Определение расхода моющей жидкости
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ СЕРВИСА И ЭНЕРГЕТИКИ
Кафедра «Автомобили, тракторы и технический сервис»
РАСЧЕТ
МОЕЧНОЙ УСТАНОВКИ
Санкт-Петербург
2015г.
 |
Исходные данные к расчетному заданию
«Расчет моечной установки»
| Вариант | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Параметр | Значение | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Тип насадки | ц | к | к.и | к.р | ц | к | к.и | к.р | ц | к | к.и | к.р | ц | к | к.и | к.р | ц | к | к.и | к.р | ц | к | к.и | к.р | ц | к | к.и | к.р | ц | к | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Диаметр отверстия насадки, мм | 1,7 | 1,3 | 1,6 | 2,1 | 1,5 | 1,8 | 2,2 | 1,45 | 1,1 | 2,3 | 1,2 | 1,4 | 1,25 | 2,1 | 1,9 | 1,7 | 1,45 | 2,32 | 1,55 | 2,25 | 1,6 | 1,4 | 0,8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Количество насадок, шт | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| hв | 1,0 | 1,4 | 1,0 | 1,8 | 2,2 | 1,0 | 2,6 | 1,4 | 2,6 | 1,4 | 1,8 | 1,0 | 2,2 | 1,5 | 2,5 | 1,0 | 1,4 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 1,2 | 1,6 | 1,7 | 1,3 | 2,1 | 2,3 | 2,5 | 2,7 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| hн | 1,8 | 2,6 | 2,2 | 1,0 | 1,4 | 1,0 | 1,8 | 2,5 | 1,2 | 2,2 | 2,6 | 1,4 | 1,1 | 1,3 | 1,5 | 1,7 | 2,0 | 2,3 | 2,5 | 2,7 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 1,5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| l1, м | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| d1, мм | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| l2, м | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| d2, мм | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| l3, м | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| d3, мм | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| l4, м | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| d4, мм | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Диаметр щетки, м | 1,0 | 1,2 | 0,8 | 0,7 | 1,0 | 1,2 | 0,8 | 0,7 | 1,0 | 1,2 | 0,8 | 0,7 | 1,0 | 1,2 | 0,8 | 0,7 | 1,0 | 1,2 | 0,8 | 0,7 | 1,0 | 1,2 | 0,8 | 0,7 | 1,0 | 1,2 | 0,8 | 0,7 | 1,0 | 1,2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Частота вращения щетки, с-1 | 1,0 | 1,4 | 1,2 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,0 | 1,4 | 1,2 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,0 | 1,4 | 1,2 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,0 | 1,4 | 1,2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Высота щетки, мм | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,2 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,2 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,2 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,2 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,0 | 1,2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Количество щеток, шт | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Расчет моечной струйной установки
Таблица 1. – Исходные данные
| Параметр | Значение |
| Тип насадки | |
| Диаметр отверстия насадки, мм | |
| Количество насадок, шт | |
| hв | |
| hн | |
| l1, м | |
| d1, м | |
| l2, м | |
| d2, м | |
| l3, м | |
| d3, м | |
| l4, м | |
| d4, м | |
| Диаметр щетки, м | |
| Частота вращения щетки, об/мин | |
| Высота щетки, мм | |
| Количество щеток, шт |
Определение расхода моющей жидкости
Струйные моечные установки могут иметь одну или две моющие рамки. Имеются конструкции, в которых, кроме того, предусмотрены рамки-смачивания и ополаскивания, или только рамка ополаскивания.
Давление воды во вспомогательных рамках не превышает, как правило 0,25...0,5 МПа, и расход через них невелик.
Давление в основных моющих рамках гораздо выше, так как природа удаления загрязнений с помощью струй заключается в механическом разрушений слоя загрязнений за счет удара движущейся жидкости о преграду.
Загрязнения будут удаляться, если максимальная сила сцепления между частицами загрязнений FM не будет превышать величины гидродинамического давления Px при встрече струи с преградой.
Таким образом, условие удаления загрязнений
Px ≥ FM (1)
Определим прочность сцепления 
(Н/м2 ) между частицами
, (2)
где σ - поверхностное натяжение воды, Н/м;
D - диаметр частиц загрязнений, м;
W - влажность загрязнений.
Для чистой воды σ = 0,073 Н/м.
Радиус частиц загрязнения в среднем составляет: для легковых автомобилей - 10…30∙10-6 м, а для грузовых и автобусов – 25…300∙10-6м. Для практических расчетов можно принимать D = 20…80∙10-6м.
Из анализа уравнений (1.1) и (1.2) следует, что силу сцепления можно снизить путем увеличения влажности, загрязнений или уменьшением поверхностного натяжения жидкости.
Исследования процесса мойки показали, что если автомобиль постоянно смачивать водой, то влажность W не может превысить 0,2 (20%), что соответствует максимальному количеству влаги, которое может удержать загрязнение.
Поверхностное натяжение σ можно снизить применением подогретой воли или СМС. Например, СМС "Прогресс" уменьшает поверхностное натяжение, до σ = 0,034 Н/м.
Гидродинамическое давление Рх на расстоянии x от насадка
(3)
где ρ - плотность жидкости в струе, кг/м3 ;
Vx - скорость жидкости при встрече с поверхностью, м/с;
a - угол встречи струи с поверхностью, град. = 90̊
Скорость потока в струе на расстоянии x от насадка Vx (м/с) принимаем равной начальной скорости потока:
, (4)
где φ - коэффициент скорости, зависящий от профиля сопла (таблица 2);
Рн - напор (давление) перед насадкой, Па.
Принимаем Pн = 2,0·106 Па. Скорость жидкости на выходе из насадка может достигать 30...90 м/с.