في المكثف ، يتحول المبرد الغازي المضغوط بواسطة الضاغط إلى حالة سائلة (يتكثف). اعتمادًا على ظروف التشغيل لدائرة التبريد ، قد تتكثف أبخرة غاز التبريد كليًا أو جزئيًا. لكي تعمل دائرة التبريد بشكل صحيح ، يلزم تكثيف بخار مادة التبريد في المكثف. تتم عملية التكثيف عند درجة حرارة ثابتة تسمى درجة حرارة التكثيف.
التبريد الفرعي لمواد التبريد هو الفرق بين درجة حرارة التكثيف ودرجة حرارة المبرد الذي يغادر المكثف. طالما يوجد جزيء غاز واحد على الأقل في خليط المبردات الغازية والسائلة ، فإن درجة حرارة الخليط ستكون مساوية لدرجة حرارة التكثيف. لذلك ، إذا كانت درجة حرارة الخليط الخارج من المكثف مساوية لدرجة حرارة التكثيف ، فهذا يعني أن خليط المبرد يحتوي على بخار ، وإذا كانت درجة حرارة المبرد الذي يغادر المكثف أقل من درجة حرارة التكثيف ، فهذا يشير بوضوح إلى أن لقد انتقل المبرد تمامًا إلى الحالة السائلة.
ارتفاع درجة حرارة المبردهو الفرق بين درجة حرارة المبرد الذي يترك المبخر ونقطة غليان المبرد في المبخر.
لماذا تحتاج إلى تسخين أبخرة المبرد المغلي بالفعل؟ الفكرة من وراء ذلك هي التأكد من أن جميع المبردات مضمونة لتكون غازية. يمكن أن يتسبب وجود مرحلة سائلة في المبرد الذي يدخل إلى الضاغط في حدوث المطرقة المائية وتلف الضاغط. ونظرًا لأن غليان المبرد يحدث عند درجة حرارة ثابتة ، لا يمكننا القول أن كل مادة التبريد قد غليت بعيدًا حتى تتجاوز درجة حرارتها درجة غليانها.
في المحركات الاحتراق الداخلييجب أن تتعامل مع هذه الظاهرة الاهتزازات الالتوائيةمهاوي. إذا كانت هذه الاهتزازات تهدد قوة العمود المرفقي في نطاق التشغيل لسرعة العمود ، فسيتم استخدام مانع للاهتزاز ومخمدات. يتم وضعها في الطرف الحر للعمود المرفقي ، أي حيث يكون الالتواء الأكبر
تقلبات.
تجبر القوى الخارجية العمود المرفقي بالديزل على أداء الاهتزازات الالتوائية
هذه القوى هي ضغط الغازات وقوى القصور الذاتي لآلية توصيل عمود الكرنك ، في ظل الحركة المتغيرة التي ينتج عنها عزم دوران متغير باستمرار. تحت تأثير عزم الدوران غير المتكافئ ، تتشوه أقسام العمود المرفقي: فهي تلتف وتسترخي. بمعنى آخر ، تحدث الاهتزازات الالتوائية في العمود المرفقي. يمكن تمثيل الاعتماد المعقد لعزم الدوران على زاوية دوران العمود المرفقي كمجموع من المنحنيات الجيبية (التوافقية) ذات السعات والترددات المختلفة. عند تردد معين لدوران العمود المرفقي ، يمكن أن يتزامن تواتر القوة المربكة ، في هذه الحالة ، بعض مكونات عزم الدوران ، مع تردد الاهتزازات الطبيعية للعمود ، أي ظاهرة الرنين التي تحدث فيها السعات يمكن أن تصبح الاهتزازات الالتوائية للعمود كبيرة جدًا بحيث يمكن أن ينهار العمود.
للقضاءظاهرة الرنين في محركات الديزل الحديثة تستخدم أجهزة خاصة - الهزازات المضادة. استخدام واسعتلقى أحد أنواع هذا الجهاز - جهاز مضاد للاهتزاز البندول. في اللحظة التي تتسارع فيها حركة دولاب الموازنة خلال كل ذبذبات ، فإن حمل الجهاز المضاد للاهتزاز ، وفقًا لقانون القصور الذاتي ، سيميل إلى الحفاظ على حركته بنفس السرعة ، أي أنه سيبدأ في تتخلف عن قسم العمود الذي يتصل به الجهاز المضاد للاهتزاز (الموضع II) ... الحمل (أو بالأحرى قوته القصورية) سوف "يبطئ" العمود. عندما تبدأ السرعة الزاوية للحذافة (العمود) أثناء نفس التذبذب في الانخفاض ، فإن الحمل ، وفقًا لقانون القصور الذاتي ، سوف يميل إلى "سحب" العمود معه (الموضع III) ،
وبالتالي ، فإن قوى القصور الذاتي للحمل المعلق أثناء كل ذبذبة ستعمل بشكل دوري على العمود في الاتجاه المعاكس لتسارع أو تباطؤ العمود ، وبالتالي تغيير تواتر تذبذباته الطبيعية.
مخمدات سيليكون... يتكون المخمد من مبيت مغلق مع حذافة (كتلة) بالداخل. يمكن أن تدور دولاب الموازنة بحرية بالنسبة إلى الغلاف المثبت في نهاية العمود المرفقي. يتم ملء الفراغ بين الغلاف والحذافة بسائل سيليكون عالي اللزوجة. عندما يدور العمود المرفقي بشكل موحد ، تكتسب دولاب الموازنة ، بسبب قوى الاحتكاك في السائل ، نفس تردد (سرعة) دوران العمود. وماذا لو حدثت اهتزازات التوائية في العمود المرفقي؟ ثم يتم نقل طاقتهم إلى الجسم ويتم امتصاصها بواسطة قوى الاحتكاك اللزج التي تنشأ بين الجسم والكتلة بالقصور الذاتي للحذافة.
سرعة منخفضة وأنماط التحميل. يرتبط انتقال المحركات الرئيسية إلى أوضاع السرعة المنخفضة ، وكذلك انتقال المحركات المساعدة إلى أوضاع التحميل المنخفض ، مع انخفاض كبير في إمداد الوقود للأسطوانات وزيادة في الهواء الزائد. في الوقت نفسه ، تنخفض معلمات الهواء في نهاية الضغط. يُلاحظ التغيير في الكمبيوتر الشخصي و Tc بشكل خاص في المحركات ذات الشحن الفائق لتوربينات الغاز ، نظرًا لأن ضاغط التوربينات الغازية لا يعمل عمليًا عند الأحمال المنخفضة ويتحول المحرك تلقائيًا إلى وضع التشغيل الطبيعي. تعمل الأجزاء الصغيرة من وقود الاحتراق والزيادة الكبيرة في الهواء على تقليل درجة الحرارة في غرفة الاحتراق.
بسبب درجات الحرارة المنخفضةدورة ، تستمر عملية احتراق الوقود ببطء ، وببطء ، جزء من الوقود ليس لديه وقت للحرق ويتدفق عبر جدران الأسطوانة إلى علبة المرافق أو يتم نقله بعيدًا مع غازات العادم في نظام العادم.
يساهم الخلط السيئ بين الوقود والهواء أيضًا في تدهور احتراق الوقود ، بسبب انخفاض ضغط حقن الوقود عندما ينخفض الحمل وتقل السرعة. يتسبب حقن الوقود غير المتكافئ وغير المستقر ، فضلاً عن درجات حرارة الأسطوانة المنخفضة ، في تشغيل المحرك غير المنتظم ، وغالبًا ما يكون مصحوبًا بخلل في الإشعال وزيادة الدخان.
