Перейти к содержимому
Русский Золотой Портал
ЗОЛОТАТЬ

Упрощенный рассчет гидроэлеваторов

Рекомендованные сообщения

Что б не блуждать по темам - Помпы и насосы, Пылесосы, Грунтососы, Гидроэлеваторы, Эжекторы - по многочисленным просьбам трудящихся тайги - пишем в одной теме - чтоб каждый новичок, и не только - мог грамотно изготовить эжектор под свои задачи.

Расчет гидроэлеватора можно проводить с разных подходов - например - надо поднимать пульпу с глубины допустим 5 метров по пульповоду диаметром 3".

Но как правило - многие, да почти все - вначале покупают мотопомпу - ведь можно и в пожарника поиграться - а затем под эту помпу и шмурдяком обзавестись. Поэтому расчет будем производить именно по этому натоптанному пути. Расчет начнем с классики - струйный гидроэлеватор, или - нижний грунтосос - в дальнейшем будем называть - """"ЕЖИКОМ""""

Для наглядности расчетов - будем использовать мотопомпу МПБВ 80 - которые сейчас обильно продаются в магазинах, и эти помпы полюбились многим бродягам - а если более откровенно - подьемных более мощных мотопомп китайцы еще не придумали. Для других мотопомп - расчет аналогичный - точь в точь - только цифири разные будут.

Вот характеристика этой пресловутой мотопомпы МПБВ 80

МПБВ 80 1.png

  • Понравилось 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ну посчитай 160 мм эжику какой струйник лучше подойдёт

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Итак - купили или имеем мотопомпу.

Строим график. Все характеристики китайских мотопомп указаны для максимальной мощности, которая для бензиновых 4х тактных двигателей указывается на частоте вращения коленчатого вала 3600 оборотов в минуту.

По одной оси откладываем напор - пусть напор идет в верх - ось Y, а производительность, или подача - ось Х.

Отложили на осях то что написано в характеристиках и провели прямую - это нагрузочная характеристика насоса на максимальной мощности - подписали - 3600.

Но на максимальной мощности никто как правило не работает - поэтому обороты немножко снижают, а на МПБВ 80 стоит автоматический регулятор оборотов, который поддерживает стабильно 3000 оборотов в минуту.

Чисто из практики - при оборотах 3600 напор составлял 70 метров водного столба, или 7 атм. При оборотах 3000 напор составлял 50 метров или 5 атм. Проводим прямую параллельную линии 3600 из точки 50 метров  При этом получим подачу 30 кубов в час.

Самая нижняя прямая построена при 2000 оборотах в минуту. - это чисто для наглядности - в расчеты мы ее не берем, нас интересуют максималка при 3600, и номинальный режим - при 3000 оборотах в минуту.

Затем выбираем диаметр сопла - можно выбрать чисто математическими расчетами, а можно - практически. Результат будет одинаковый. Самый высокий КПД мотопомпы будет тогда, когда через сопло пролетает ровно половина от максимальной подачи - в нашем случае - 20 кубов в час ( 40/2=20 ), при этом давление в магистрали будет примерно 35 метров, или 3,5 атм ( на графике - чутка не точно ) - расчет ведь примерный. При таких параметрах диаметр сопла составляет 16 мм - это чисто из практики.

Для других данных на подачу - исходим из следующих соображений - каждые 10 кубов в час - площадь сопла 1 кв. см.

У нас - 20 кубов в час - значит площадь сопла 2 кв.см или как раз 16 мм - диаметр.

  • Понравилось 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

ты лучше нам таблицу эжектор в дюймах , и сопло в мм , а то мы тут скоро профессорами станем ,  и место в конце таблицы с максимальным содержанием ,

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

На 102 мм обычно 23-25 мм. А тут 160 мм. Должно быть 35-40 мм по логике. И еще труба подачи от помпы к ежику какая, должна быть 76-80 мм. Если по классике  считать.

  • Понравилось 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А теперь САМОЕ ИНТЕРЕСНОЕ - с какой силой будет давить струя воды из сопла - от этого зависит на какую высоту ежик поднимет пульпу.

Сила струи - а точнее реактивная сила струи вычисляется из второго закона Ньютона - в школе на уроки физики ходить нужно было, а не 159 мм гаубицы у вояк комуниздить :D

Эта сила F равна произведению скорости вылетаемой струи на вес струи за 1 секунду.

Для нашего примера имеем.

