Transcript 03_Szelepvezérelt volumetrikus szivattyúk

Szelepvezérelt működésű szivattyúk
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
2/34
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
3/34
Működési elv
A munkatér
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
4/34
Működési elv
A kiszorító elem
A munkatér
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
5/34
Működési elv
A kiszorító elem
A munkatér
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
6/34
Működési elv
A kiszorító elem
A munkatér
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
7/34
Működési elv
A kiszorító elem
A munkatér
Szívó szelep
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
8/34
Működési elv
Nyomó szelep
A kiszorító elem
A munkatér
Szívó szelep
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
9/34
Működési elv
Nyomó szelep
A kiszorító elem
A munkatér
Szívó szelep
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
10/34
Működési elv
Nyomó szelep
A kiszorító elem
A munkatér
Szívó szelep
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
11/34
Tömítés
Működési elv
Nyomó szelep
A kiszorító elem
A munkatér
Szívó szelep
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
12/34
Működési elv
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
13/34
Működési elv
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
A dugattyú változó sebessége
kikényszeríti a folyadék változó
sebességű mozgását a szívócsőben.
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
14/34
Működési elv
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
Ehhez többlet nyomáskülönbség
szükséges.
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
15/34
Működési elv
Δpa
msz  asz
ha 

  g Asz    g
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
A többlet nyomáskülönbség
súlyegységre eső része a gyorsító
magasság
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
16/34
Működési elv
Δpa
msz  asz
ha 

  g Asz    g
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
A többlet nyomáskülönbség
súlyegységre eső része a gyorsító
magasság
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
17/34
Működési elv
Δpa
msz  asz
ha 

  g Asz    g
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
A többlet nyomáskülönbség
súlyegységre eső része a gyorsító
magasság
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
18/34
Működési elv
Δpa
msz  asz
ha 

  g Asz    g
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
A gyorsító magasság fedezetét a
szívómagasságban kell biztosítani
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
19/34
Működési elv
Asz  lsz  asz
ha 
Asz    g
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
A gyorsító magasság fedezetét a
szívómagasságban kell biztosítani
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
20/34
Működési elv
A gyorsító magasság fedezetét a
szívómagasságban kell biztosítani
asz
ha  lsz 
g
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
21/34
Működési elv
A gyorsító magasság fedezetét a
szívómagasságban kell biztosítani
asz
ha  lsz 
g
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
22/34
Az indikátordiagram
 pny 
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
2
D 
l D 
  h     g s   2  ny   h 
D 
g  Dny 
 ny 

H ny    g
H ny
l
s
2    2  ny
2
g
2
l D
s    sz   h
g  Dsz

H sz
2
 psz



2
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
23/34
A szívómagasság maximuma
Nyomás a
szívótartályban a
folyadék felszíne
felett
A folyadék
hőmérsékletéhez
tartozó telítési
gőznyomás
A gyorsító
magasság a
szívócsőben
Szelepellenállás
(szívószelep és
esetleges lábszelep)

p1  pg
H sz max 

 ha  bsz 
  g   g

Ha a szívócső nem egyenes és függőleges, akkor a szívómagasság lehetséges
maximumát befolyásolja a szívócső vonalvezetése is! (lásd 1. házi feladat!)
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
24/34
A folyadékoszlop elszakadása a nyomócsőben
pg
g
hany max
p2
g
H ny
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
25/34
A változó sebesség kedvezőtlen
hatásának kiküszöbölése
 A működési ütemszám (fordulatszám) korlátozása
 A szívócső hosszának csökkentése
 Légüst alkalmazása
 Több munkatér alkalmazása
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
26/34
A légüst
A légüstben
tárolandó
folyadék térfogata
Statikus
légtérfogat

2

Vt   A  s   sin   t   dt  A  s   2  1     A  s
2
1
A hengerek
száma
(z)
Egyenlőtlenségi
fok
Dinamikus
légtérfogat
Vkr 
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
Any  pkny
lny      
2
A tárolandó
A fordulatonként
A működési
folyadéktárfogat és a folyadéklengések
mód
lökettérfogat aránya száma a légüstben
(i)
(ν)
(κ)
1
1
0,55
1
2 (1)
3
1 (2)
0,21
2
1
0,042
4
4 (2)
1 (2)
0,009
6
pkny  p2  H ny    g  pny
pksz  p1  H sz    g  psz
2
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
27/34
Több henger alkalmazása
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
28/34
Több henger alkalmazása
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
29/34
Több henger alkalmazása
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
30/34
Több henger alkalmazása
Négy henger alkalmazása esetén a szívó- és a nyomócsőben a térfogatáram már
csak kb. a 75% -100% tartományban ingadozik, hat henger esetén pedig az
ingadozási sáv szélessége 15% alá csökken!
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
31/34
Szelepvezérelt volumetrikus
szivattyúk előnyei



Pontosan kalibrálható térfogatáram
Jó tömítettség
Szennyezett folyadékok és közegek szállítására is
alkalmassá tehető
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
32/34
Szelepvezérelt volumetrikus
szivattyúk hátrányai



Mérsékelt munkasebesség (kis térfogatáram)
Viszonylag alacsony hatásfok
Szelepműködéssel kapcsolatos problémák
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
33/34
Ellenőrző kérdések (1)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Milyen két nagy csoportba sorolhatók a volumetrikus szivattyúk?
Mit kell érteni szelepvezérelt volumetrikus szivattyú alatt?
Mi a hátránya a szelepek alkalmazásának?
Rajzolja fel egy volumetrikus szivattyú elméleti
indikátordiagramját!
Mit kell érteni folyadékoszlop-elszakadás alatt egy volumetrikus
szivattyúval kapcsolatban?
Mutassa meg a dugattyús szivattyú indikátordiagramján , hogy a
működés mely pillanatában fordulhat elő folyadékoszlopelszakadás ?
Egyenes szívóvezetéket és felszívó üzemmódot feltételezve hol
következik be a folyadékoszlop elszakadása?
Mit kell érteni gyorsító magasság alatt?
Milyen előnyös tulajdonságai vannak a volumetrikus
szivattyúknak?
Író Béla
Hő- és Áramlástan Gépei (AG_011_1)
SZE_MTK
Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék
34/34