ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРОДСКОЙ МОЕЧНОЙ СТАНЦИИ ДЛЯ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
Хохлов Н.Н. (БГИТА, Брянск, РФ)
Научный руководитель работы – к.т.н., доцент Тихомиров П.В
Designing of city washing station for cars
Сегодня при все более растущем автомобильном парке страны сфера автомоечного бизнеса с каждым днем становится все более востребованной.
Автовладельцы хотят получать услугу по мойке автомобиля, отвечающую таким требованиям как качество, скорость обслуживания и разнообразие дополнительных услуг.
Моечные станции подразделяются на мойки ручного типа и автоматические. Мойки ручного типа с аппаратами высокого давления (АВД) занимают 80-90% регионального рынка и около 80% рынка в столице.
Автоматические мойки бывают двух видов: туннельные и портальные. В первом случае автомобиль фиксируется на конвейерной ленте и перемещается относительно моечного оборудования. Во втором – автомойка имеет П-образную форму, на ней располагаются, как правило, три большие щетки – две вертикальные и одна горизонтальная. Автомобиль стоит неподвижно, а оборудование перемещается относительно него. Кроме того, и портальные, и туннельные системы могут по принципу бесконтактной мойки. Бесконтактные автомойки исключают воздействие щеточных механизмов и основаны на применении струй воды под высоким давлением для удаления загрязнений с поверхности автомобиля.
Портальные автомойки на сегодняшний день занимают небольшой сегмент рынка (10-20%), хотя эта услуга является весьма привлекательной для клиентов и высокорентабельной.
Важным узлом в портальной автомойке является портальная арка, на которой размещены форсунки, подающие воду, моющий раствор, а при необходимости и средства для полировки автомобиля. [1]
Наиболее рациональным является применение форсунок центробежного типа. Одной из разновидностей центробежных форсунок являются форсунки с винтовым вкладышем (завихрителем). Данные форсунки обладают достаточно простотой и обеспечивают довольно высокую дисперсность. Дисперсность представляет собой величину, обратную линейным размерам капель воды, и определяется по формуле:
,
где Д — дисперсность частиц дисперсной фазы, м–1;
r — радиус сферических капель воды, м.
Из формулы видно, что, чем меньше радиус капель при заданном расходе жидкости на охлаждение пара в пароохладителе, тем выше дисперсность и соответственно удельная поверхность распыленной жидкости.
Удельная поверхность представляет собой общую поверхность единицы массы жидкости дисперсной фазы [2]:
,
где: Sуд — удельная поверхность частиц дисперсной фазы, м2/кг;
S — общая поверхность частиц дисперсной фазы, м2;
m — масса дисперсной фазы, кг;
ρ — плотность дисперсной фазы, кг/м3.
Соответственно повышенная дисперсность, создаваемая центробежной форсункой, обеспечит наибольшую удельную поверхность распыленной жидкости, т. е. повысит площадь контакта с обтекающим паром и тем самым ускорит процесс тепломассообмена между охлаждаемым паром и каплями воды. К основным из характеристик форсунок любого типа относится дисперсность и угол факела диспергирования.
В нашем дипломном проекте исследована возможность совершенствования конструкции форсунки за счет установки в нее винта Архимеда с целью уменьшения напора струи воды (моющего раствора или полирующего средства) для улучшения качества очистки автомобиля от загрязнений.
Литература
1. Ермолаев В.В., Кустов О.П., Зарянкин А.Е., Черноштан В.И., Бабаян С.Г. Форсунки и распыливающие устройства редукционно–охладительных установок / Обзорная информация: Серия 3, Энергетическое машиностроение. -М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1990. -Выпуск 7. -41 с.
2. Новикова Н.А. Сборник примеров и задач по поверхностным явлениям и дисперсным системам: Учебное пособие. –Невинномысск,2003. -191 с.