5 - Характеристика вакуумного агрегата фирмы «Siemens»

 Рисунок 3.6 - Характеристика вакуумного агрегата фирмы «Sihi».

По имеющейся и общедоступной информации, в последнее время свыше десятка фирм Германии, США, Франции, Англии и Японии выпускают жидкостнокольцевые вакуумные насосы (ЖВН) с предвключенными эжекторами. Все эжектора, как правило, одноступенчатые. Анализ их параметров показывает, что степень повышения давления эжекторов равна 3 – 5, а диапазон всасывания ЖВН при работе с эжектором составляет примерно 10 кПа [46, 58]. Для сравнения характеристик машин различных фирм в работе условно принято, что при номинальном режиме работы давление всасывания равно 2,65 кПа. Наиболее важным показателем ЖВН с ПЭ является относительная производительность - отношение производительности при номинальном режиме к производительности ЖВН при давлении на выходе из эжектора (условно это давление принято равным 10 кПа).

Принцип работы ПЭ и определение их параметров широко представлен открытой печати. Отметим, что в работе [43] библиографический список наиболее полный и данный раздел, разработанный при нашем участии, наряду с общими сведениями и расчетом параметров и характеристик СА,  посвящена ПЭ. Общепринятая трактовка понятия оптимальности, когда минимизируется расход рабочего агента, не подходит для ПЭ. В нем расход рабочего газа, которым является атмосферный воздух, не ограничен,  и на его сжатие вне пределов эжектора не надо затрачивать энергию. Задача оптимизации ПЭ заключается в обеспечении максимальной объемной производительности при заданном давлении на входе в ПЭ и заданной зависимостью  объемного расхода газа от давления вакуумного насоса  Qнас= fнас).                                          

В процессе оптимизации определяются геометрические размеры ПЭ, при которых для заданного вакуум - насоса объемная производительность по откачиваемому газу при определенном давлении на входе в эжектор будет максимальной, а также характеристики вакуумного насоса и ПЭ (рисунок 3.7).

Подчеркнем еще раз, что в последнее время расширилось использование вакуумных водокольцевых насосов.

Но эти насосы создают относительно низкий вакуум. Диапазон их рабочих давлений находится в интервале 7×104 - 2×104 Па.  Во многих случаях он недостаточен даже для  использования в доильных установках [15]. Так, вакуум, создаваемый водокольцевыми насосами, определяется давлением насыщенных паров. Как уже сказано выше, для снижения давления всасывания при сохранении рабочей производительности перед вакуумными насосами устанавливают предвключенные  воздушные эжекторы. Впервые водокольцевые вакуумные насосы с предвключенными эжекторами были разработаны фирмой "Siemens" [12], а также рядом других фирм, таких как "Nash" [11], "Sihi", [13], "Wedag" [14]. Проведенные  нами теоретические и экспериментальные  исследования   подтвердили эффективность  их применения, показали, что параметры зарубежных  агрегатов далеки  до  оптимальных значений.

Из большого количества низковакуумных струйных аппаратов  для исследований, нами выбраны наиболее перспективные аппараты, применение которых в технологических процессах промышленности и сельскохозяйственного производства не вызывает сомнения.  Выбор сделан на основании классификации и морфологического анализа, приведенного ниже в разделе 3.3.




Комментарии