يحدث تكوين الكربون بشكل مكثف بشكل خاص عند استخدام الوقود الثقيل في المحركات. عند التشغيل بأحمال منخفضة ، بسبب سوء الانحلال ودرجات الحرارة المنخفضة نسبيًا في الأسطوانة ، لا تحترق قطرات الوقود الثقيل تمامًا. عندما يتم تسخين القطرة ، تتبخر الكسور الخفيفة وتحترق تدريجيًا ، وتبقى الأجزاء الثقيلة جدًا والمرتفعة الغليان في لبها ، والتي تعتمد على الهيدروكربونات العطرية ، والتي لها أقوى رابطة بين الذرات. لذلك ، يؤدي تأكسدها إلى تكوين منتجات وسيطة - الإسفلت والراتنجات ، والتي تكون شديدة اللزوجة ويمكن أن تلتصق بشدة بالأسطح المعدنية.
نظرًا للظروف المذكورة أعلاه ، أثناء التشغيل طويل المدى للمحركات في أوضاع السرعة والحمل المنخفضة ، يحدث تلوث مكثف للأسطوانات وخاصة قناة العادم بمنتجات الاحتراق غير الكامل للوقود والزيت. يتم تغطية القنوات الخارجة لأغطية أسطوانات العمل وأنابيب المخارج بطبقة كثيفة من المواد الإسفلتية وفحم الكوك ، وغالبًا ما تقلل مساحة التدفق بنسبة 50-70٪. في أنبوب العادم ، سماكة طبقة الكربون تصل إلى 10-20 مم. سوف تشتعل هذه الرواسب بشكل دوري عندما يزداد حمل المحرك ، مما يتسبب في نشوب حريق في نظام العادم. يتم حرق جميع الرواسب الزيتية ، ويتم تفجير ثاني أكسيد الكربون الجاف المتكون أثناء الاحتراق في الغلاف الجوي.
صياغة القانون الثاني للديناميكا الحرارية.
لوجود محرك حراري ، هناك حاجة إلى مصدرين - مصدر ساخن ومصدر بارد (بيئة). إذا كان المحرك الحراري يعمل من مصدر واحد فقط ، فإنه يسمى آلة الحركة الدائمة من النوع الثاني.
1 صياغة (أوستوالد):
"آلة الحركة الدائمة من النوع الثاني مستحيلة."
آلة الحركة الدائمة من النوع الأول هي محرك حراري مع L> Q1 ، حيث Q1 هي الحرارة المزودة. القانون الأول للديناميكا الحرارية "يسمح" بالقدرة على إنشاء محرك حراري يحول تمامًا الحرارة المزودة Q1 إلى عمل L ، أي L = Q1. يفرض القانون الثاني قيودًا أكثر صرامة ويؤكد أن العمل يجب أن يكون أقل من الحرارة المزودة (L
"لا يمكن أن تنتقل الحرارة تلقائيًا من الجسم الأكثر برودة إلى الجسم الأكثر دفئًا."
لتشغيل محرك حراري ، هناك حاجة إلى مصدرين - ساخن وبارد. الصيغة الثالثة (كارنو):
"عندما يكون هناك اختلاف في درجة الحرارة ، يكون العمل ممكنًا."
كل هذه الصيغ مترابطة ، من صيغة واحدة يمكنك الحصول على أخرى.
كفاءة المؤشريعتمد على: نسبة الضغط ، نسبة الهواء الزائدة ، تصميم غرفة الاحتراق ، الزاوية المتقدمة ، السرعة ، مدة حقن الوقود ، الانحلال وجودة تكوين الخليط.
زيادة كفاءة المؤشر(عن طريق تحسين عملية الاحتراق وتقليل فقد حرارة الوقود في عمليات الضغط والتوسيع)
????????????????????????????????????
تتميز المحركات الحديثة بمستوى عالٍ من الإجهاد الحراري في CPG ، بسبب إجبار عملية عملها. يتطلب ذلك صيانة كفؤة من الناحية الفنية لنظام التبريد. يمكن تحقيق إزالة الحرارة اللازمة من الأسطح الساخنة للمحرك إما عن طريق زيادة الفرق في درجة حرارة الماء T = T in.out - T in.in ، أو عن طريق زيادة استهلاكه. توصي معظم شركات محركات الديزل T = 5-7 gr.C لـ MOD ، t = 10-20 gr.C لـ SOD و VOD. إن الحد من انخفاض درجة حرارة الماء ناتج عن الرغبة في الحفاظ على الحد الأدنى من ضغوط درجة الحرارة للأسطوانات والبطانات على طول ارتفاعها. يتم تكثيف نقل الحرارة بسبب السرعات العالية لحركة الماء.
عند تبريده بمياه البحر ، تكون درجة الحرارة القصوى 50 درجة مئوية. يمكن فقط لأنظمة التبريد ذات الحلقة المغلقة الاستفادة من التبريد بدرجة الحرارة العالية. عندما ترتفع درجة الحرارة ، تبرد. الماء ، تنخفض خسائر الاحتكاك في مجموعة المكبس وتأثيرها. قوة المحرك وكفاءته ، مع زيادة التلفزيون ، ينخفض التدرج الحراري على طول سماكة البطانة ، كما تنخفض الضغوط الحرارية أيضًا. مع انخفاض درجة الحرارة ، تبرد. الماء ، يزداد التآكل الكيميائي بسبب تكاثف أسطوانة حامض الكبريتيك ، خاصة عند حرق الوقود الكبريتي. ومع ذلك ، هناك قيود على درجة حرارة الماء بسبب الحد من درجة حرارة مرآة الأسطوانة (180 درجة مئوية) ويمكن أن تؤدي زيادتها الإضافية إلى انتهاك قوة طبقة الزيت واختفائها وظهور الجفاف. احتكاك. لذلك ، تحدد معظم الشركات درجة الحرارة بحدود 50-60 جرام. مع وفقط عند حرق الوقود عالي الكبريت ، يُسمح بـ 70-75 جم. مع.
معامل انتقال الحرارة- وحدة تدل على مرور تدفق حراري بقوة 1 وات من خلال عنصر من هيكل المبنى بمساحة 1 م 2 عند اختلاف درجة الحرارة بين الهواء الخارجي والداخلي بمقدار 1 كلفن وات / (م 2 كلفن) .
تعريف معامل انتقال الحرارة على النحو التالي: فقدان الطاقة لكل متر مربع من السطح مع اختلاف درجة الحرارة بين الخارجي والداخلي. يستلزم هذا التعريف علاقة الواط والمتر المربع وكلفن W / (م 2 ك).
لحساب المبادلات الحرارية ، تُستخدم المعادلة الحركية على نطاق واسع ، والتي تعبر عن العلاقة بين تدفق الحرارة Q والسطح F لنقل الحرارة ، والتي تسمى معادلة نقل الحرارة الأساسية: Q = KF∆tсрτ ، حيث K هو المعامل الحركي (معامل نقل الحرارة الذي يميز معدل انتقال الحرارة ؛ ∆tav - متوسط القوة الدافعة أو متوسط فرق درجة الحرارة بين ناقلات الحرارة (متوسط درجة الحرارة) فوق سطح نقل الحرارة ؛ τ - الوقت.
