U kondenzatoru, plinsko rashladno sredstvo komprimirano kompresorom prelazi u tekuće stanje (kondenzira se). Ovisno o radnim uvjetima kruga rashladnog sredstva, pare rashladnog sredstva mogu se potpuno ili djelomično kondenzirati. Za pravilno funkcioniranje kruga rashladnog sredstva potrebna je potpuna kondenzacija pare rashladnog sredstva u kondenzatoru. Proces kondenzacije odvija se pri konstantnoj temperaturi koja se naziva temperatura kondenzacije.
Pothlađivanje rashladnog sredstva je razlika između temperature kondenzacije i temperature rashladnog sredstva koje napušta kondenzator. Sve dok postoji najmanje jedna molekula plina u smjesi plinovitog i tekućeg rashladnog sredstva, temperatura smjese bit će jednaka temperaturi kondenzacije. Stoga, ako je temperatura smjese koja napušta kondenzator jednaka temperaturi kondenzacije, to znači da smjesa rashladnog sredstva sadrži paru, a ako je temperatura rashladnog sredstva koja napušta kondenzator niža od temperature kondenzacije, to jasno ukazuje da je rashladno sredstvo je potpuno prešlo u tekuće stanje.
Pregrijavanje rashladnog sredstva Je li razlika između temperature rashladnog sredstva koje napušta isparivač i vrelišta rashladnog sredstva u isparivaču.
Zašto morate pregrijati pare već prokuhanog rashladnog sredstva? Ideja iza ovoga je osigurati da zajamčeno rashladno sredstvo bude zagareno. Prisutnost tekuće faze u rashladnom sredstvu koje ulazi u kompresor može uzrokovati udar vode i oštetiti kompresor. A budući da se vrenje rashladnog sredstva događa pri stalnoj temperaturi, ne možemo reći da je svo rashladno sredstvo prokuhalo sve dok njegova temperatura ne pređe vrelište.
U motorima unutarnje izgaranje moraju se nositi s fenomenom torzijske vibracije vratila. Ako te vibracije ugrožavaju snagu radilice u radnom području brzine vratila, tada se koriste anti-vibracije i prigušivači. Postavljeni su na slobodnom kraju radilice, tj. Tamo gdje je najveća torzijska
fluktuacije.
vanjske sile tjeraju radilicu dizela na izvrtanje torzijskih vibracija
Te su sile tlak plinova i sile inercije klipnjače-radilice, pod čijim se promjenjivim djelovanjem stvara kontinuirano mijenjajući moment. Pod utjecajem neravnomjernog zakretnog momenta, dijelovi radilice se deformiraju: uvijaju se i odmotavaju. Drugim riječima, u radilici se javljaju torzijske vibracije. Složena ovisnost zakretnog momenta o kutu zakretanja radilice može se predstaviti kao zbroj sinusoidnih (harmonijskih) krivulja s različitim amplitudama i frekvencijama. Pri određenoj učestalosti rotacije radilice, učestalost smetnje, u ovom slučaju neka komponenta zakretnog momenta, može se podudarati s frekvencijom prirodnih vibracija vratila, tj. Javlja se pojava rezonancije, u kojoj se amplitude torzijskih vibracija vratila mogu postati toliko velike da se vratilo može srušiti.
Eliminirati fenomen rezonancije u suvremenim dizelskim motorima koriste se posebni uređaji - anti -vibratori. Široka upotreba primio jednu od vrsta takvog uređaja - uređaj protiv vibracija s njihalom. U trenutku kada će se kretanje zamašnjaka tijekom svake njegove oscilacije ubrzati, opterećenje uređaja protiv vibracija, prema zakonu inercije, nastojat će održati svoje kretanje istom brzinom, tj. zaostajanje za dijelom vratila na koji je pričvršćen uređaj protiv vibracija (položaj II) ... Opterećenje (ili bolje rečeno, njegova inercijska sila) će, takoreći, "usporiti" vratilo. Kad se kutna brzina zamašnjaka (vratila) tijekom iste oscilacije počne smanjivati, opterećenje će, poštujući zakon tromosti, nastojati "povući" vratilo zajedno sa sobom (položaj III),
Tako će inercijske sile suspendiranog opterećenja tijekom svake oscilacije povremeno djelovati na osovinu u smjeru suprotnom od ubrzanja ili usporavanja vratila, te na taj način mijenjati frekvenciju njezinih vlastitih oscilacija.
Silikonski amortizeri... Prigušivač se sastoji od zapečaćenog kućišta s unutarnjim zamašnjakom (masa). Zamašnjak se može slobodno okretati u odnosu na kućište postavljeno na kraju radilice. Prostor između kućišta i zamašnjaka ispunjen je visoko viskoznom silikonskom tekućinom. Kad se radilica jednoliko okreće, zamašnjak zbog sila trenja u tekućini stječe istu frekvenciju (brzinu) vrtnje kao i vratilo. A ako se jave torzijske vibracije radilice? Tada se njihova energija prenosi na tijelo i bit će apsorbirana viskoznim silama trenja koje nastaju između tijela i inercijalne mase zamašnjaka.
Načini rada pri malim brzinama i opterećenju. Prijelaz glavnih motora na male brzine vrtnje, kao i prijelaz pomoćnih motora u male opterećenja, povezan je sa značajnim smanjenjem opskrbe goriva cilindrima i povećanjem viška zraka. Istodobno se smanjuju parametri zraka na kraju kompresije. Promjena pc i Tc posebno je zamjetna u motorima s nadpunjavanjem plinske turbine, budući da kompresor plinske turbine praktički ne radi pri malim opterećenjima te se motor automatski prebacuje u način rada s atmosferskim usisavanjem. Mali udjeli goriva za izgaranje i veliki višak zraka smanjuju temperaturu u komori za izgaranje.
Zbog niske temperature ciklusa, proces izgaranja goriva teče sporo, polako, dio goriva nema vremena za sagorijevanje i teče niz stijenke cilindra u kućište radilice ili se odvodi ispušnim plinovima u ispušni sustav.