Максимальная моща:

20 кубов в час это 20000 / 3600 = 5,55 литров в секунду. Значит вес струи m = равен 5,55 кг.

Скорость V =  равна 0,00555 / 0,0002 = 27.75 метров в секунду

где 0,00555 куб.м = 5,55 литров,  в расчетах -  система СИ

      0,0002 кв.м = 2 кв.см - то же в системе СИ

Сила F = m х V = 5.55 х 27,75 = 154 Н = 15,4 кг

эта сила F показывает - какого веса гирю может держать струя, если направить струю вертикально в верх и на струю отпустить гирю.То есть гиря будет висеть на струе - не взлетать и не падать.

Для номинального режима

Вес струи будет 4,16 кг, а скорость струи будет равна 20.8 м/сек.

Соответственно сила струи будет равна 86,5 Н или 8,65 кг

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Сколько! Будет ! Струйник в миллиметрах! Японский бог -китайская вера .

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Таблица на 2, 2,5, 3, 4, 5 дюймов сопло 12,15,19,25,31 мм мощность движков указана в л.с. колонка 6. Дюймы в мм колонка 3

image.png.d06232bb0a485105aae47161cbc38952.png

Таблица 6 и 8 дюймов

image.png.43bc24c268ec28a7a114248d4f1b3249.png

  • Отлично 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
21 минуту назад, Андрей5 написал:

На 102 мм обычно 23-25 мм. А тут 160 мм. Должно быть 35-40 мм по логике

Все так думают - а потом начинаются танцы с бубном :D

Я же написал - расчеты начинаем от того что есть - то есть от помпы. Для мотопомпы МПБВ 80 - самый лучший диаметр сопла 16 мм - а куда мы его всунем - столько киндер сюрпризов и получим.

Вот и таблица для разных пульповодов. Начнем расчеты с """двоешников""" - то есть 2"

Площадь = 2,5 х 2,5 х 3,14 = 19,65 кв.см Значит в 1 метре пульповода будет находится воды весом 1,965 кг.

Зная наши силы 15,4 - максималка и 8,65 номинал - соответственно имеем подьем пульпу на высоты 15,4 / 1,965 = 7,83 метра и 8,65 / 1,965 = 4,4 метра - расчет проводился для воды.

Пульпа примерно на 5% тяжелее - значит подъем будет на 5% меньше.

Для пульповода 2,5" или 63 мм

вес воды в 1 метре 3,115, высоты подъема 4,94 метра и 2,7 метра

Для пульповода 3" или 76 мм

вес воды в 1 метре 4,534 кг, высоты подъема 3,33 метра и 1,9 метра

Для пульповода 4" или 102 мм

вес воды в 1 метре 8,167 кг, высоты подъема 1,88 метра и 1,06 метра

Для пульповода 6" или 153 мм

вес воды в 1 метре 18,1 кг, высота подьема 0,85 метра и 0,47 метра.

 

Андрей 5

Откуда ты такие таблицы выискал? :D

Лучше убери - пока не просмеяли - особенно Чаплин - он из шурфа 3,5 метра по пульповоду 4" МП800 на полный газ поднять не может

Таблица 2 вторая позиция 6116V  мощность двигателя 16 л.с, ежик 6" ВЫСОТА ПОДЬЕМА  6,7 метра :D:D:D при этом расход бенза 2,8 литра за час - фантастика :D:D:D - умеют лапшу на уши вешать.

А может ты Андрей привел нам параметры ежиков для подводных грунтососов - шлюз на понтонах и выше уровня воды пульпу не поднимают. Типа как дражка была у Большого - в скафандрах они под водой сидели.

  • Понравилось 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Эта таблица по верхнему ежику. Что КЕЕНЕ продает на понтонах. Высота из под воды указана. Т.е. глубины. Нижний ежик если с 3-х метров шурфа берет уже хорошо.

На нижний ежик расчетов не видел. Видимо в США все верхними работают. Наши обычно движки берут на нижний ежик на 20-30% мощней, чем на верхний указано. Ну  соответственно напор от 50 метров мотопомпы.  

2 дюйма обычно 4 л.с.

3 дюйма 6,5-7 л.с.

4 дюйма 9 л.с.

Больших диаметров не слышал об использовании  Может если Художник или Большой.

  • Понравилось 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
8 минут назад, Андрей5 написал:

Высота из под воды указана. Т.е. глубины

Андрей - не путай - подъем из шурфа и из под воды. Вода под водой - ничего не весит. 