الصعوبة الأكبر هي الحساب معامل انتقال الحرارة K، الذي يميز معدل عملية نقل الحرارة التي تتضمن جميع الأنواع الثلاثة لنقل الحرارة. المعنى المادي لمعامل انتقال الحرارة يتبع من المعادلة ()؛ بعده:
في التين. 244 OB = R هو نصف قطر الكرنك و AB = L هو طول قضيب التوصيل. دعونا نحدد النسبة L0 = L / R - تسمى الطول النسبي لقضيب التوصيل ، لمحركات الديزل البحرية فهي في حدود 3.5-4.5.
ومع ذلك ، في نظرية CSM ، يستخدمون القيمة العكسية λ = R / L
المسافة بين محور دبوس المكبس ومحور العمود عند تدويره بزاوية أ
AO = AD + DO = LcosB + Rcosa
عندما يكون المكبس في. م ، فهذه المسافة تساوي L + R.
لذلك ، فإن المسار الذي يسلكه المكبس عند تدوير الكرنك بزاوية a سيكون مساويًا لـ x = L + R-AO.
باستخدام الحسابات الرياضية ، نحصل على صيغة مسار المكبس
X = R (1- cosa + 1 / λ (1-cosB)) (1)
متوسط سرعة المكبس Vm مع سرعة الدوران هو مؤشر على سرعة المحرك. يتم تحديده بواسطة الصيغة Vm = Sn / 30 ، حيث S هي ضربة المكبس ، m ؛ ن - تردد الدوران ، دقيقة -1. يعتبر أن vm = 4-6 m / s لـ MOE ، vm = 6s-9 m / s لـ SOD ، و vm> 9 m / s لـ FOS. كلما ارتفع معدل الجهد الكهربي (vm) ، زادت الضغوط الديناميكية في أجزاء المحرك وزادت احتمالية تآكلها - بشكل أساسي لمجموعة مكبس الأسطوانات (CPG). في الوقت الحاضر ، وصلت المعلمة vm إلى حد معين (15-18.5 م / ث) بسبب قوة المواد المستخدمة في بناء المحرك ، خاصة وأن التوتر الديناميكي لـ CPG يتناسب مع مربع قيمة vm. لذلك ، مع زيادة vm بمقدار 3 مرات ، ستزداد الضغوط في الأجزاء بمقدار 9 مرات ، مما يتطلب زيادة مقابلة في خصائص قوة المواد المستخدمة في تصنيع أجزاء CPG.
يشار دائمًا إلى متوسط سرعة المكبس في جواز سفر الشركة المصنعة (شهادة) للمحرك.
تُعرَّف السرعة الحقيقية للمكبس ، أي سرعته في لحظة معينة (م / ث) ، على أنها أول مشتق من المسار فيما يتعلق بالوقت. دعنا نستبدل بالصيغة (2) a = ω t ، حيث ω هو تردد دوران العمود في rad / sec ، و t هو الوقت بالثانية. بعد التحولات الرياضية ، نحصل على صيغة سرعة المكبس:
C = Rω (سينا + 0.5λsin2a) (3)
حيث R هو نصف قطر الكرنك vm \
ω - التردد الزاوي لدوران العمود المرفقي في راديان / ثانية ؛
أ - زاوية دوران العمود المرفقي في المدينة ؛
λ = نسبة R / L من نصف قطر الكرنك إلى طول قضيب التوصيل ؛
شارك - السرعة المحيطية للمركز ، عنق الكرنك vm / sec ؛
L هو طول قضيب التوصيل ، vm.
مع طول لانهائي لقضيب التوصيل (L = ∞ و λ = 0) ، تكون سرعة المكبس
صيغة التفريق (1) بطريقة مماثلة نحصل عليها
С = Rω sin (a + B) / cosB (4)
تؤخذ قيم دالة الخطيئة (أ + ب) من الجداول الواردة في الكتب المرجعية والأدلة اعتمادًا على أ و.
من الواضح أن القيمة القصوى لسرعة المكبس عند L = ∞ ستكون عند أ = 90 درجة و أ = 270 درجة:
Cmax = Rω sin a .. بما أن Co = πRn / 30 و Cm = Sn / 30 = 2Rn / 30 = Rn / 15 ثم
Co / Cm = πRn15 / Rn30 = / 2 = 1.57 من حيث Co = 1.57 سم
وبالتالي ، فإن السرعة القصوى للمكبس ستكون متساوية. سم ماكس = 1.57 فن.
نحن نمثل معادلة السرعة في الصورة
С = Rωsin a + 1 / 2λ Rωsin2a.
بيانياً ، سيتم تمثيل كلا المصطلحين على الجانب الأيمن من هذه المعادلة بواسطة الجيوب الأنفية. المصطلح الأول Rωsin a ، الذي يمثل سرعة المكبس بطول لانهائي لقضيب التوصيل ، يتم تمثيله بجيب من الدرجة الأولى ، ويمثل المصطلح الثاني 1 / 2λ Rωsin2a ، وهو تصحيح لتأثير الطول المحدود لـ ربط قضيب ، ويمثله الجيب من الدرجة الثانية.
بعد بناء الجيوب المشار إليها وإضافتها جبريًا ، نحصل على رسم بياني للسرعة مع مراعاة التأثير غير المباشر لقضيب التوصيل.
في التين. 247 يصور: 1 - منحنى Rωsin a ،
2 - منحنى 1/2 Rωsin2a
3 - منحنى C.
تُفهم الخصائص التشغيلية على أنها السمات الموضوعية للوقود ، والتي تتجلى في عملية استخدامه في المحرك أو الوحدة. عملية الاحتراق هي الأهم وتحدد خصائصها التشغيلية. إن عملية احتراق الوقود ، بالطبع ، تسبقها عمليات تبخره واشتعاله وغيرها الكثير. إن طبيعة سلوك الوقود في كل من هذه العمليات هي جوهر الخصائص التشغيلية الرئيسية للوقود. يتم حاليًا تقييم خصائص الأداء التالية للوقود.
يميز التقلب قدرة الوقود على التحول من الحالة السائلة إلى حالة البخار. تتكون هذه الخاصية من مؤشرات جودة الوقود مثل التركيب الجزئي وضغط البخار المشبع عند درجات حرارة مختلفةوالتوتر السطحي وغيرها. التبخر مهم في اختيار الوقود ويحدد إلى حد كبير التقنية والاقتصادية و خصائص الأداءالمحركات.
تتميز القابلية للاشتعال بخصائص عملية اشتعال مخاليط أبخرة الوقود بالهواء. يعتمد تقييم هذه الخاصية على مؤشرات الجودة مثل حدود درجة الحرارة والتركيز للاشتعال ، ونقطة الوميض والاشتعال الذاتي ، وما إلى ذلك. يكون لمؤشر القابلية للاشتعال للوقود نفس قيمة قابليته للاشتعال ؛ فيما يلي ، تعتبر هاتان الخاصيتان معًا.
تحدد القابلية للاشتعال كفاءة عملية احتراق مخاليط الوقود والهواء في غرف الاحتراق للمحركات وأجهزة الاحتراق.
