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中国设备
工程
Engineer ing hina C P l ant
中国设备工程  2018.05 (上)
加注设备在生活及生产领域广泛使用,比如我们经常要去加油站加油,车辆生产企业要给车辆加油等等。但因为某些原因,加注准确性不高,对我们的生活、生产造成不利影响。提高加注设备加注准确性,十分必要。
1 传统加注方法介绍
目前使用的传统加注方法,是抽油加注法。储油设备一般放在加注机的附近,储油设备到加注机之间的管路长度一般不超过5m。当加注油时,加注机通过其内部的油泵,将油通过出油管抽到加注机,注入相关设备中。加注量通过加注机的控制面板设定及控制。
抽油法使用条件是:储油设备与加注机的连接油管长度较短(最好不超过5米)。
但在我们的日常生活、生产条件下,大部分情况,很难满足这个条件。特别是在很多汽车生产企业,装配流水线附近的工位布置比较紧凑,没有空间布置一个大的储油设备(不管是在地面上还是地面下)。同时,储油设备放在流水线附近或者靠近零部件存放区,存在安全隐患,而且油的储运也极不方便。我们日常生活中,经常去的加油站,也是按抽油法布置,也是不合理的,储油设备与加油人员距离过近,存在安全隐患,经常出现安全事故。以车间流水线为例,假如将储油设备与加注机分开放,储油设备放置在安全、空间大、便于运输的地方,同时,将加注机放在流水线边。这样既方便油的储运又方便流水线上工人操作。
为了达到合理布置工位、安全生产及油运输方便
的目的,储油设备与加注机之间的加注管路设定为150 米。我们通过科学的计算,来看看会存在什么问题。(实例模型见图1)。
根据伯努利方程,在不考虑油流动损失的情况下,c g
V g P Z =++
22
ρ图1
其中,Z 为流体的位置水头,表示所研究点相对某一基准面的几何高度;
g
P
ρ为测压管水头,表示所研究点处压强大小对应的流体液面高度;东风柳州汽车有限公司
g
V 22
为速度水头,表示所研究点处速度大小对应的液体液面高度。
设油在储油设备中的出口处为位置1,在油泵进口处为位置2,1、2两个位置在同一水平面,则上面的伯
加注设备加注准确性提升研究
伍可文1,吴钰琼2
(1.东风柳州汽车有限公司,广西 柳州 45005;2.广西柳工机械股份有限公司,广西 柳州 545005)
摘要:加注设备在生活及生产领域广泛使用,提高加注设备加注准确性,能提高生活便利性,提高生产效益。通过分析加注设备使用环境,油输送工作原理,提出改进方法。并通过实际验证,对比总结抽油法和压油法的优劣,归纳总结成可推广的理论和方法。
关键词:加注设备;准确性;抽油法;压油法
中图分类号:TE972  文献标识码:A  文章编号:1671-0711(2018)05(上)-0067-02
面施胶的连续性和稳定性,提高成品纸生产质量,提高生产效率。参考文献:
[1]马文明.基于A-B 平台的造纸机传动控制系统设计及应用[J].
中国造纸,2017,36(04):55-59.
[2]王红艳,陈景文.基于PROFINET 总线的造纸机传动系统设计[J].黑龙江造纸,2015,43(01):17-20.
[3]刘栋.高速在线涂布机传动控制系统的优化[J].造纸科学与技术,2015,33(03):64-67,92.