Loše miješanje goriva i zraka također pridonosi pogoršanju izgaranja goriva, zbog smanjenja tlaka ubrizgavanja goriva pri padu opterećenja i smanjenju brzine. Neravnomjerno i nestabilno ubrizgavanje goriva, kao i niske temperature cilindra, uzrokuju nepravilan rad motora, često popraćen propuštanjem paljenja i povećanim dimom.
Do stvaranja ugljika dolazi posebno intenzivno kada se u motorima koriste teška goriva. Prilikom rada pri malim opterećenjima, zbog slabe atomizacije i relativno niskih temperatura u cilindru, kapljice teškog goriva ne izgorijevaju u potpunosti. Kad se kapljica zagrije, lagane frakcije postupno isparavaju i izgaraju, a u njezinoj jezgri ostaju iznimno teške frakcije velikog ključanja, koje se temelje na aromatskim ugljikovodicima, koji imaju najjaču vezu među atomima. Stoga njihova oksidacija dovodi do stvaranja međuproizvoda - asfaltena i smola, koji su jako ljepljivi i mogu se čvrsto lijepiti za metalne površine.
Zbog navedenih okolnosti, tijekom dugotrajnog rada motora pri malim brzinama i načinima opterećenja dolazi do intenzivnog onečišćenja cilindara, a osobito ispušnog trakta proizvodima nepotpunog izgaranja goriva i ulja. Izlazni kanali poklopaca radnog cilindra i izlazne cijevi prekriveni su gustim slojem asfaltnih smola i koksa, često smanjujući njihovu površinu za 50-70%. U ispušnoj cijevi debljina sloja ugljika doseže 10-20 mm. Ove naslage povremeno će se zapaliti s povećanjem opterećenja motora, uzrokujući požar u ispušnom sustavu. Sve uljne naslage su izgorjele, a suhi ugljikov dioksid nastao tijekom izgaranja ispuhuje se u atmosferu.
Formulacija drugog zakona termodinamike.
Za postojanje toplinskog stroja potrebna su 2 izvora - vrući izvor i hladni izvor (okolina). Ako toplinski stroj radi samo iz jednog izvora, tada se naziva vječnim strojem druge vrste.
1 formulacija (Ostwald):
"Trajni stroj za kretanje druge vrste je nemoguć."
Stroj za vječno kretanje prve vrste je toplinski stroj s L> Q1, gdje je Q1 isporučena toplina. Prvi zakon termodinamike "dopušta" mogućnost stvaranja toplinskog stroja koji potpuno pretvara isporučenu toplinu Q1 u rad L, t.j. L = Q1. Drugi zakon nameće stroža ograničenja i tvrdi da bi rad trebao biti manji od isporučene topline (L
"Toplina ne može spontano preći sa hladnijeg tijela na toplije."
Za rad toplinskog stroja potrebna su 2 izvora - topli i hladni. 3. formulacija (Carnot):
"Tamo gdje postoji razlika u temperaturi, rad je moguć."
Sve su te formulacije međusobno povezane, iz jedne formulacije možete dobiti drugu.
Učinkovitost pokazatelja ovisi o: omjeru kompresije, omjeru viška zraka, dizajnu komore za izgaranje, kutu unaprijed, brzini, trajanju ubrizgavanja goriva, raspršivanju i kvaliteti nastajanja smjese.
Povećanje učinkovitosti pokazatelja(poboljšanjem procesa izgaranja i smanjenjem toplinskih gubitaka goriva u procesima kompresije i ekspanzije)
????????????????????????????????????
Suvremene motore karakterizira visoka razina toplinskog naprezanja u CPG -u, uslijed forsiranja njihovog radnog procesa. To zahtijeva tehnički kompetentno održavanje rashladnog sustava. Nužno uklanjanje topline s zagrijanih površina motora može se postići ili povećanjem razlike u temperaturi vode T = T in.out - T in.in, ili povećanjem njegove potrošnje. Većina tvrtki za gradnju dizela preporučuje T = 5 - 7 stupnjeva C za MOD, t = 10 - 20 stupnjeva C za SOD i VOD. Ograničenje pada temperature vode uzrokovano je željom za održavanjem minimalnih temperaturnih naprezanja cilindara i čahura po njihovoj visini. Prijenos topline pojačan je zbog velikih brzina kretanja vode.
Kada se hladi morskom vodom, maksimalna temperatura je 50 ° C. Samo rashladni sustavi zatvorene petlje mogu iskoristiti hlađenje na visokoj temperaturi. Kad temperatura poraste, ohladite. vode, gubici trenja u skupini klipova se smanjuju i eff. snage i učinkovitosti motora, s povećanjem T smanjuje se temperaturni gradijent duž debljine čahure, a smanjuju se i toplinska naprezanja. S padom temperature ohladiti. voda pojačava kemijsku koroziju zbog kondenzacije na cilindru sumporne kiseline, osobito pri sagorijevanju sumpornih goriva. Međutim, postoji ograničenje temperature vode zbog ograničenja temperature zrcalnog cilindra (180 stupnjeva C) i njegovo daljnje povećanje može dovesti do narušavanja čvrstoće uljnog filma, njegovog nestanka i pojave suhog trenje. Stoga većina tvrtki ograničava temperaturu na granice od 50-60 gr. Sa i samo pri sagorijevanju goriva s visokim udjelom sumpora dopušteno je 70 -75 g. S.
Koeficijent prijenosa topline- jedinica koja označava prolaz toplinskog toka snage 1 W kroz element građevinske konstrukcije površine 1 m2 pri temperaturnoj razlici između vanjskog i unutarnjeg zraka od 1 Kelvina W / (m2K) .
Definicija koeficijenta prijenosa topline je sljedeća: gubitak energije po kvadratnom metru površine s temperaturnom razlikom između vanjskog i unutarnjeg. Ova definicija uključuje odnos vata, četvornih metara i Kelvina W / (m2 K).
Za izračun izmjenjivača topline naširoko se koristi kinetička jednadžba koja izražava odnos između toplinskog toka Q i površine F prijenosa topline, tzv. osnovna jednadžba prijenosa topline: Q = KF∆tsrτ, gdje je K kinetički koeficijent (koeficijent prijenosa topline koji karakterizira brzinu prijenosa topline; ∆tav - prosječna pogonska sila ili prosječna temperaturna razlika između nosača topline (prosječna temperaturna visina) po površini prijenosa topline; τ - vrijeme.