تميز قابلية الضخ سلوك الوقود عندما يتم ضخه عبر خطوط الأنابيب وأنظمة الوقود ، وكذلك عند تصفيته. تحدد هذه الخاصية الإمداد المستمر بالوقود للمحرك عند درجات حرارة تشغيل مختلفة. يتم تقييم قابلية ضخ الوقود من خلال خصائص درجة حرارة اللزوجة ، ونقطة السحب ونقطة الصب ، ودرجة حرارة الترشيح المحددة ، ومحتوى الماء ، والشوائب الميكانيكية ، وما إلى ذلك.
اتجاه الرواسب هو قدرة الوقود على تكوين أنواع مختلفة من الرواسب في غرف الاحتراق وأنظمة الوقود وصمامات السحب والعادم. يعتمد تقييم هذه الخاصية على مؤشرات مثل محتوى الرماد وسعة التكويك والمواد الراتنجية والهيدروكربونات غير المشبعة وما إلى ذلك.
نشاط التآكل والتوافق مع المواد غير المعدنية يميزان قدرة الوقود على التسبب في أضرار أكالة للمعادن أو التورم أو التدمير أو التغيير في خصائص السدادات المطاطية ومانعات التسرب والمواد الأخرى. هو - هي خاصية الأداءيوفر تقييمًا كميًا لمحتوى المواد المسببة للتآكل في الوقود ، واختبار مقاومة مختلف المعادن والمطاط ومانعات التسرب التي تلامس الوقود.
القدرة الوقائية هي قدرة الوقود على حماية مواد المحركات والوحدات من التآكل عندما تتلامس مع وسيط تآكل في وجود الوقود ، وقبل كل شيء ، قدرة الوقود على حماية المعادن من التآكل الكهروكيميائي. عندما يدخل الماء. يتم تقييم هذه الخاصية من خلال طرق خاصة تنطوي على تأثير المياه العادية ومياه البحر والأمطار على المعادن في وجود الوقود.
تتميز خصائص مقاومة التآكل بتقليل تآكل أسطح الاحتكاك في وجود الوقود. هذه الخصائص مهمة للمحركات التي يتم فيها تشحيم مضخات الوقود ومعدات التحكم في الوقود فقط بالوقود نفسه دون استخدام المزلق(على سبيل المثال ، في المكبس مضخه وقود ضغط مرتفع). يتم تقييم الخاصية من خلال مؤشرات اللزوجة والتشحيم.
تحدد قدرة التبريد قدرة الوقود على امتصاص وإزالة الحرارة من الأسطح الساخنة عند استخدام الوقود كناقل للحرارة. يعتمد تقييم الخصائص على مؤشرات الجودة مثل السعة الحرارية والتوصيل الحراري.
يميز الاستقرار استمرار مؤشرات جودة الوقود أثناء التخزين والنقل. تقوم هذه الخاصية بتقييم الاستقرار الفيزيائي والكيميائي للوقود وميله للتلف البيولوجي من البكتيريا والفطريات والعفن. يتيح مستوى هذه الخاصية تحديد فترة تخزين مضمونة للوقود في مختلف الظروف المناخية.
الخصائص البيئية تميز تأثير الوقود ومنتجات الاحتراق على الإنسان والبيئة. يعتمد تقييم هذه الخاصية على مؤشرات سمية الوقود ومنتجات الاحتراق وخطر الحريق والانفجار.
يتم حرث مساحات البحر التي لا نهاية لها بواسطة سفن كبيرة مطيعة لأيادي وإرادة الإنسان ، مدفوعة بمحركات قوية تستخدم وقود بحري بمختلف أنواعه.يمكن لسفن النقل استخدام محركات مختلفة ، ولكن معظم هذه الهياكل العائمة مجهزة بمحركات ديزل. ينقسم الوقود البحري المستخدم في محركات الديزل البحرية إلى فئتين - المقطر والثقيل... يشمل الوقود المقطر وقود الديزل الصيفي ، وكذلك الوقود الأجنبي ، وزيوت الديزل البحري ، وزيت الغاز وغيرها. لها لزوجة منخفضة ، لذلك فهي ليست كذلك
يتطلب التسخين المسبق عند بدء تشغيل المحرك. يتم استخدامه في محركات الديزل عالية السرعة ومتوسطة السرعة ، وفي بعض الحالات ، في محركات الديزل منخفضة السرعة في وضع التشغيل. يتم استخدامه أحيانًا كمادة مضافة للوقود الثقيل في الحالات التي يكون فيها من الضروري خفض لزوجته. أصناف ثقيلةالوقود يختلف عن نواتج التقطير مع زيادة اللزوجة ، أكثر درجة حرارة عاليةالتصلب ، وجود عدد أكبر من الكسور الثقيلة ، نسبة عالية من الرماد ، الكبريت ، الشوائب الميكانيكية والماء. أسعار هذا النوع من الوقود البحري أقل بكثير.
معظم السفن تستخدم أرخص ثقيل ديزلللمحركات البحرية أو زيت الوقود. تم إملاء استخدام زيت الوقود ، أولاً وقبل كل شيء ، لأسباب اقتصادية ، لأن أسعار الوقود البحري ، وكذلك التكلفة الإجمالية لنقل البضائع عن طريق البحر عند استخدام زيت الوقود ، قد انخفضت بشكل كبير. على سبيل المثال ، يمكن ملاحظة أن الفرق في تكلفة زيت الوقود وأنواع الوقود الأخرى المستخدمة للمحركات البحرية يبلغ حوالي مائتي يورو للطن.
ومع ذلك ، تنص قواعد الملاحة البحرية في أوضاع تشغيل معينة ، على سبيل المثال ، عند المناورة ، على استخدام وقود بحري منخفض اللزوجة أو وقود ديزل أكثر تكلفة. في بعض المناطق البحرية ، على سبيل المثال ، القناة الإنجليزية ، نظرًا لصعوبة الملاحة والحاجة إلى الامتثال للمتطلبات البيئية ، يُحظر بشكل عام استخدام زيت الوقود باعتباره الوقود الرئيسي.
اختيار الوقوديعتمد إلى حد كبير على درجة الحرارة التي سيتم استخدامه فيها. يتم ضمان بدء التشغيل العادي والتشغيل المجدول لمحرك الديزل فترة الصيفبرقم السيتاني 40-45 ، بوصة فترة الشتاءمن الضروري زيادته إلى 50-55. بالنسبة لوقود المحركات وزيوت الوقود ، يتراوح رقم السيتان بين 30 و 35 ، بالنسبة لوقود الديزل - 40-52.
تُستخدم مخططات Ts بشكل أساسي لأغراض توضيحية ، لأنه في الرسوم البيانية Pv ، تمثل المنطقة الواقعة أسفل المنحنى العمل الذي تقوم به مادة نقية في عملية عكسية ، بينما في الرسوم البيانية Ts ، تمثل المنطقة الواقعة أسفل المنحنى الحرارة المتلقاة تحت نفس الظروف .
المكونات السامة هي: أول أكسيد الكربون ، وهيدروكربونات الميثان ، وأكاسيد النيتروجين ، وأكاسيد النيتروجين ، والجسيمات ، والبنزين ، والتولوين ، والهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات PAH ، والبنزوبيرين ، والسخام والجسيمات ، والرصاص والكبريت.
حاليًا ، تم وضع معايير انبعاثات المواد الضارة من محركات الديزل البحرية من قبل المنظمة البحرية الدولية (IMO). يجب أن تفي جميع محركات الديزل البحرية المنتجة حاليًا بهذه المعايير.
