Karpuschin Michael
Facultat: Energomechanik und Automatisierung (FЕМА)
Studiengang:
hydrausche und pneumatische Maschinen (HPМ)
Tema masterarbeit: "Steigerung von energenischer Effektivitat der Airliftmaschine unter dem variablen Zufluss"
Wissenschaftlicher Betreuer: Kononenko A. P.
Referat
Die Erfindung und die erste Erfahrung des Einsatzes von Drucklufthebern beziehen sich auf das XVIII.Jahrhundert. Im XIX. Jahrhundert wurden die Druckluftheber fur die Forderung von Flussigkeiten und fur ihr Vermischen in den Gefassen, sowie fur die Erdolgewinnung eingesetzt. Spater fanden die Druckluftheber bei der hydromechanisierten Kies- und Sandgewinnung, bei der Bohrlochhydrogewinnung u.a.m. Verwendung.
Eine wesentliche Erweiterung der Einsatzbereiche von Drucklufthebern in den Jahren 1940-2000 gewahrleisteten die wissenschaftlichen Forschungsarbeiten an der Nationalen Technischen Universitat Donezk (damals die Industrielle Hochschule Donezk, die Polytechnische Hochschule Donezk).
Diese Anlagen konnen sowie als Wasserhaltung- als auch als Hydrogemisch Fordereranlage funktionieren.
Forderleitung vom Druckluftheber ist sein integrierender Konstruktionselement.
Beim Betrieb des Drucklufthebers zwecks Zuflusses wachst seine Fordermenge (sein Zufluss) und der Flussigkeitsdurchfluss durch die Forderleitung, was die Vergrosserung des Verlustes vom Stromdruck in der Forderleitung zur Folge hat. Die Vergrsserung der Verluste ihrerseits fuhrt zur Herabsetzung der energetischen Effektivitat des Drucklufthebers.
Um eine grossere energetische Effektivitat zu sichern, ist es notwendig, die Verluste des Drucks in der Forderleitung mit der Vergrosserung der Forderung (des Zuflusses) maximal zu verringern. Die vorliegende Aufgabe kann in dem Falle gelost werden, wenn bei der Vergrosserung des Zuflusses (der Fordermenge) der Durchfluss in der Forderleitung stabil bleibt, und der zusatzliche Zufluss (seine Einstellung) zum Zwischenquerschnitt des Forderrohrs zugefuhrt wird. Auf diese Weise wird bei der Vergrosserung der Forderung die Konstanz der Druckverluste in der Forderleitung gesichert.
Das hydraulische Schema der Anlage mit der Zufuhr des zusatzlichen Zuflusses zum Zwischenquerschnitt des Forderrohrs ist auf Zeichnung 1 dargestellt worden.
Zeicnhnung 1. Hydraulisches Schema des Drucklufthebers mit der Zufuhr des zusatzlichen Zuflusses zum Zwischenquerschnitt des Forderrohrs.
Um die Stelle fur die Zufuhr des zusatzlichen Zuflusses zu wahlen, ist es notwendig, die Kennlinen des Mischungsdrucks im Rohr des Drucklufthebers und der Flussigkeit uber ihren Grenzen zu untersuchen (Zeichnung 10). Bei der Analyse von Angaben der Kennlinien kann die Schlussfolgerung gezogen werden, dass der Druck im Forderrohr auf dem gewissen Abschnitt zl hoher ist, als der Flussigkeitsdruck draussen (im Sumpf). Also, um den zusatzlichen Zufluss zu sichern, ist es notwendig, den anzuordnenden Druck Hp zu schaffen, unter dessem Einfluss die zusatzliche Fordermenge ins Forderrohr des Airlifts hineingehen konnte. D.h. um die zusatzliche Fordermenge ins Rohr des Airlifts einzufuhren, ist die Energie hat notwendig die den Druck im Forderrohr uberwinden kann.
Auf diese Weise gestattet das vorliegende Schema die Konstanz der Druckverluste des Flussigkeitsflusses in der Forderleitung bei der Arbeit des Airlifts unter den Bedingungen der veranderlichen Fordermenge zu sichern, was vom Standpunkt der Energetik aus seine effektive Arbeit gewahrleistet.
Es ist die Vergleichsberechnung fur das vorgeschlagene und fur das konventionelle Schema (ohne Forderrohr) bei der Selbstregelung unter den beliebig angenommenen Bedingungen ausgefuhrt worden. Bei der Anderung der Fordermenge ist der Luftverbrauch konstant, und der Wert des geometrischen Tauchens andert sich:
Luftverbrauch Ql= 5 m^3/min (0,083 m^3/sek).
Bei der Airliftforderung Qa= 0,002 m^3/sek ist die Hohe der Flussigkeitsforderung H= 6,21 m und die geometrische Tauchtiefe h= 1,5 m.
Koeffizient vom Verbrauch der Forderrohrs ist als µ= 0,74 beueichnet worden.
Der Durchmesser des Forderrohrs d= 0,07 m.
Den Angaben der Berechnung gemass ist eine grafische Abhangigkeit des Wirkungsgrads vom Airlift fur das vorgeschlagene Schema und fur das konventionelle Schema hinsichtlich seiner Forderung aufgebaut worden (Zeichnung 2).
Zeichnung 2. Abhangigkeit des Airlift Wirkungsgrads vom Airlift von seiner Forderung fur das konventionelle Schema und das vorgeschlagene.
Litheratur
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