Najveća poteškoća je izračun koeficijent prijenosa topline K, koji karakterizira brzinu procesa prijenosa topline koja uključuje sve tri vrste prijenosa topline. Fizičko značenje koeficijenta prijenosa topline slijedi iz jednadžbe (); njegova dimenzija:
Na sl. 244 OB = R je polumjer radilice, a AB = L duljina klipnjače. Označimo omjer L0 = L / R - naziva se relativna duljina klipnjače, za brodske dizelske motore ona je u rasponu od 3,5-4,5.
međutim, u teoriji CSM -a koriste INVERZNU VRIJEDNOST λ = R / L
Razmak između osi klipnog zatiča i osi vratila pri okretanju kroz kut a
AO = AD + DO = LcosB + Rcosa
Kad je klip unutra. m., tada je ta udaljenost jednaka L + R.
Slijedom toga, put koji klip pređe kada se ručica okrene za kut a bit će jednak x = L + R-AO.
Pomoću matematičkih izračuna dobivamo formulu za putanju klipa
X = R (1- kosa + 1 / λ (1-cosB)) (1)
Prosječna brzina klipa Vm, zajedno s brzinom rotacije, pokazatelj je broja okretaja motora. Određuje se formulom Vm = Sn / 30, gdje je S hod klipa, m; n - frekvencija rotacije, min -1. Smatra se da je vm = 4-6 m / s za MOE, vm = 6s-9 m / s za SOD i vm> 9 m / s za FOS. Što je veći vm, veća su dinamička naprezanja u dijelovima motora i veća je vjerojatnost njihova trošenja - prvenstveno cilindrično -klipne skupine (CPG). Trenutno je parametar vm dosegao određenu granicu (15-18,5 m / s) zbog čvrstoće materijala koji se koriste u izgradnji motora, pogotovo jer je dinamička napetost CPG-a proporcionalna kvadratu vrijednosti vm. Dakle, s povećanjem vm za 3 puta, naprezanja u dijelovima će se povećati za 9 puta, što će zahtijevati odgovarajuće povećanje karakteristika čvrstoće materijala koji se koriste za izradu CPG dijelova.
Prosječna brzina klipa uvijek je navedena u putovnici proizvođača (certifikatu) motora.
Prava brzina klipa, odnosno njegova brzina u danom trenutku (u m / s), definirana je kao prva izvedenica putanje s obzirom na vrijeme. Zamijenimo u formuli (2) a = ω t, gdje je ω frekvencija rotacije vratila u rad / sec, t je vrijeme u sec. Nakon matematičkih transformacija dobivamo formulu za brzinu klipa:
C = Rω (sina + 0,5λsin2a) (3)
gdje je R polumjer radilice vm \
ω - kutna frekvencija rotacije radilice u rad / sec;
a - kut zakretanja radilice u gradu;
λ = R / L-omjer polumjera radilice prema duljini klipnjače;
Co - periferna brzina središta, radilica vm / sec;
L je duljina klipnjače, vm.
S beskonačnom duljinom klipnjače (L = ∞ i λ = 0), brzina klipa je
Diferencirajući formulu (1) na sličan način, dobivamo
S = Rω sin (a + B) / cosB (4)
Vrijednosti funkcije sin (a + B) preuzete su iz tablica navedenih u priručnicima i priručnicima ovisno o a i λ.
Očito će najveća vrijednost brzine klipa pri L = ∞ biti pri a = 90 ° i a = 270 °:
Cmax = Rω sin a .. Budući da je Co = πRn / 30 i Cm = Sn / 30 = 2Rn / 30 = Rn / 15 tada
Co / Cm = πRn15 / Rn30 = π / 2 = 1,57 odakle je Co = 1,57 Cm
Posljedično, najveća brzina klipa bit će jednaka. Cmax = 1,57 Art.
Jednadžbu brzine predstavljamo u obliku
S = Rωsin a + 1 / 2λ Rωsin2a.
Grafički, oba pojma s desne strane ove jednadžbe bit će predstavljena sinusoidama. Prvi izraz Rωsin a, koji predstavlja brzinu klipa s beskonačnom duljinom klipnjače, predstavljen je sinusoidom prvog reda, a drugi izraz 1 / 2λ Rωsin2a, ispravkom za učinak konačne duljine klipnjače, predstavlja sinusoida drugog reda.
Nakon što smo izgradili naznačene sinusoide i dodali ih algebarski, dobivamo grafikon brzine uzimajući u obzir neizravni utjecaj klipnjače.
Na sl. 247 prikazuje: 1 - krivulja Rωsin a,
2 - krivulja 1 / 2λ Rωsin2a
3 - krivulja C.
Operativna svojstva shvaćaju se kao objektivna svojstva goriva koja se očituju u procesu njegove uporabe u motoru ili jedinici. Proces izgaranja je najvažniji i određuje njegova radna svojstva. Proces izgaranja goriva, naravno, prethode procesi njegovog isparavanja, paljenja i mnogi drugi. Priroda ponašanja goriva u svakom od ovih procesa bit je glavnih operativnih svojstava goriva. Trenutno se procjenjuju sljedeća svojstva goriva.
Hlapljivost karakterizira sposobnost goriva da prijeđe iz tekućeg u stanje pare. Ovo svojstvo nastaje iz pokazatelja kvalitete goriva kao što su frakcijski sastav, tlak zasićene pare pri različite temperature, površinska napetost i drugi. Isparavanje je važno pri odabiru goriva i uvelike određuje tehničke, ekonomske i karakteristike izvedbe motorima.
Zapaljivost karakterizira značajke procesa paljenja mješavina para goriva sa zrakom. Vrednovanje ovog svojstva temelji se na takvim pokazateljima kvalitete kao što su granice temperature i koncentracije paljenja, plamišta i samozapaljenja itd. Indeks zapaljivosti goriva ima istu vrijednost kao i njegova zapaljivost; u nastavku se ta dva svojstva razmatraju zajedno.
Zapaljivost određuje učinkovitost procesa izgaranja smjesa gorivo-zrak u komorama za izgaranje motora i uređajima za izgaranje.
