文丘里管式乳化液浓度配比装置误差分析.pdf

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1、液压气动与密~／2012年第ll期文丘里管式乳化液浓度配比装置误差分析李伟，张力，车鹏(中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院，北京100083)摘要：该文介绍了目前矿用乳化液的重要性，文丘里管配比法作为目前较常用的方法，本身存在着一定的配比准确性问题，本文通过理论分析，运用Matlab进行软件仿真，对文丘里管式乳化液浓度配比装置的主要误差原因进行分析，并提出减小该误差的方案。关键词：文丘里管；乳化液；浓度；误差分析中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1008—0813(2012)ll一0062—0

2、2ErrorAnalysisontheVenturiDeviceofConcentrationMatchingDeviceofCompoundingEmulsionLIWei，ZHANGLi，CHE(SchoolofMechanicalElectronic&InformationEngineering．ChinaUniversityofMiningandTechn0l0gy(Beijing)，Beijing100083，China)Abstract：Thispaperthroughtheoreticalana

3、lysisandMatlabsoftwaresimulation，analyzedtheerroroftheventurideviceofconcentrationmatchingdeviceofcompoundingemulsion．Andproposedaprogramofreducingtheerror．Keywords：venture；emulsion；concentration；eroranalysis0引言区，进而和水混合形成乳化液。工作原理如图1所示。文丘里式乳化液配比法是目前比较常用的配比方乳

4、化液法，这种方法结构简单，成本较低，但是配比浓度的准确性较差，本文就其配比过程中存在的误差进行了分析，得出了造成误差的主要因素，并提出改进方案。1乳化液质量的重要性图1文丘里式配比法的吸i匝原理目前，煤矿综采工作面多采用液压支架和液压支取渐缩管人口处通流面作为I，此时水流压力为P，柱，液压支架和液压支柱采用的工作液一般为3％～5％流速为．，经渐缩管后进入中问喉管，喉管处通流面作的乳化油和97％95％的水配制成的乳化液。其浓度对为Ⅱ，其压力为P，流速为，水的密度为P。设基准面液压支架的性能和寿命有很大影响。浓度

5、过高，会使乳化油的消耗量增加，从而导致生产成本增加；浓度过在孑L的中心，液体为稳定流动，压力损失忽略不计，供水低，会缩短设备使用寿命，容易引起液压系统发生故流量Q不变。障。因此人们对乳化液配制的关注度越来越高，对配比质量也提出了更高的要求。根据伯努利方程：pg+zg=等pg+￡g22，、2文丘里式配比法的吸液原理可得出：p2。+(1)乳化油流经渐缩管时，虽流量不变，但由于面积减根据流量的连续性原理：Q。=Q=Q小其速度必然会增加，根据伯努利方程可知乳化油的压式中Q。、Q——通流面I、Ⅱ处的流量。力能转化为动能

6、，从而压力降低，当压力低于大气压时可得到：通流面I处的流速为／"1：会形成负压，在大气压的作用下乳化油会被吸入负压-rrd收稿日期：2012-03—29通流面1I处的流速为’=,l'rd2作者简介：李伟(1987一)．男，安徽含山人，在读硕士，主要从事机械电子工程的科研。式中d．，d2——通流面I、Ⅱ处的直径。62HvdraulicsPneumatics&Seals／No．11．20l2将．，代入(1)式得：＼"rrd一"rrd￡￡．／＼，』P2一I-I-————一．。P_p。I+——．。P(L2Z)'ITd

7、．当Q、d不变时，P随着d的变化而变化，根据文丘流量L·min里管的结构特点，在渐缩El处直径不断减小，因此P，逐圈2P2-Q曲线图3Q'-H曲线渐减小，当P，小于大气压时，会在管内形成负压，乳化油由图4可以看出．乳化油的流量Q随着乳化油液箱内的油液就会被吸人管内，与水混合后形成乳化油。面高度日的变化而变化，由于乳化油不断被吸入文丘3误差分析里管，油面高度不断下降，因此H不断增加，从而使乳化油的流量不断减小，至使乳化液的配比浓度也产生取油箱内乳化油的液面为Ⅲ，乳化油进入文丘里管喉管处的截面为Ⅳ，取Ⅲ为基准面。

8、可得伯努利方程式：变化，当H>1．4m．曲线斜率明显增加，此时带来的流量影响将会急剧增大，会带来较大的配比误差。等P皙。2g等P皙。2g⋯讹⋯式中P一乳化油的浓度；——Ⅲ、IV出乳化油流速0；乳、篓P。——大气压力和通油J~IV@．gL化油压力P孚L化油箱图4乳化油补给箱H——文丘里管中心距乳化油液面的高度；4解决方案^——单位重力液体从通流面111流到IV过程中文丘里式浓度配比阀的误差主要由乳化油