В начале статьи написано - расчет начнем с классики - нижний эжектор. А на понтонах применяют только верхние эжектора - так как под водой напорную магистраль не удержишь.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Много тут нюансов , мне вот например треба на сегодняшний день эжик №3, со струйником 20-25-30мм(испытания покажут), помпа мп 800 3000 об пять болтов.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

тебе же Золотарь все ПОНЯТНО объяснил . что тут не понятно

посмотри график ,

чем выше уклон тем больше поток воды ,

ребенок в садике поймет ,

тема спецом для новичков ,

)))))))))

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
11 часов назад, Чаплин написал:

помпа мп 800 3000 об пять болтов.

Чаплину привет. Человек работает в полях - поэтому оторвемся временно от нашей МПБВ 80  и поможем бродяге летать на эмпэхе.

Наружный диаметр турбины МП 800 180 мм Ширина прозоров 12 мм. 

Характеристики такой турбины при 3600 следующие напор 70 м и подача 120 кубов.

При скорости 3000 напор 50 мм. 

Строим график - нагрузочная характеристика МП 800

МП 800.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Как писал ранее - на каждые 10 кубов в час нужен 1 кв.см сопла. 

Думаю что Чаплин не будет гонять движок на 3600, а будет малось экономить и работать будет на 3000 оборотах в минуту. При этом подача через сопло будет 45 кубов в час - а значит площадь сопла должна быть 4,5 кв.см, или диаметр сопла составит 24 мм. При таком диаметре будет максимальная моща водяной струи.

Если Чаплин планирует работать на оборотах 3600 - то площадь сопла должна быть 6 кв.см, а диаметр сопла 27,5 - 28 мм.

Посчитаем для сопла 24 мм при 3000 об/мин.

Обьем воды 45 кубов в час, в секунду 12,5 литров.

Масса струи за одну секунду - 12,5 кг

Скорость струи - 27,7 м/сек

Реактивная тяга струи 346,25 Н или 34,6 кг ( упрощенный расчет )

Пульповод 3" - в одном метре пульповода 4,534 кг воды

Максимальная высота подъема пульпы 34,6 / 4,534 = 7,63 метра.

ВНИМАНИЕ - максимальная величина подъема пульпы - при этом производительность ежика равна НУЛЮ !!!!!

Произведем расчет для оборотов 3600

Сопло диаметром 28 мм

Подача из сопла 60 кубов в час или 16,7 литров в секунду

Масса струи за секунду 16,,7 кг

Скорость струи 27,8 м/с

Реактивная тяга 464 Н или 46 кг

Максимальная высота подъема 46 / 4,534 = 10,07 = 10 м 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А теперь произведем расчет при 3000 но с диаметром сопла 28 мм

Подача из сопла 45 кубов в час или 12,5 л/сек 

Масса струи за 1 секунду 12,5 кг

Скорость 20,8 м/с

Реактивная тяга 260Н или 26 кг

Максимальная высота подъема 26 / 4,534 = 5,73 м

Из приведенных расчетов видно - что шаг вправо - шаг в лево - по изменению диаметра сопла - ведет к проигрышу высоты подъема пульпы - с диаметром 24 мм высота 7,63, а при диаметре 28 мм высота всего 5,73 мм - проигрыш почти 2 метра, хотя диаметр сопла увеличили всего на 4 мм.

Вывод - не стоит пренебрегать математическими расчетами, и нужно изучать физику - хотя бы школьный курс.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Посчитаем производительность ежиков с соплами 24 мм и 28 мм для МП800 и диаметром пульповода 3"

Площадь сечения пульповода 3" составляет 45.34 кв.см.

Скорость пульпы на всасе равна произведению скорости вылетающей струи из сопла на отношение площадей сопла к всасу.

Для 3000 и сопла 24 мм 4,5 кв.см )

Vпыльпы = V х Sсопла/Sвсаса = 27,7 х 4,5 / 45,34 = 2,75 м/с - это максимальная скорость всаса пульпы при нулевом подьеме после ежика и при нулевом соплотивлении пульповода.

Объем всасываемой пульпы за 1 секунду равен 4,534 х 2,75 = 12,46 л/сек = 45 куб/час - как видим - масса воды струи равна массе струи пульпы.