المكونات الرئيسية الخطرة على الإنسان في غازات العادم هي: أكاسيد النيتروجين ، وأول أكسيد الكربون ، وأكسيد النيتروجين.
لا يمكن تنفيذ عدد من الطرق ، على سبيل المثال ، الحقن المباشر للمياه ، إلا أثناء تصميم وتصنيع المحرك وأنظمته. لوجودها بالفعل اصطفواالمحركات ، هذه الأساليب غير مقبولة أو تتطلب تكاليف كبيرة لتحديث المحرك واستبدال وحداته وأنظمته. في الحالة التي يكون فيها من الضروري تقليل أكاسيد النيتروجين بشكل كبير دون إعادة تجهيز محركات الديزل التسلسلية - وهنا بالضبط مثل هذه الحالة ، الأكثر على نحو فعالهو استخدام المحول الحفاز ثلاثي الاتجاهات. استخدام المعادل له ما يبرره في تلك المناطق التي توجد فيها متطلبات عالية لانبعاثات أكاسيد النيتروجين ، على سبيل المثال ، في المدن الكبيرة.
وبالتالي ، يمكن تقسيم الاتجاهات الرئيسية لتقليل الانبعاثات الضارة لغازات عادم الديزل إلى مجموعتين:
1)-تحسين تصميم المحرك وأنظمته;
2) - الطرق التي لا تتطلب تحديث المحرك: استخدام المحولات الحفازة وغيرها من وسائل تنقية غاز العادم ، وتحسين تكوين الوقود ، واستخدام أنواع الوقود البديلة.
مكيف هواء
يمكن ملء التكييف بالفريون بعدة طرق ، لكل منها مزاياها وعيوبها ودقتها.
يعتمد اختيار طريقة تعبئة المكيفات على مستوى احتراف السيد والدقة المطلوبة والأدوات المستخدمة.
من الضروري أيضًا أن تتذكر أنه لا يمكن إضافة جميع المبردات ، ولكن فقط مكون واحد (R22) أو متناحي الخواص (R410a).
تتكون الفريونات متعددة المكونات من خليط من الغازات المختلفة الخصائص الفيزيائية، والتي في حالة حدوث تسرب ، تتطاير بشكل غير متساو وحتى مع وجود تسرب صغير ، يتغير تكوينها ، وبالتالي ، يجب إعادة تعبئة الأنظمة التي تستخدم مثل هذه المبردات بالكامل.
يتم شحن كل مكيف هواء في المصنع بكمية معينة من مادة التبريد ، والتي يشار إلى كتلتها في وثائق مكيف الهواء (المشار إليها أيضًا في لوحة الاسم) ، وهناك أيضًا معلومات حول كمية الفريون التي يجب إضافتها بشكل إضافي لكل متر من طريق الفريون (عادة 5-15 غرام)
عند التزود بالوقود باستخدام هذه الطريقة ، من الضروري تحرير دائرة التبريد تمامًا من الفريون المتبقي (في أسطوانة أو تنفيس في الغلاف الجوي ، وهذا لا يضر بالبيئة على الإطلاق - اقرأ عن هذا في المقالة حول تأثير الفريون على المناخ) والإخلاء. ثم املأ النظام بالكمية المحددة من مادة التبريد بالوزن أو باستخدام أسطوانة التعبئة.
وتتمثل مزايا هذه الطريقة في الدقة العالية والبساطة الكافية لعملية ملء التكييف. تشمل العيوب الحاجة إلى إخلاء الفريون وإخلاء الدائرة ، علاوة على ذلك ، فإن أسطوانة التعبئة لها حجم محدود يبلغ 2 أو 4 كيلوغرامات وأبعادها الكبيرة ، مما يسمح باستخدامها بشكل أساسي في ظروف ثابتة.
درجة حرارة التبريد الفرعي هي الفرق بين درجة حرارة تكثيف الفريون المحددة وفقًا للجدول أو مقياس المانومتر (يتم تحديدها من خلال قراءة الضغط من مقياس الضغط المتصل بخط الضغط العالي مباشرة على المقياس أو وفقًا للجدول) ودرجة الحرارة عند مخرج المكثف. يجب أن تكون درجة حرارة التبريد الفرعي عادةً في حدود 10-12 0 درجة مئوية (يُشار إلى القيمة الدقيقة من قبل الشركات المصنعة)
تشير قيمة التبريد الفرعي الأقل من هذه القيم إلى نقص الفريون - ليس لديه الوقت ليبرد بدرجة كافية. في هذه الحالة ، تحتاج إلى إعادة التزود بالوقود.
إذا كان التبريد الفرعي أعلى من النطاق المحدد ، فهناك فائض من الفريون في النظام ويجب تصريفه قبل الوصول إليه القيم المثلىانخفاض حرارة الجسم.
يمكن إعادة التزود بالوقود بهذه الطريقة بمساعدة الأجهزة الخاصة التي تحدد على الفور مقدار التبريد الفرعي وضغط التكثيف ، أو يمكن ذلك بمساعدة أدوات منفصلة - مشعب قياس الضغط ومقياس حرارة.
تشمل مزايا هذه الطريقة دقة تعبئة كافية. لكن دقة هذه الطريقة تتأثر بتلوث المبادل الحراري ، لذلك قبل التزود بالوقود بهذه الطريقة ، من الضروري تنظيف (شطف) مكثف الوحدة الخارجية.
السخونة الزائدة هي الفرق بين درجة حرارة التبخر لمادة التبريد المحددة من ضغط التشبع في دائرة التبريد ودرجة الحرارة بعد المبخر. يتم تحديده عمليا عن طريق قياس الضغط في صمام الشفط الخاص بمكيف الهواء ودرجة حرارة أنبوب الشفط على مسافة 15-20 سم من الضاغط.
عادة ما يكون ارتفاع درجة الحرارة في حدود 5-7 0 درجة مئوية (يتم تحديد القيمة الدقيقة من قبل الشركة المصنعة)
يشير انخفاض درجة الحرارة الزائدة إلى وجود فائض في الفريون - يجب تصريفه.
يشير التبريد الفرعي فوق القاعدة إلى نقص في مادة التبريد - يجب شحن النظام حتى الوصول إلى درجة الحرارة الفائقة المطلوبة.
هذه الطريقة دقيقة للغاية ويمكن تبسيطها بشكل كبير إذا كنت تستخدم أجهزة خاصة.
إذا كان النظام يحتوي على نافذة عرض ، فعند وجود الفقاعات ، يمكن للمرء أن يحكم على عدم وجود الفريون. في هذه الحالة ، يتم شحن دائرة التبريد حتى يختفي تدفق الفقاعات ، ويجب أن يتم ذلك في أجزاء ، بعد كل انتظار حتى يستقر الضغط وغياب الفقاعات.
يمكن أيضًا أن يتم ضغطها لتحقيق درجات حرارة التكثيف والتبخير المحددة من قبل الشركة المصنعة. تعتمد دقة هذه الطريقة على نظافة المكثف والمبخر.