Pumpabilnost karakterizira ponašanje goriva kada se pumpa kroz cjevovode i sustave za gorivo, kao i kada se filtrira. Ovo svojstvo određuje neprekinuti dotok goriva u motor pri različitim radnim temperaturama. Pumpljivost goriva procjenjuje se prema svojstvima viskoznosti i temperature, tački zamućenja i tačke tečenja, ograničavanju temperature filtriranja, sadržaju vode, mehaničkim nečistoćama itd.
Sklonost taloženju je sposobnost goriva da stvara različite vrste naslaga u komorama za izgaranje, sustavima goriva, usisnim i ispušnim ventilima. Procjena ovog svojstva temelji se na pokazateljima kao što su sadržaj pepela, kapacitet koksanja, smolaste tvari, nezasićeni ugljikovodici itd.
Korozivna aktivnost i kompatibilnost s nemetalnim materijalima karakterizira sposobnost goriva da izazove korozivna oštećenja metala, bubrenje, uništenje ili promjenu svojstava gumenih brtvi, brtvila i drugih materijala. to svojstvo performansi omogućuje kvantitativnu procjenu sadržaja korozivnih tvari u gorivu, ispitivanje otpornosti različitih metala, guma i brtvila u dodiru s gorivom.
Zaštitna sposobnost je sposobnost goriva da zaštiti materijale motora i agregata od korozije kada dođu u dodir s agresivnim medijem u prisutnosti goriva i, prije svega, sposobnost goriva da zaštiti metale od elektrokemijske korozije kad voda uđe. Ovo svojstvo procjenjuje se posebnim metodama koje uključuju učinak normalne, morske i kišnice na metale u prisutnosti goriva.
Svojstva protiv trošenja karakteriziraju smanjenje trošenja trljajućih površina u prisutnosti goriva. Ova su svojstva važna za motore u kojima se pumpe za gorivo i oprema za kontrolu goriva podmazuju samo samim gorivom bez upotrebe mazivo(na primjer, u klipu Pumpa za gorivo visokotlačni). Svojstvo se procjenjuje pokazateljima viskoznosti i mazivosti.
Kapacitet hlađenja određuje sposobnost goriva da apsorbira i uklanja toplinu s zagrijanih površina pri korištenju goriva kao nosača topline. Procjena svojstava temelji se na pokazateljima kvalitete kao što su toplinski kapacitet i toplinska vodljivost.
Stabilnost karakterizira postojanost pokazatelja kvalitete goriva tijekom skladištenja i transporta. Ovo svojstvo procjenjuje fizičku i kemijsku stabilnost goriva i njegovu sklonost biološkom oštećenju bakterijama, gljivicama i plijesni. Razina ove nekretnine omogućuje utvrđivanje zajamčenog roka skladištenja goriva u različitim klimatskim uvjetima.
Svojstva okoliša karakteriziraju utjecaj goriva i njegovih proizvoda izgaranja na ljude i okoliš. Procjena ove imovine temelji se na pokazateljima toksičnosti goriva i njegovih proizvoda izgaranja te opasnosti od požara i eksplozije.
Beskrajna morska prostranstva oru veliki brodovi poslušni rukama i volji ljudi, pokrenuti snažnim motorima koji koriste brodsko gorivo raznih vrsta. Transportni brodovi mogu koristiti različite motore, međutim većina ovih plutajućih konstrukcija opremljena je dizelskim motorima. Gorivo za brodove koje se koristi u brodskim dizelskim motorima podijeljeno je u dvije klase - destilat i težak... Destilirano gorivo uključuje ljetno dizelsko gorivo, kao i strano gorivo Marine Diesel Oil, Gas Oil i druga. Ima nisku viskoznost, pa nema
zahtijeva predgrijavanje pri pokretanju motora. Koristi se u dizelskim motorima velike i srednje brzine, a u nekim slučajevima i u dizelskim motorima s malim brojem okretaja u načinu pokretanja. Ponekad se koristi kao dodatak teškom lož ulju kad je potrebno smanjiti njegovu viskoznost. Teške sorte goriva se razlikuju od destilacijskih s povećanom viskoznošću, više visoka temperatura skrućivanje, prisutnost većeg broja teških frakcija, visok sadržaj pepela, sumpora, mehaničkih nečistoća i vode. Cijene ove vrste goriva za brodove znatno su niže.
Većina brodova koristi najjeftiniji teški dizel gorivo za brodske motore ili lož ulje. Korištenje loživog ulja diktirano je, prije svega, iz ekonomskih razloga, jer su cijene goriva za brodove, kao i ukupni troškovi prijevoza robe morem, pri korištenju mazuta značajno smanjeni. Kao primjer može se primijetiti da je razlika u cijeni lož ulja i drugih vrsta goriva koje se koriste za brodske motore oko dvjesto eura po toni.
Međutim, Pravila pomorske plovidbe propisuju u određenim načinima rada, na primjer, pri manevriranju, korištenje skupljih brodskih goriva niske viskoznosti ili dizelskog goriva. U nekim morskim područjima, na primjer, La Mancheu, zbog poteškoća u plovidbi i potrebe poštivanja ekoloških zahtjeva, upotreba lož ulja kao glavnog goriva općenito je zabranjena.
Izbor goriva uvelike ovisi o temperaturi na kojoj će se koristiti. Normalno pokretanje i redovni rad dizelskog motora osigurani su u ljetni period s cetanskim brojem 40-45, u zimsko razdoblje potrebno ga je povećati na 50-55. Za motorna goriva i lož ulja cetanski broj je u rasponu 30-35, za dizelska goriva-40-52.
Ts dijagrami koriste se prvenstveno u ilustrativne svrhe, budući da u Pv dijagramima površina ispod krivulje predstavlja rad čiste tvari u reverzibilnom procesu, a u Ts dijagramima površina ispod krivulje predstavlja toplinu primljenu pod istim uvjetima.
Otrovne komponente su: ugljikov monoksid CO, CH ugljikovodici, dušikovi oksidi NOx, čestice, benzen, toluen, policiklični aromatski ugljikovodici PAH, benzopiren, čađa i čestice, olovo i sumpor.
