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

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.

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.

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

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.

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.

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.

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
23 часа назад, ЗОЛОТАТЬ написал:

у тебя повышающий редуктор с каким отношением?

Пока не помню (помпа далеко ), если важно уточню , ну а в целом даволен и переделок больше не будет -надоело кулибничать .

Для подъёма в 4,5 метра -расход 6 литров -пойдёт ,+ свет , горячая вода ,

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Думаю что упрощенный расчет сделали все для своих мотопомп, и усомнились - в действительности - пульпу поднимает выше. В чем хитрость? Изначально вели УПРОЩЕННЫЙ расчет - и если по упрощенному расчету Ваша помпа и ежик поднимают на нужную высоту - то в действительности - они будут работать очень хорошо.

Итак - маленькие хитрости.

Изначально нагрузочную характеристику мотопомпы МПБВ 80 начертили как прямую линию. На самом деле - эта прямая будет действительна когда мощность мотора всего 8 - 9 л.с - как у мотопомп Миран, Грен филд, Рамана с характеристиками 40 подача и 80 подьем. То есть мотор по мощности там подобран без запаса. На МПБВ 80 двигатель установлен с запасом по мощности - почти в 2 раза - 16 л.с при 3600 оборотах в минуту. Турбины на всех этих мотопомпах одинаковые. Но имея запас по мощности нагрузочная характеристика мотопомпы будет совсем другая, а значит и высота подъема будет значительно выше.

Хитрости.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А вот какая характеристика будет у модернизированной МПБВ 80, если прозоры расточить до ширины 8 мм. Мощности движка вполне хватает для раскрутки турбины до 3800 - 4000 об.мин.

Зона красной штриховки - зона кавитации. 

хитрости 2.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Так же существуют маленькие хитрости при изготовлении ежика - точнее - его напорной магистрали.

Длина сопла должна быть в 1,5, а лучше в 2 раза больше, чем диаметр сопла. В нашем случае 16 х 1,5 = 24 мм  16 х 2 = 32 мм. Так как сопло вваривается в трубу примерно под углом 45 градусов - то получится - с верху 32 мм, а с низу - 24 мм. При таких условиях струя получается очень компактная, не рассекается веером по сторонам.

Угол напорного конуса не должен превышать 7 градусов на одну сторону - значит суммарный угол - не более 14 градусов.

Отношение площадей на входе в конус и площади сопла - должно быть не менее 20, при этом давление на входе и давление при выходе из сопла будут практически одинаковыми - разница составит не более 1%.

Изгиб напорного конуса нужно выполнять отводами или калачом желательно с большим радиусом изгиба, так как падение давления именно в изгибе - очень значительное.

Ну и конечно же - всеми любимый - шаровый кран и пожарная гайка - ГМ. Как правило все без исключения ставят шаровый кран 2" - хотя ставить такой кран после ГМ и после пожарных рукавов 51 мм не имеет смысла. Дело в том, что внутренний диаметр ГМ, как и полугайки равен 46 мм, а не 51 мм как в кране, и поэтому достаточно поставить кран 1 3/4", дюйм и три четрерти. Он и дешевле и легче.

Так же краны 2" очень сильно отличаются друг от друга по внутреннему диаметру. На хороших кранах диаметр равен 50 мм, а на подделках внутренний диаметр может быть и 40 мм, хотя присоединительная резьба во всех случаях - трубная 2"

А можно поставить кран 1 1/2 или 1 1/4 и не устанавливать ГМ, а подсоединить на хомут напорно всасывающий рукав длиной до 5ти метров, а на другой конец рукава установить продолжение конуса до нужного диаметра магистрали.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Добавить комментарий

Вы можете опубликовать сообщение, а зарегистрироваться позже. Если у Вас уже есть учётная запись, войдите в систему чтобы публиковать сообщения от Вашего имени.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не больше 75 смайлов.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.


×
×
  • Создать...