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研究与探索Research and Exploration ·改造与更新
中国设备工程  2018.05 (上)
努利方程可表示为:设Z 1=Z 2=5m,V 1=0,V 2=20m/s,ρ=900 kg/m 3
,g=9.8N/m,P 1=大气压+5米油压,则最后计算结果P 2≈0.01MPa,即约等于0.1个大气压,压力非常低。而实际上油是一种粘性流体,流动过程中内摩擦损失及与管壁的摩擦损失非常大,最后到油泵进口处的压力比0.1个大气压还要小很多,而且油泵速度越快,泵进口处压力越低。部分压力非常低的区域,油蒸发成为油蒸汽,油蒸汽通过加注机时,会使计量装置计量失真,出现实际加油量比加注机显示加油量要少很多的情况。例如:加注机显示加油量为30升,实际上只有25升的油进入相关设备,其余的都是油蒸汽,一出加油头,就混入空气中。我们日常去加油站加的汽油,是一种极易蒸发的油,如果一些加油站管路布置不合理,管路中压力过低,会存在大量的油蒸汽,造成我们每次实际加到油箱里面的油,比加注设备上显示的要少不少。
实际使用、验证情况与计算出来的结论完全吻合,按抽油法布置管路,加注设备的加注准确性比较低。
2 新加注理论探索研究
2.1 压油法理论模型构建
用压油法时,油泵与储油设备之间的连接管路不超过5m(上面的计算已经说明问题),油泵将油从储油设备抽出后再压到150m 外的加注机处,通过加注机控制及计量。
但实际使用时,出现一个现象:每次加油停机时,管路都会产生极大的振动。
这其实是流体力学中常常遇到的“水击”现象。造成“水击”现象的原因是:在有压管路中流动的液体,由于某种外界因素(如关闭阀门等)使液体流动速度突然改变,液体动量的变化而引起压强的突变,产生水击现象。水击对管路及设备的冲击破坏力非常大。
通过下面的公式及计算可以知道,水击产生的压强变化到底有多大。
∆P=ρcV 其中:
∆P 表示增加的压强;ρ表示液体(油)的密度;
c 表示声音在液体(油)中传播的速度;V 表示液体(油)在管路中流动的速度。
这里,油的密度900kg/m 3
,声音在油传播速度为1400m/s,假设油的流动速度为10m/s,则增加的压强为:
∆P=12600000Pa=12.6MPa。
油泵出油口油的速度会达到几十米/每秒甚至更高,其压强增加值会达到几十到几百兆帕,压力非常高。
普通管路在这样高的压力下,会出现漏油现象。
为了解决这个问题,我们需要在管路中加一个限压阀,以释放停机时“水击”产生的压力。限压阀流出
的油,通过一根回油管返回到储油设备中。
结合上述理论分析,我们按压油法改进、布置了实例管路,加注精确度完全与加注设备一致,将管路的影响完全消除。
2.2 其他提高加注设备准确性的方法
(1)加注设备安装、调试及验证。合理安装好设备,并对设备进行反复的调试、修正和完善,是保证加注设备准确性的重要方面。同时,设备的准确性不仅在设备硬件上体现,设备的程序控制逻辑、手段同样重要。例如要控制设备流量偏差,主要有三个方面:①控制流量计脉冲参数合理性。一般情况下,流量偏差值随加注量的增大成比例增大。安装调试时,就必须排查脉冲参数设计是否合理,同时,通过选择实际的几种不同加注量,用精密量器进行加注量校核,来修正脉冲数。②控制加注过程中的清零时间。这个问题造成的偏差特点是偏差值稳定,基本为一个确定值,不会随加注量变化而变化。这时,我们需要对清零时间进行重新设定、调试、校验,直到基本消除偏差为止。③制定好设备操作规程。设备不是安装、调试完即可,而应制定设备操作规程,并将操作规程张贴在醒目位置,对操作人员进行培训,
是设备安装过程中非常重要的一步。不按操作规程进行加注,对加注准确性影响非常大。比如加注过程中,反复开、关加注头,会出现实际加注量比设备显示加注量偏小的情况。
(2)设备后期检查维护。加注设备使用一段时间后,因泵体磨损、电器元件老化等原因,会造成设备加注准确性降低。我们应该及时按照设备说明书及相关要求,对设备进行定期检查维护,及时更换相关零件,甚至对整台设备进行更新,以确保加注准确性。
3 结语
通过对抽油法加注理论的分析和实例验证,发现了现用的抽油法加注模式的缺陷;同时,提出了压油法的加注理论,并通过充分的理论分析和实例验证,展现了压油法的优点,大大提高了加注准确性;同时,设备合理的安装、调试、维护,以及正确使用,是确保加注准确性的重要方面。参考文献:
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[2]刘建军,章宝华.流体力学[M].北京:北京大学出版社,2006.
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