Trenutačno standarde za emisije štetnih tvari iz brodskih dizelskih motora postavlja IMO, međunarodna pomorska organizacija. Svi trenutno proizvedeni brodski dizelski motori moraju zadovoljavati ove standarde.
Glavne komponente opasne za ljude u ispušnim plinovima su: NOx, CO, CnHm.
Brojne metode, na primjer, izravno ubrizgavanje vode, mogu se primijeniti samo tijekom projektiranja i proizvodnje motora i njegovih sustava. Za već postojeće postrojavanje motora, te su metode neprihvatljive ili zahtijevaju značajne troškove za modernizaciju motora, zamjenu njegovih jedinica i sustava. U situaciji u kojoj je potrebno značajno smanjiti okside dušika bez preopreme serijskih dizelskih motora - a ovdje je upravo takav slučaj, najviše učinkovit način je uporaba trosmjernog katalizatora. Korištenje neutralizatora opravdano je u onim područjima gdje postoje visoki zahtjevi za emisije NOx, na primjer, u velikim gradovima.
Tako se glavni pravci za smanjenje štetnih emisija ispušnih plinova dizela mogu podijeliti u dvije skupine:
1)-poboljšanje dizajna motora i sustava;
2) - metode koje ne zahtijevaju modernizaciju motora: uporaba katalizatora i drugih sredstava za pročišćavanje ispušnih plinova, poboljšanje sastava goriva, uporaba alternativnih goriva.
Klima uređaj
Punjenje klima uređaja freonom može se izvršiti na nekoliko načina, svaki od njih ima svoje prednosti, nedostatke i točnost.
Izbor načina punjenja klima uređaja ovisi o razini profesionalnosti majstora, potrebnoj točnosti i upotrijebljenim alatima.
Također je potrebno zapamtiti da se ne mogu nadolijevati sva rashladna sredstva, već samo jednokomponentni (R22) ili uvjetno izotropni (R410a).
Višekomponentni freoni sastoje se od mješavine plinova s različitim fizikalna svojstva, koje se u slučaju curenja isparavaju neravnomjerno, pa čak i pri malom propuštanju, njihov se sastav mijenja; stoga se sustavi koji koriste takva rashladna sredstva moraju potpuno napuniti.
Svaki klima uređaj tvornički se puni određenom količinom rashladnog sredstva, čija je masa navedena u dokumentaciji za klima uređaj (također naznačena na natpisnoj pločici), postoje i podaci o količini freona koji se mora dodatno dodati za svaki metar rute freona (obično 5-15 gr.)
Prilikom punjenja gorivom ovom metodom potrebno je rashladni krug potpuno osloboditi iz preostalog freona (u cilindar ili otvor za ispuštanje u atmosferu, to nimalo ne šteti okolišu - o tome pročitajte u članku o učinku freona na klimu) i evakuirati. Zatim napunite sustav određenom količinom rashladnog sredstva ili pomoću cilindra za punjenje.
Prednosti ove metode su visoka točnost i dovoljna jednostavnost procesa punjenja klima uređaja. Nedostaci uključuju potrebu evakuacije freona i pražnjenja kruga, a cilindar za punjenje, štoviše, ima ograničen volumen od 2 ili 4 kilograma i velike dimenzije, što mu omogućuje upotrebu uglavnom u stacionarnim uvjetima.
Temperatura pothlađivanja je razlika između temperature kondenzacije freona određena prema tablici ili ljestvici manometra (određena tlakom očitanim na manometru spojenom na visokotlačni vod izravno na ljestvici ili prema tablici) i temperaturom pri izlaz kondenzatora. Temperatura pothlađivanja obično bi trebala biti u rasponu od 10-12 0 C (točnu vrijednost navode proizvođači)
Vrijednost pothlađivanja ispod ovih vrijednosti ukazuje na nedostatak freona - nema vremena za dovoljno hlađenje. U tom slučaju morate ga napuniti gorivom.
Ako je pothlađivanje iznad navedenog raspona, tada u sustavu postoji višak freona i mora se isprazniti prije nego što dosegne optimalne vrijednosti hipotermija.
Točenje goriva na ovaj način može se obaviti uz pomoć posebnih uređaja koji odmah određuju količinu podhlađenja i tlaka kondenzacije, ili je moguće uz pomoć zasebnih instrumenata - manometrijskog razdjelnika i termometra.
Prednosti ove metode uključuju dovoljnu točnost punjenja. No, na točnost ove metode utječe onečišćenje izmjenjivača topline, stoga je prije punjenja gorivom ovom metodom potrebno očistiti (isprati) kondenzator vanjske jedinice.
Pregrijavanje je razlika između temperature isparavanja rashladnog sredstva određena iz tlaka zasićenja u rashladnom krugu i temperature nakon isparivača. Praktično se određuje mjerenjem tlaka na usisnom ventilu klima uređaja i temperature usisne cijevi na udaljenosti 15-20 cm od kompresora.
Pregrijavanje je obično u rasponu od 5-7 0 C (točnu vrijednost navodi proizvođač)
Smanjenje pregrijavanja ukazuje na višak freona - mora se isprazniti.
Pothlađivanje iznad norme ukazuje na nedostatak rashladnog sredstva - sustav se mora puniti dok se ne postigne potrebno pregrijavanje.
Ova je metoda prilično točna i može se znatno pojednostaviti ako koristite posebne uređaje.
Ako sustav ima prozor za gledanje, tada se po prisutnosti mjehurića može suditi o nedostatku freona. U tom se slučaju rashladni krug puni sve dok protok mjehurića ne nestane, to se mora činiti u obrocima, nakon svakog čekanja da se tlak stabilizira i odsutnosti mjehurića.
Može se puniti i pritiskom, pri čemu se postižu temperature kondenzacije i isparavanja koje je odredio proizvođač. Točnost ove metode ovisi o čistoći kondenzatora i isparivača.
Podsjetimo da su VRF sustavi (Variable Refrigerant Flow - sustavi s promjenjivim protokom rashladnog sredstva) danas najdinamičnije razvijajuća klasa klimatizacijskih sustava. Globalni rast prodaje sustava VRF klase povećava se za 20-25% godišnje, istiskujući konkurentske mogućnosti klimatizacije s tržišta. Što je uzrok ovog rasta?
