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管路的排布要求能够达到清洗香蕉的功能,又要求能够带动蕉梳的运动,且不能排布过于复杂,否则水头损失严重,会导致华全管道泵功率过大,消耗能量;清洗车内的排布也不能过多,否则蕉梳随着水流运动时容易碰撞管路。在管路排布的时候应注意排布乱,空间利用不合理等问题,不仅影响装饰效果,甚至影响使用和维护保养。
因此,本文总结了管路排布的三要求:
1、达到清洗香蕉的功能,且能够带动蕉梳的运动;
2、排布不能过于复杂与乱;
3、增强管路布置的合理性。
一、管路排布方案的设计与选择
整合所学习到的材料与所找的资料,本文利用solidworks设计出以下几种方案。
方案一
优点:
1、构紧凑,能到水循环与清洗香蕉的功能,且能够带动蕉梳的运动;
2、排布简单明了;
3、华全水泵的管路排布有一定的合理性。
缺点:
1、清洗不够全面;
2、空间利用不足;
3、喷嘴单一;
4、喷射压力不可调;
方案二
优点:
1、结构简单,能到水循环与清洗香蕉的功能;
2、排布简单明了;
3、管路排布有一定的合理性。
缺点:
1、清洗不够全面;
2、空间利用不足;
3、喷嘴单一;
4、喷射压力不可调;
5、不能带动水流运动。
方案三
优点:
1、结构简单,能到水循环与清洗香蕉的功能;
2、排布简单明了;
3、华全管道泵的管路排布有一定的合理性。
缺点:
1、清洗不够全面;
2、空间利用不足;
3、只能调节喷射总压力;
4、不能带动水流运动。
方案四
优点:
1、结构简单,能到水循环与清洗香蕉的功能;
2、排布简单明了;
3、管路排布有一定的合理性。
缺点:
1、清洗不够全面;
2、空间利用不足;
3、不能调节喷射压力;
4、难以带动水流运动;
5、喷嘴单一。
因为该方案能够达到清洗香蕉的功能,且能够带动蕉梳的运动,同时排布不会过于杂乱,结构紧凑,能够充分利用空间,可调节各部位的喷射压力,流速亦适中并可调。故华全水泵厂设计选用材质为直径20的PVC管和相关配件作为香蕉田间清洗车的管路排布。
二、喷嘴的布置方案选择
香蕉田间清洗车内部体积为1200*700*750mm。本设计选择这一章 节喷嘴选型的选择,选择的喷嘴为扇面塑料喷嘴、83°实心锥形喷嘴与螺旋喷嘴以及混流喷嘴(主要起水流推动作用)。
整合所学习到的材料与所找的资料,设计出以下几种方案:
喷嘴布置分两层,底层由两组混流喷嘴共八个组成,这是固定组,起清洗香蕉底部和引起液体流动的作用。
上层,每排间距约300mm,为防止水流喷射出水池,上方喷嘴的安装不超过清洗如下图1中的a方案,为方案一:
排:采用6510扇面塑料喷嘴3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm;第二排:采用实心锥形喷嘴 3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm;
第三排:采用实心锥形喷嘴 3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm。
排的主要作用是在人工协助下,进行清洗蕉梳缝隙污物,即需要人工手动将蕉梳在 排进行反转清洗后放入水中,继续清洗。实心喷嘴起全面清洗的作用。
如下图1中的b方案,为方案二:
排:采用6510扇面塑料喷嘴3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm;第二排:采用实心锥形喷嘴 3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm;
第三排:采用实心锥形喷嘴 3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm;
第四排:采用6510扇面塑料喷嘴3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm。
方案二的前三排和方案一是一样的原理,但是为了使蕉梳缝隙清洗得更加干净,故加了第四排。
如下图1中的c方案,为方案三:
采用6510扇面塑料喷嘴3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm;
3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm;
2个,间距175mm+350mm+175mm;
3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm;
3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm。
方案三 排依旧需要人工清洗缝隙,增加第三排,以防蕉梳有些地方清洗不到位;用于华全管道泵的螺旋喷嘴的喷射形状为多个方向的扇形水射流,故增加第五排,以更全面的清洗蕉梳缝隙。
如下图1中的方案,为方案四:
方案四 排为螺旋喷嘴,蕉梳不需要人工协助清洗,只需将蕉梳放入水中便可,节约人力,提高效率。增加一排实心锥形喷嘴,提高空间利用率与洗净率。
如下图1中的e方案,为方案五:
3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm
2个,间距175mm+350mm+175mm;
3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm;3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm;
3个,间距120mm+230mm+230mm+120mm。
由于螺旋喷嘴喷射出的水射流中心部分空缺很大,难以清洗到香蕉,又考虑到香蕉清洗操作的简便,故方案五 排与 后一排都改为实心锥形喷嘴。中间增加一排实心锥形喷嘴,以增大空间利用率,共七排。
图1:喷嘴排布方案
图2:喷嘴排布对蕉梳洗净率的影响
由喷嘴选型可知方案一至四空间利用不充分,且喷嘴水射流覆盖面积不大,故暂不选择。从覆盖面积以及空间利用上来讲,方案五是 接近本文要求的。
华全水泵厂做了这样一个试验,在不同喷射到面的压力下,喷嘴排布对蕉梳洗净率的影响。本文将试验数据整理成图,如上图2所示,图中压力1、压力2、压力3分别为6xl04Pa、8xl04Pa、10xl04Pa。从图中可以看出,无论在哪种喷射到面的压力下,蕉梳的洗净率与喷嘴的排数成正比,即随着喷嘴的排数的增多而升高,故本文选择方案五作为香蕉田间清洗车的喷嘴布置。