Упрощенный рассчет гидроэлеваторов

[ЗОЛОТАТЬ]

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

[Guick]

Ну посчитай 160 мм эжику какой струйник лучше подойдёт

[ЗОЛОТАТЬ]

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.

[ziatkoff]

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 ,

[Андрей5]

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.

[ЗОЛОТАТЬ]

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 

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

[Guick]

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

[Андрей5]

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

Таблица 6 и 8 дюймов

[ЗОЛОТАТЬ]

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 

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? 

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  при этом расход бенза 2,8 литра за час - фантастика  - 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.

[Андрей5]

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.

[ЗОЛОТАТЬ]

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.

[Чаплин]

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.