Prvo, zahvaljujući opsežnim mogućnostima sustava s promjenjivim protokom rashladnog sredstva: veliki izbor vanjske jedinice - od mini -VRF -a do velikih kombiniranih sustava. Veliki izbor unutarnjih jedinica. Duljina cjevovoda je do 1000 m (slika 1).
Drugo, zbog visoke energetske učinkovitosti sustava. Inverterski pogon kompresora, nedostatak međuizmjenjivača topline (za razliku od vodenih sustava), individualna potrošnja rashladnog sredstva - sve to osigurava minimalnu potrošnju energije.
Treće, modularnost dizajna igra pozitivnu ulogu. Potrebne performanse sustava prikupljaju se iz zasebnih modula, što je nesumnjivo vrlo prikladno i povećava ukupnu pouzdanost u cjelini.
Zato danas VRF sustavi zauzimaju najmanje 40% svjetskog tržišta centralnih klimatizacijskih sustava i taj udio raste svake godine.
Koji maksimalna duljina freonski cjevovodi možda split sustav klimatizacije? Za kućanske sustave s kapacitetom do 7 kW hladnoće to je 30 m. Za poluindustrijsku opremu ta brojka može doseći 75 m (pretvarač vanjska jedinica). Za split sustave ta je vrijednost maksimalna, ali za sustave klase VRF maksimalna duljina cjevovoda (ekvivalent) može biti mnogo veća - do 190 m (ukupno - do 1000 m).
Očito se VRF sustavi bitno razlikuju od split sustava u smislu freonskog kruga, što im omogućuje rad s dugim cjevovodima. Ova razlika leži u prisutnosti posebnog uređaja u vanjskoj jedinici koji se naziva podhlađivač rashladnog sredstva ili pothladnjak (slika 2).
Prije razmatranja osobitosti rada VRF sustava, obratimo pozornost na dijagram freonskog kruga split sustava i shvatimo što se događa s rashladnim sredstvom s dugim cjevovodima freona.
Na sl. 3 prikazuje klasični freonski ciklus u krugu klima uređaja u osi "entalpija tlaka". Štoviše, ovo je ciklus za sve split sustave na freonu R410a, odnosno, tip ovog dijagrama ne ovisi o performansama klima uređaja ili marki.
Krenimo od točke D, s početnim parametrima u kojima (temperatura 75 ° C, tlak 27,2 bara) freon ulazi u kondenzator vanjske jedinice. Trenutačno je freon pregrijani plin, koji se najprije ohladi na temperaturu zasićenja (oko 45 ° C), zatim se počinje kondenzirati i u točki A potpuno prelazi iz stanja plina u tekućinu. Nadalje, tekućina se prehladi do točke A (temperatura 40 ° C). Vjeruje se da je optimalna temperatura pothlađivanja 5 ° C.
Nakon izmjenjivača topline vanjske jedinice, rashladno sredstvo ulazi u uređaj za prigušivanje u vanjskoj jedinici - termostatski ventil ili kapilarnu cijev, a njegovi se parametri mijenjaju u točku B (temperatura 5 ° C, tlak 9,3 bara). Imajte na umu da se točka B nalazi u zoni mješavine tekućine i plina (slika 3). Stoga, nakon prigušivanja, mješavina tekućine i plina ulazi u cjevovod tekućine. Što je veća količina hlađenja freona u kondenzatoru, to više udjela tekućeg freona ulazi u unutarnju jedinicu, što je veća učinkovitost klima uređaja.
Na sl. 3, naznačeni su sljedeći procesi: V -S - proces vrenja freona u unutarnjoj jedinici s konstantnom temperaturom od oko 5 ° C; S -S - pregrijavanje freona do +10 ° C; S -L - proces usisavanja rashladnog sredstva u kompresor (gubici tlaka nastaju u plinovoda i elementi freonskog kruga od izmjenjivača topline unutarnje jedinice do kompresora); L -M - proces komprimiranja plinovitog freona u kompresoru s povećanjem tlaka i temperature; M -D - postupak pumpanja plinovitog rashladnog sredstva iz kompresora u kondenzator.
Gubitak tlaka u sustavu ovisi o brzini freona V i hidrauličkim karakteristikama mreže:
Što će se dogoditi s klima uređajem kada se povećaju hidraulične performanse mreže (zbog povećane duljine ili velikog broja lokalni otpor)? Povećani gubici tlaka u plinskom vodu dovest će do pada tlaka na ulazu u kompresor. Kompresor će početi hvatati rashladno sredstvo s nižim tlakom, a time i manjom gustoćom. Potrošnja rashladnog sredstva će pasti. Na izlazu, kompresor će proizvesti niži tlak i, sukladno tome, temperatura kondenzacije će pasti. Niža temperatura kondenzacije rezultirat će nižom temperaturom isparavanja i smrzavanjem plinovoda.
Ako dođe do povećanih gubitaka tlaka u cjevovodu za tekućinu, proces je još zanimljiviji: budući da smo otkrili da je u cjevovodu za tekućinu freon u zasićenom stanju, točnije u obliku mješavine mjehurića tekućine i plina, tada će svaki gubitak tlaka dovesti do malog vrenja rashladnog sredstva i povećanja udjela plina.
Potonje će značiti naglo povećanje volumena mješavine pare i plina i povećanje brzine kretanja duž cjevovoda tekućine. Povećana brzina kretanja opet će uzrokovati dodatni gubitak pritiska, proces će postati "lavina".
Na sl. 4 prikazuje konvencionalni grafikon specifičnih gubitaka tlaka ovisno o brzini kretanja rashladnog sredstva u cjevovodu.
Ako, na primjer, gubitak tlaka s duljinom cijevi od 15 m iznosi 400 Pa, tada se povećanjem duljine cjevovoda dva puta (do 30 m) gubici povećavaju ne dva puta (do 800 Pa), već sedam puta - do 2800 Pa.
Stoga je jednostavno udvostručenje duljine cjevovoda u odnosu na standardne duljine za split sustav s On-Off kompresorom kobno. Potrošnja rashladnog sredstva će pasti nekoliko puta, kompresor će se pregrijati i vrlo brzo će otkazati.