На выходе из ежика в одну секунду вылетает 12,46 + 12,5 = 25 литров, или 90 кубов в час

Для 3600 и сопла 28 мм ( 6 кв.см )

V = 27,8 х 6 /45,34 = 3,68 м/с

Объем всасываемой пульпы 4,534 х 3,68 = 16,6 л/сек = 60 кубов в час

На выходе из ежика будет 60 + 60 = 120 кубов в час.

Стоим новый график - подача из ежика - от высоты подьема.

 

 

ежик нагрузка.png

Зеленая штриховка - рабочая зона ежика с соплом 24 мм при 3000

Синяя штриховка - рабочая зона ежика с соплом 28 мм при 3600

Из графика видно - что максимальная высота подъема именно пульпы для 3000 - 3,5 метра, а для 3600 -  4,2 метра. Если шурф будет глубже - то пульпу ежик не всасывает, через пульповод на выброс гонится чистая вода из сопла.

Допустим шурф у нас глубиной 3 метра - черная линия по стрелке. С точек пересечения прямые по стрелкам в низ. 

Для 3000 - общая производительность ежика 49 кубов - через сопло пролетает 45 кубов, значит в час пульпы будет перекачано 49 - 45 = 4 куба.

Для 3600 - общая производительность ежика 75 кубов, через сопло пролетает 60 кубов, значит пульпы будет прокачано 75 - 60 = 15 кубов в час

Так что Чаплин - если у тебя шурф глубже 4х метров - ищи помпу помощнее.

  • Понравилось 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
20 минут назад, ЗОЛОТАТЬ написал:

Так что Чаплин - если у тебя шурф глубже 4х метров - ищи помпу помощнее.

глубже и "4" качает ещё и есть запас мощей т.к . через ремни двигло 2106-1500 см 2 , вот и хочется испытать на тех же оборотах что я работаю на "4" пульповоде , заменить "3" пульповод - думаю что при одном и том же струйнике в 25 мм  , троешный должен рвать всё что попадёт ему под всас - столб воды в пульпике ведь меньше(объёму) а значит и легче всему .

Количество кубов породы не интересно - тяга перед эжиком  важнее.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
3 часа назад, Чаплин написал:

глубже и "4" качает ещё и есть запас мощей т.к . через ремни двигло 2106-1500 см 2

Вот и надо было начинать с того что есть - а есть мотопомпа - улитка от МП800 а двигун от ВАЗа с повышающим ременным редуктором. Соответственно крутишь ты турбину не 3600, а все 6000 об/мин и характеристика такой помпы ЗНАЧИТЕЛЬНО ВЫШЕ - почти в 2 раза - примерно 200 кубов в час и напор 150 метров. Такую моща мне на размыв - на брансбойд закачать - вот это настоящие полеты начнутся. :D

Славян - АУУУУУ - зачем изобретать велосипед с ПН - 40, когда можно пойти по проторенной дорожке. Только вместо ремней - использовать повышающий редуктор - например - раздатку от Газели - только задом наперед - тоже вариант отличный получится.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Я не изобретаю велосипед,всё предельно просто. Пн-40 поставил в багажник ,протянул кардан до хвостовика редуктора,вырезал днище по кардану до подвесного подшипника ,.Подъезжаешь к водоёму ,под пятил на ручник поставил,отвернул четыре болта кардана от хвостовика редуктора ,приподнял и соединил с пн-40.Займёт это 10 минут,в это время ребята рукава раскинут .Заводишь двигатель 150 кобыл и выбираешь оптимальный вариант через  5 ти ступенчатую коробку передач ,под определённую задачу. Куда уж проще!? До 200 метров подъём,плюс воды 4 тонны в минуту при желании.:D

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
13 часов назад, Guick написал:

Пн-40 поставил в багажник

Не забудь сделать дополнительные поплавки - как во внутрь волги, так и под все днище. Чтоб плавать можно было - загнал на середину пруда и сидишь рыбачишь - типа на шухере сидишь. И главное - никто не догадается и предьяву не кинет, что ты сообща с организованной преступной группировкой в особо крупном размере банковские слитки из Форт Нокса через центр Земли вытаскиваешь. Так сказать - главарь на местных Гаваях отрывается :D

Чаплин - а у тебя повышающий редуктор с каким отношением? - или хотя бы напиши диаметры шкивов - а мы тут посчитаем что твое изобретение может.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Вы все прошляпили, у Шарикова уже комбинированные эжики появились, обладают сказочной силой.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

×