تذكر أن أنظمة VRF (التدفق المتغير للمبرد - الأنظمة ذات التدفق المتغير للمبرد) هي اليوم أكثر فئات أنظمة تكييف الهواء تطورًا ديناميكيًا. يتزايد نمو المبيعات العالمية لأنظمة فئة VRF بنسبة 20-25٪ سنويًا ، مما يحل محل خيارات تكييف الهواء المنافسة من السوق. ما سبب هذا النمو؟
أولاً ، بفضل القدرات الواسعة لأنظمة التدفق المتغير لغاز التبريد: خيار كبيرالوحدات الخارجية - من mini-VRF إلى أنظمة اندماجية كبيرة. مجموعة ضخمة من الوحدات الداخلية. يصل طول خطوط الأنابيب إلى 1000 متر (الشكل 1).
ثانياً ، بسبب كفاءة الطاقة العالية للأنظمة. محرك الضاغط العاكس ، وغياب المبادلات الحرارية الوسيطة (على عكس أنظمة المياه) ، واستهلاك المبردات الفردية - كل هذا يضمن الحد الأدنى من استهلاك الطاقة.
ثالثًا ، تلعب نمطية التصميم دورًا إيجابيًا. يتم تعيين أداء النظام المطلوب من وحدات منفصلة ، وهو بلا شك مريح للغاية ويزيد من الموثوقية الكلية ككل.
لهذا السبب تحتل أنظمة VRF اليوم ما لا يقل عن 40٪ من السوق العالمية لأنظمة تكييف الهواء المركزية وهذه الحصة تتزايد كل عام.
أي الحد الأقصى لطول خطوط أنابيب الفريونربما نظام تكييف سبليت؟ بالنسبة للأنظمة المنزلية بسعة تصل إلى 7 كيلو واط من البرودة ، يكون 30 مترًا ، وبالنسبة للمعدات شبه الصناعية ، يمكن أن يصل هذا الرقم إلى 75 مترًا (العاكس الوحدة الخارجية). بالنسبة لأنظمة الانقسام ، تكون هذه القيمة هي الحد الأقصى ، ولكن بالنسبة لأنظمة فئة VRF ، يمكن أن يكون الحد الأقصى لطول خط الأنابيب (المكافئ) أكبر بكثير - حتى 190 مترًا (المجموع - يصل إلى 1000 متر).
من الواضح أن أنظمة VRF تختلف اختلافًا جوهريًا عن الأنظمة المنقسمة من حيث دائرة الفريون ، وهذا يسمح لها بالعمل مع خطوط الأنابيب الطويلة. يكمن هذا الاختلاف في وجود جهاز خاص في الوحدة الخارجية يسمى المبرد الفرعي أو المبرد الفرعي (الشكل 2).
قبل النظر في خصائص تشغيل أنظمة VRF ، دعنا ننتبه إلى مخطط دائرة الفريون لأنظمة الانقسام ونفهم ما يحدث لمبرد بأطوال طويلة من خطوط أنابيب الفريون.
في التين. يوضح الشكل 3 دورة الفريون الكلاسيكية في دائرة مكيف الهواء في محاور "المحتوى الحراري للضغط". علاوة على ذلك ، هذه دورة لأي أنظمة مقسمة على الفريون R410a ، أي أن نوع هذا الرسم البياني لا يعتمد على أداء مكيف الهواء أو العلامة التجارية.
لنبدأ من النقطة D ، مع المعلمات الأولية التي يدخل فيها الفريون (درجة الحرارة 75 درجة مئوية ، الضغط 27.2 بار) إلى مكثف الوحدة الخارجية. الفريون في الوقت الحالي هو غاز شديد السخونة ، والذي يبرد أولاً إلى درجة حرارة التشبع (حوالي 45 درجة مئوية) ، ثم يبدأ في التكثيف وعند النقطة A ينتقل تمامًا من حالة الغاز إلى سائل. علاوة على ذلك ، يتم تبريد السائل بشكل فائق إلى النقطة A (درجة الحرارة 40 درجة مئوية). يُعتقد أن المقدار الأمثل للتبريد الفرعي هو 5 درجات مئوية.
بعد المبادل الحراري للوحدة الخارجية ، يدخل المبرد جهاز الاختناق في الوحدة الخارجية - صمام ترموستاتي أو أنبوب شعري ، وتتغير معلماته إلى النقطة B (درجة الحرارة 5 درجات مئوية ، الضغط 9.3 بار). لاحظ أن النقطة B تقع في منطقة خليط من السائل والغاز (الشكل 3). لذلك ، بعد الاختناق ، يدخل خليط السائل والغاز إلى خط أنابيب السائل. كلما زادت كمية التبريد الفائق من الفريون في المكثف ، كلما زادت نسبة الفريون السائل في الوحدة الداخلية ، زادت كفاءة مكيف الهواء.
في التين. 3 ، يشار إلى العمليات التالية: В-С - عملية غليان الفريون في الوحدة الداخلية بدرجة حرارة ثابتة تبلغ حوالي 5 درجات مئوية ؛ С-С - ارتفاع درجة حرارة الفريون حتى +10 درجة مئوية ؛ С -L - عملية شفط المبرد في الضاغط (تحدث خسائر الضغط في انبوب الغازوعناصر دائرة الفريون من المبادل الحراري للوحدة الداخلية إلى الضاغط) ؛ LM - عملية ضغط الفريون الغازي في ضاغط مع زيادة الضغط ودرجة الحرارة ؛ М-D - عملية ضخ غاز التبريد من الضاغط إلى المكثف.
يعتمد فقدان الضغط في النظام على سرعة الفريون V والخصائص الهيدروليكية للشبكة:
ماذا سيحدث لمكيف الهواء عندما يزداد الأداء الهيدروليكي للشبكة (بسبب زيادة الطول أو زيادة عدد المقاومة المحلية)؟ تؤدي زيادة خسائر الضغط في خط الغاز إلى انخفاض الضغط عند مدخل الضاغط. سيبدأ الضاغط في التقاط غاز التبريد بضغط أقل وبالتالي كثافة أقل. سينخفض استهلاك المبرد. عند المخرج ، ينتج الضاغط ضغطًا أقل ، وبالتالي تنخفض درجة حرارة التكثيف. ستؤدي درجة حرارة التكثيف المنخفضة إلى انخفاض درجة حرارة التبخر وتجميد خط الغاز.
إذا حدثت خسائر ضغط متزايدة في خط أنابيب السائل ، فإن العملية تكون أكثر إثارة للاهتمام: نظرًا لأننا اكتشفنا أنه في خط أنابيب السائل ، يكون الفريون في حالة مشبعة ، أو بالأحرى في شكل خليط من فقاعات السائل والغاز ، عندها يؤدي أي فقد في الضغط إلى غليان قليل من مادة التبريد وزيادة نسبة الغاز.
سيستلزم هذا الأخير زيادة حادة في حجم خليط البخار والغاز وزيادة سرعة الحركة على طول خط أنابيب السائل. ستؤدي السرعة المتزايدة للحركة مرة أخرى إلى فقدان إضافي للضغط ، وستصبح العملية "انهيارًا جليديًا".
في التين. يوضح الشكل 4 رسمًا بيانيًا تقليديًا لخسائر الضغط المحددة اعتمادًا على سرعة حركة مادة التبريد في خط الأنابيب.
على سبيل المثال ، إذا كان فقدان الضغط بطول الأنبوب 15 مترًا يساوي 400 باسكال ، فعند زيادة طول خطوط الأنابيب مرتين (حتى 30 مترًا) ، لا تزيد الخسائر مرتين (حتى 800 باسكال) ، ولكن سبع مرات - ما يصل إلى 2800 باسكال.