Na sl. 5 shematski prikazuje princip rada pothlađivača rashladnog sredstva. Na sl. 6 prikazuje isto rashladni ciklus na dijagramu tlak-entalpija. Pogledajmo pobliže što se događa s rashladnim sredstvom kada radi sustav promjenjivog protoka rashladnog sredstva.
1-2: Tekuće rashladno sredstvo nakon kondenzatora u točki 1 podijeljeno je u dva toka. Veći dio prolazi kroz izmjenjivač topline sa protjecanjem. Hladi glavni dio rashladnog sredstva na + 15 ... + 25 ° C (ovisno o njegovoj učinkovitosti), koji zatim ulazi u cjevovod tekućine (točka 2).
1-5: Drugi dio struje tekućeg rashladnog sredstva iz točke 1 prolazi kroz ekspanzijski ventil, njegova temperatura pada na +5 ° C (točka 5) i ulazi u isti izmjenjivač topline s protutokom. U potonjem vri i hladi glavni dio rashladnog sredstva. Nakon vrenja, plinoviti freon odmah ulazi u usis kompresora (točka 7).
2-3: Na izlazu vanjske jedinice (točka 2) tekuće rashladno sredstvo teče kroz cjevovod do unutarnje jedinice... U tom slučaju praktički nema izmjene topline s okolinom, ali se dio tlaka gubi (točka 3). Za neke proizvođače prigušivanje se djelomično vrši u vanjskoj jedinici VRF sustava, pa je tlak u točki 2 manji nego na našem grafikonu.
3-4: Gubitak tlaka rashladnog sredstva u elektroničkom ekspanzijskom ventilu (EEV) koji se nalazi ispred svake unutarnje jedinice.
4-6: Isparavanje rashladnog sredstva u unutarnjoj jedinici.
6-7: Gubitak tlaka rashladnog sredstva pri povratku u vanjsku jedinicu kroz plinovod.
7-8: Kompresija plinovitog rashladnog sredstva u kompresoru.
8-1: Hlađenje rashladnog sredstva u izmjenjivaču topline vanjske jedinice i njegova kondenzacija.
Razmotrimo detaljnije odjeljak od točke 1 do točke 5. U VRF sustavima bez pothlađivača rashladnog sredstva, proces iz točke 1 odmah ide do točke 5 (uz plavu liniju na slici 6). Specifični kapacitet rashladnog sredstva (koje se isporučuje unutarnjim jedinicama) proporcionalno je duljini voda 5-6. U sustavima u kojima postoji podhlađivač, korisni kapacitet rashladnog sredstva proporcionalan je liniji 4-6. Uspoređujući duljine redaka 5-6 i 4-6, rad freonskog pothlađivača postaje jasan. Učinkovitost hlađenja cirkulirajućeg rashladnog sredstva povećana je za najmanje 25%. No to ne znači da su se performanse cijelog sustava povećale za 25%. Činjenica je da dio rashladnog sredstva nije tekao u unutarnje jedinice, već je odmah otišao na usis kompresora (linija 1-5-6).
Upravo je to ravnoteža: za koji se iznos povećala produktivnost freona opskrbljenog unutarnjim blokovima, a performanse sustava u cjelini smanjile su se za istu količinu.
Dakle, koja je svrha korištenja podhlađivača rashladnog sredstva ako ne povećava ukupne performanse VRF sustava? Da bismo odgovorili na ovo pitanje, vratimo se na Sl. 1. Svrha korištenja pothlađivača je smanjenje gubitaka na dugim stazama sustava s promjenjivim protokom rashladnog sredstva.
Činjenica je da su sve karakteristike VRF sustava date za standardnu duljinu cijevi od 7,5 m. To jest, nije sasvim točno uspoređivati VRF sustave različitih proizvođača prema kataloškim podacima, jer će stvarne duljine cjevovoda biti mnogo dulje - u pravilu od 40 do 150 m. Što se duljina cjevovoda razlikuje od standardne, to je veći gubitak tlaka u sustavu, više se rashladno sredstvo ukuhava u cjevovodu tekućine. Gubici kapaciteta vanjske jedinice duž duljine prikazani su na posebnim tablicama u servisnim priručnicima (slika 7). Na tim je grafikonima potrebno usporediti učinkovitost sustava u prisutnosti pothlađivača rashladnog sredstva i u njegovoj odsutnosti. Gubitak performansi VRF sustava bez pothlađivača na duge staze iznosi do 30%.
1. Pohladnjak rashladnog sredstva neophodan je za rad VRF sustava. Njegove su funkcije, prvo, povećati energetski kapacitet rashladnog sredstva koje se dovodi u unutarnje jedinice, i drugo, smanjiti gubitak tlaka u sustavu na dugim rutama.
2. Ne isporučuju svi proizvođači VRF sustava svoje sustave s podhlađivačem rashladnog sredstva. Posebno često su OEM marke isključene iz pothlađivača radi smanjenja troškova izgradnje.
19.10.2015
Stupanj pothlađivanja tekućine dobiven na izlazu iz kondenzatora je važan pokazatelj, koji karakterizira stabilan rad rashladnog kruga. Pothlađivanje je razlika temperature između tekućine i kondenzacije pri danom tlaku.
Pod normalnim atmosferski pritisak, kondenzacija vode ima temperaturu od 100 stupnjeva Celzijusa. Prema zakonima fizike, voda koja ima 20 stupnjeva smatra se prehlađenom za 80 stupnjeva Celzijusa.
Pothlađivanje na izlazu iz izmjenjivača topline varira kao razlika između temperature tekućine i kondenzacije. Na temelju slike 2.5, hipotermija će biti 6 K ili 38-32.
U kondenzatorima s zračno hlađen pokazatelj hipotermije trebao bi biti od 4 do 7 K. Ako ima drugačiju vrijednost, onda to ukazuje na nestabilan rad.
Interakcija kondenzatora i ventilatora: razlika u temperaturi zraka.
Zrak koji ispuhuje ventilator ima pokazatelj od 25 stupnjeva Celzijusa (slika 2.3). On uzima toplinu od freona, zbog čega mu se temperatura mijenja do 31 stupanj.