لذلك ، فإن مضاعفة طول خطوط الأنابيب فيما يتعلق بالأطوال القياسية لنظام مقسم بضاغط يعمل بالضغط هو أمر قاتل. سينخفض استهلاك المبرد عدة مرات ، وسوف يسخن الضاغط وسيفشل قريبًا جدًا.
في التين. 5 يصور بشكل تخطيطي مبدأ تشغيل المبرد الفرعي المبرد. في التين. 6 يظهر نفس الشيء دورة التبريدعلى مخطط الضغط الحراري. دعنا نلقي نظرة فاحصة على ما يحدث لغاز التبريد عند تشغيل نظام التدفق المتغير لغاز التبريد.
1-2: المبرد السائل بعد المكثف عند النقطة 1 ينقسم إلى تيارين. يمر معظمها من خلال مبادل حراري ذو تدفق عكسي. يبرد الجزء الرئيسي من المبرد إلى +15 ... + 25 درجة مئوية (حسب كفاءته) ، والذي يدخل بعد ذلك في خط أنابيب السائل (النقطة 2).
1-5: يمر الجزء الثاني من تيار سائل التبريد من النقطة 1 عبر صمام التمدد ، وتنخفض درجة حرارته إلى +5 درجة مئوية (النقطة 5) ، ويدخل في نفس المبادل الحراري للتدفق المضاد. في الأخير ، يغلي ويبرد الجزء الرئيسي من المبرد. بعد الغليان ، يدخل الفريون الغازي على الفور إلى شفط الضاغط (النقطة 7).
2-3: عند مخرج الوحدة الخارجية (النقطة 2) ، يتدفق سائل التبريد عبر الأنابيب إلى الوحدات الداخلية... في هذه الحالة ، لا يوجد عمليًا أي تبادل حراري مع البيئة ، ولكن يتم فقد جزء من الضغط (النقطة 3). بالنسبة لبعض الشركات المصنعة ، يتم إجراء الاختناق جزئيًا في الوحدة الخارجية لنظام VRF ، وبالتالي يكون الضغط عند النقطة 2 أقل مما هو عليه في الرسم البياني الخاص بنا.
3-4: فقدان ضغط غاز التبريد في صمام التمدد الإلكتروني (EEV) الموجود أمام كل وحدة داخلية.
4-6: تبخر غاز التبريد في الوحدة الداخلية.
6-7: فقدان ضغط المبرد عند إعادته إلى الوحدة الخارجية عبر خط أنابيب الغاز.
7-8: ضغط غاز التبريد في ضاغط.
8-1: تبريد المبرد في المبادل الحراري للوحدة الخارجية وتكثيفه.
دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في القسم من النقطة 1 إلى النقطة 5. في أنظمة VRF بدون مبرد فرعي لمادة التبريد ، تنتقل العملية من النقطة 1 على الفور إلى النقطة 5 (على طول الخط الأزرق في الشكل 6). تتناسب السعة المحددة لغاز التبريد (الموفر للوحدات الداخلية) مع طول الخط 5-6. في الأنظمة التي يوجد بها مبرد فرعي ، تتناسب سعة المبرد المفيدة مع السطر 4-6. بمقارنة أطوال الخطوط 5-6 و4-6 ، يصبح تشغيل المبرد الفرعي الفريون واضحًا. يتم زيادة كفاءة التبريد في مادة التبريد المتداولة بنسبة 25٪ على الأقل. لكن هذا لا يعني أن أداء النظام بأكمله قد زاد بنسبة 25٪. الحقيقة هي أن جزءًا من المبرد لم يتدفق إلى الوحدات الداخلية ، ولكنه ذهب على الفور إلى شفط الضاغط (الخط 1-5-6).
هذا هو التوازن بالضبط: بمقدار زيادة إنتاجية الفريون الموردة للكتل الداخلية ، وانخفض أداء النظام ككل بنفس المقدار.
إذن ما الفائدة من استخدام مبرد فرعي لسائل التبريد إذا لم يؤدي إلى زيادة الأداء العام لنظام VRF؟ للإجابة على هذا السؤال ، دعنا نعود إلى الشكل. 1. الهدف من استخدام المبرد الفرعي هو تقليل الخسائر على المسارات الطويلة لأنظمة تدفق المبردات المتغيرة.
الحقيقة هي أن جميع خصائص أنظمة تدفق التبريد المتغير (VRF) تُعطى لطول أنبوب قياسي يبلغ 7.5 متر ، أي أنه ليس من الصحيح تمامًا مقارنة أنظمة VRF من جهات تصنيع مختلفة وفقًا لبيانات الكتالوج ، نظرًا لأن الأطوال الفعلية لخطوط الأنابيب ستكون أطول بكثير - كقاعدة عامة ، من 40 إلى 150 مترًا ، وكلما زاد اختلاف طول الأنابيب عن الطول القياسي ، زاد فقدان الضغط في النظام ، وكلما زاد غليان المبرد في الأنابيب السائلة. يتم عرض فقد سعة الوحدة الخارجية بطول الطول في مخططات خاصة في أدلة الخدمة (الشكل 7). في هذه الرسوم البيانية ، من الضروري مقارنة كفاءة الأنظمة في وجود مبرد فرعي لغاز التبريد وفي غيابه. يصل فقدان أداء أنظمة VRF بدون مبرد فرعي على المدى الطويل إلى 30٪.
1. المبرد الفرعي لغاز التبريد ضروري لتشغيل أنظمة تدفق التبريد المتدفق (VRF). وتتمثل وظائفها ، أولاً ، في زيادة قدرة الطاقة لمبرد التبريد الذي يتم توفيره للوحدات الداخلية ، وثانيًا ، لتقليل فقد الضغط في النظام على الطرق الطويلة.
2. لا تقوم جميع الشركات المصنعة لأنظمة VRF بتزويد أنظمتها بمبرد فرعي لمادة التبريد. في كثير من الأحيان على وجه الخصوص ، يتم استبعاد العلامات التجارية للمعدات الأصلية من المبرد الفرعي لتقليل تكلفة البناء.
19.10.2015
درجة التبريد الفرعي للسائل التي يتم الحصول عليها عند مخرج المكثف هي مؤشر مهم، والذي يميز التشغيل المستقر لدائرة التبريد. التبريد الفرعي هو الفرق في درجة الحرارة بين السائل والتكثيف عند ضغط معين.
تحت العادي الضغط الجوي، تكاثف الماء عند درجة حرارة 100 درجة مئوية. وفقًا لقوانين الفيزياء ، فإن الماء الذي تبلغ درجة حرارته 20 درجة يعتبر 80 درجة مئوية فائق البرودة.
يختلف التبريد الفرعي عند مخرج المبادل الحراري باختلاف درجة حرارة السائل والتكثيف. بناءً على الشكل 2.5 ، سيكون انخفاض حرارة الجسم 6 كلفن أو 38-32.
في المكثفات ذات تبريد الهواءيجب أن يكون مؤشر انخفاض حرارة الجسم من 4 إلى 7 ك. إذا كان له قيمة مختلفة ، فهذا يشير إلى عمل غير مستقر.
تفاعل المكثف والمروحة: اختلاف درجة حرارة الهواء.
يبلغ مؤشر الهواء المنفوخ بواسطة المروحة 25 درجة مئوية (الشكل 2.3). يأخذ الحرارة من الفريون ، بسبب تغير درجة حرارته إلى 31 درجة.
يوضح الشكل 2.4 تغييرًا أكثر تفصيلاً:
Tae هي علامة درجة حرارة الهواء المزود للمكثف ؛
TAS - هواء بدرجة حرارة مكثف جديدة بعد التبريد ؛
Tk - قراءة درجة حرارة التكثيف من مقياس الضغط ؛
Δθ هو الفرق في مؤشرات درجة الحرارة.
يتم حساب فرق درجة الحرارة في المكثف المبرد بالهواء باستخدام الصيغة:
Δθ = (tas - tae) ، حيث K لها نطاق 5-10 K. على الرسم البياني ، هذه القيمة هي 6 K.
الفرق في درجة الحرارة عند النقطة D ، أي عند الخروج من المكثف ، في هذه الحالة يساوي 7 ك ، لأنه في نفس الحد. رأس درجة الحرارة 10-20 كلفن ، في الشكل هو (tk-tae). غالبًا ما تتوقف قيمة هذا المؤشر عند حوالي 15 كلفن ، ولكن في هذا المثال - 13 ك.
يُفهم التبريد المفرط للمكثفات على أنه انخفاض في درجة حرارة المكثف مقابل درجة حرارة البخار المشبع الذي يدخل المكثف. لوحظ أعلاه أن مقدار التبريد الفائق للمكثفات يتحدد بفرق درجة الحرارة t ن -t إلى .
يؤدي التبريد الفرعي للمكثفات إلى انخفاض ملحوظ في كفاءة التركيب ، لأنه مع التبريد الفرعي للمكثف ، تزداد كمية الحرارة المنقولة في المكثف إلى مياه التبريد. تؤدي الزيادة في التبريد الفرعي للمكثفات بمقدار 1 درجة مئوية إلى استهلاك مفرط للوقود في المنشآت التي لا تحتوي على تدفئة متجددة تغذية المياهبنسبة 0.5٪. مع التسخين المتجدد لمياه التغذية ، يكون الاستهلاك المفرط للوقود في التركيب أقل إلى حد ما. في التركيبات الحديثة ذات المكثفات المتجددة ، يتم تبريد التكثيف الفرعي في ظل ظروف التشغيل العادية وحدة التكثيفلا تتجاوز 0.5-1 درجة مئوية. ينتج التبريد المفرط للمكثفات عن الأسباب التالية:
أ) انتهاك كثافة الهواء في نظام التفريغ وزيادة شفط الهواء ؛
ب) مستوى عالالمكثف في المكثف.
ج) الاستهلاك المفرط لمياه التبريد من خلال المكثف ؛
د) عيوب تصميم المكثف.
زيادة محتوى الهواء في الهواء البخاري
يؤدي الخليط إلى زيادة الضغط الجزئي للهواء ، وبالتالي إلى انخفاض في الضغط الجزئي لبخار الماء بالنسبة إلى الضغط الكلي للخليط. نتيجة لذلك ، ستكون درجة حرارة بخار الماء المشبع ، وبالتالي درجة حرارة المكثف أقل مما كانت عليه قبل زيادة محتوى الهواء. وبالتالي ، فإن أحد التدابير المهمة التي تهدف إلى تقليل التبريد المفرط للمكثفات هو ضمان كثافة هواء جيدة لنظام التفريغ لوحدة التوربين.
مع زيادة كبيرة في مستوى المكثف في المكثف ، قد تحدث ظاهرة تتمثل في غسل الصفوف السفلية لأنابيب التبريد بواسطة المكثف ، ونتيجة لذلك يتم تبريد المكثف بشكل فائق. لذلك ، يجب التأكد من أن مستوى التكثيف يكون دائمًا أسفل الصف السفلي من أنابيب التبريد. أفضل علاجمنع الزيادة غير المقبولة في مستوى المكثف هو جهاز للتنظيم التلقائي له في المكثف.
سيؤدي التدفق المفرط للمياه عبر المكثف ، خاصة عند درجة حرارة منخفضة ، إلى زيادة الفراغ في المكثف بسبب انخفاض الضغط الجزئي لبخار الماء. لذلك ، يجب التحكم في معدل تدفق مياه التبريد عبر المكثف اعتمادًا على حمل البخار على المكثف ودرجة حرارة ماء التبريد. في التعديل الصحيحمعدل تدفق مياه التبريد في المكثف ، سيتم الحفاظ على الفراغ الاقتصادي ولن يتجاوز التبريد الفرعي للمكثف الحد الأدنى للقيمةلمكثف معين.
يمكن أن يحدث التبريد المفرط للمكثفات بسبب عيوب التصميم في المكثف. في بعض تصميمات المكثفات ، نتيجة للترتيب الوثيق لأنابيب التبريد وانهيارها غير الناجح على طول صفائح الأنبوب ، يتم إنشاء مقاومة بخار كبيرة تصل في بعض الحالات إلى 15-18 مم زئبق. فن. تؤدي المقاومة العالية للبخار للمكثف إلى انخفاض كبير في الضغط فوق مستوى المكثف. يحدث انخفاض في ضغط الخليط فوق مستوى التكثيف بسبب انخفاض الضغط الجزئي لبخار الماء. وبالتالي ، يتم الحصول على درجة حرارة المكثف بدرجة أقل بكثير من درجة حرارة البخار المشبع الداخل إلى المكثف. في مثل هذه الحالات ، لتقليل التبريد المفرط للمكثفات ، من الضروري إجراء تعديلات هيكلية ، أي إزالة بعض أنابيب التبريد من أجل ترتيب الممرات في حزمة الأنبوب وتقليل مقاومة البخار للمكثف.
يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن إزالة جزء من أنابيب التبريد وما يترتب على ذلك من انخفاض في سطح تبريد المكثف يؤدي إلى زيادة الحمل المحدد للمكثف. ومع ذلك ، فإن زيادة حمل البخار المحدد عادة ما تكون مقبولة تمامًا ، نظرًا لأن المكثفات ذات التصميمات القديمة لها حمولة بخار منخفضة نسبيًا.
نظرنا في القضايا الرئيسية لتشغيل معدات وحدة التكثيف توربينات البخار... يترتب على ما سبق أن الاهتمام الرئيسي أثناء تشغيل وحدة التكثيف يجب أن يولى للحفاظ على الفراغ الاقتصادي في المكثف ولضمان الحد الأدنى من التبريد الزائد للمكثف. تؤثر هاتان المعلمتان بشكل كبير على كفاءة وحدة التوربين. لهذا الغرض ، من الضروري الحفاظ على كثافة هواء جيدة لنظام التفريغ لوحدة التوربينات ، وضمان التشغيل العادي لأجهزة إزالة الهواء ، ومضخات الدوران والمكثفات ، والحفاظ على أنابيب المكثف نظيفة ، ومراقبة كثافة الماء في المكثف ، منع ارتفاع شفط الماء الخام ، وتأكد من التشغيل العادي لأجهزة التبريد. تسمح الأجهزة ، والمنظمين الأوتوماتيكي ، وأجهزة الإشارات والتنظيم المتوفرة عند التثبيت لموظفي الصيانة بمراقبة حالة المعدات وطريقة تشغيل التثبيت والحفاظ على أوضاع التشغيل هذه التي تضمن تشغيلًا اقتصاديًا وموثوقًا للغاية للتركيب.