Slika 2.4 prikazuje detaljniju promjenu:
Tae je temperaturna oznaka zraka koji se dovodi u kondenzator;
Tas - zrak s novom temperaturom kondenzatora nakon hlađenja;
Tk - očitanje temperature kondenzacije iz manometra;
Δθ je razlika u pokazateljima temperature.
Izračun temperaturne razlike u zračno hlađenom kondenzatoru provodi se prema formuli:
Δθ = (tas - tae), gdje K ima raspon 5–10 K. Na grafikonu je ta vrijednost 6 K.
Razlika u temperaturnoj razlici u točki D, odnosno na izlazu iz kondenzatora, u ovom slučaju iznosi 7 K, budući da je u istoj granici. Temperaturna visina je 10-20 K, na slici je (tk-tae). Najčešće se vrijednost ovog pokazatelja zaustavlja na oko 15 K, ali u ovom primjeru - 13 K.
Prehlađivanje kondenzata shvaća se kao smanjenje temperature kondenzata u odnosu na temperaturu zasićene pare koja ulazi u kondenzator. Gore je napomenuto da je količina prehlađenja kondenzata određena temperaturnom razlikom t n -t Do .
Pothlađivanje kondenzata dovodi do zamjetnog smanjenja učinkovitosti instalacije, budući da se s pothlađivanjem kondenzata povećava količina topline koja se prenosi u kondenzatoru u rashladnu vodu. Povećanje podhlađenja kondenzata za 1 ° C uzrokuje prekomjernu potrošnju goriva u instalacijama bez regenerativnog grijanja napojnu vodu za 0,5%. S regenerativnim zagrijavanjem napojne vode, pretjerana potrošnja goriva u instalaciji je nešto manja. U modernim instalacijama s regenerativnim kondenzatorima, podhlađenje kondenzata u normalnim radnim uvjetima kondenzacijska jedinica ne prelazi 0,5-1 ° C. Prehlađivanje kondenzata uzrokovano je sljedećim razlozima:
a) kršenje gustoće zraka vakuumskog sustava i povećano usisavanje zraka;
b) visoka razina kondenzat u kondenzatoru;
c) prekomjerna potrošnja rashladne vode kroz kondenzator;
d) projektne greške kondenzatora.
Povećanje sadržaja zraka u pari-zrak
smjesa dovodi do povećanja parcijalnog tlaka zraka i, shodno tome, do smanjenja parcijalnog tlaka vodene pare u odnosu na ukupni tlak smjese. Zbog toga će temperatura zasićene vodene pare, a time i temperatura kondenzata biti niža nego što je bila prije povećanja sadržaja zraka. Stoga je jedna od važnih mjera usmjerenih na smanjenje prekomjernog hlađenja kondenzata osiguravanje dobre gustoće zraka vakuumskog sustava turbinske jedinice.
Uz značajno povećanje razine kondenzata u kondenzatoru, može doći do pojave da će donji redovi rashladnih cijevi biti isprani kondenzatom, uslijed čega će se kondenzat prehladiti. Stoga se mora pobrinuti da razina kondenzata uvijek bude ispod donjeg reda rashladnih cijevi. Najbolji lijek sprječavanje neprihvatljivog povećanja razine kondenzata uređaj je za njegovu automatsku regulaciju u kondenzatoru.
Prekomjerno strujanje vode kroz kondenzator, osobito na njegovoj niskoj temperaturi, dovest će do povećanja vakuuma u kondenzatoru zbog smanjenja parcijalnog tlaka vodene pare. Stoga se protok rashladne vode kroz kondenzator mora kontrolirati ovisno o opterećenju parom na kondenzatoru i temperaturi rashladne vode. Na ispravno podešavanje brzina protoka rashladne vode u kondenzatoru, održat će se ekonomski vakuum i pothlađivanje kondenzata neće ići dalje minimalna vrijednost za dati kondenzator.
Do prekomjernog hlađenja kondenzata može doći zbog grešaka u dizajnu kondenzatora. U nekim izvedbama kondenzatora, kao rezultat bliskog rasporeda rashladnih cijevi i njihovog neuspješnog loma duž cijevnih cijevi, stvara se velika otpornost na pare, koja u nekim slučajevima doseže 15-18 mm Hg. Umjetnost. Visoka otpornost pare na kondenzator dovodi do značajnog pada tlaka iznad razine kondenzata. Smanjenje tlaka smjese iznad razine kondenzata događa se zbog smanjenja parcijalnog tlaka vodene pare. Tako se temperatura kondenzata dobiva znatno ispod temperature zasićene pare koja ulazi u kondenzator. U takvim slučajevima, kako bi se smanjilo prehlađivanje kondenzata, potrebno je izvršiti strukturne izmjene, naime, ukloniti neke od rashladnih cijevi kako bi se rasporedili hodnici u snopu cijevi i smanjila otpornost pare na kondenzator.
Treba imati na umu da uklanjanje dijela rashladnih cijevi i posljedično smanjenje rashladne površine kondenzatora dovodi do povećanja specifičnog opterećenja kondenzatora. Međutim, povećanje specifičnog opterećenja parom obično je sasvim prihvatljivo, budući da kondenzatori starijih izvedbi imaju relativno nisko specifično opterećenje parom.
Razmotrili smo glavna pitanja rada opreme kondenzacijske jedinice Parna turbina... Iz navedenog proizlazi da glavnu pozornost tijekom rada kondenzacijske jedinice treba posvetiti održavanju ekonomskog vakuuma u kondenzatoru i osiguravanju minimalnog prehlađenja kondenzata. Ova dva parametra uvelike utječu na učinkovitost turbinske jedinice. U tu je svrhu potrebno održavati dobru gustoću zraka vakuumskog sustava turbinske jedinice, osigurati normalan rad uređaja za uklanjanje zraka, cirkulacijskih i crpki za kondenzat, održavati cijevi kondenzatora čistima, pratiti gustoću vode u kondenzatoru, spriječiti porast usisavanja sirove vode, osigurati normalan rad rashladnih uređaja. Instrumenti, automatski regulatori, signalizacijski i regulacijski uređaji dostupni u instalaciji omogućuju osoblju za održavanje da prati stanje opreme i način rada instalacije te održava takve načine rada koji osiguravaju visoko ekonomičan i pouzdan rad instalacije.
