-\u003e 13.03.2012 - Переохолодження в холодильних установках

Переохолодження рідкого холодоагенту після конденсатора - істотний спосіб збільшення холодопродуктивності холодильної установки. Зниження температури переохолоджуватися холодоагенту на один градус відповідає підвищенню продуктивності нормально функціонуючої холодильної установки приблизно на 1% при тому ж рівні енергоспоживання. Ефект досягається за рахунок зменшення при переохолодженні частки пара в парожидкостной суміші, якою є сконденсований холодоагент, що надходить до ТРВ випарника навіть з ресивера.

У низькотемпературних холодильних установках застосування переохолодження особливо ефективно. У них переохолодження сконденсованого холодоагенту до значних негативних температур дозволяє збільшувати холодопродуктивність установки більш ніж в 1,5 рази.

Залежно від розмірів і конструкції холодильних установок реалізувати цей фактор можна в додатковому теплообміннику, що встановлюється на рідинної лінії між ресивером і ТРВ випарника, різними способами.

Переохолодження хладагента за рахунок зовнішніх джерел холоду

• у водяному теплообміннику за рахунок використання доступних джерел дуже холодної води
• в повітряних теплообмінниках в холодну пору року
• в додатковому теплообміннику холодними парами від зовнішньої / допоміжної холодильної установки

Переохолодження за рахунок внутрішніх ресурсів холодильної установки

• в теплообміннику - Переохолоджувач за рахунок розширення частини фреону, що циркулює в основному холодильному контурі - реалізується в установках з двоступінчастим стисненням і в сателітних системах, а також в установках з гвинтовими, поршневими і спіральними компресорами, які мають проміжні порти всмоктування
• в регенеративних теплообмінниках холодними парами, всмоктується в компресор з основного випарника - реалізується в установках, що працюють на хладагентах з низьким значенням показника адіабати, головним чином HFC (ГФУ) і HFO (ГФО)

истема переохолодження, що використовують зовнішні джерела холоду все ще досить рідко застосовуються на практиці. Переохолодження від джерел холодної води застосовується, як правило, в теплових насосах - водонагрівальних установках, а також в середньо- і високотемпературних установках, де в безпосередній близькості від них є джерело холодної води - використовуються артезіанські свердловини, природні водойми для суднових установок і т.д . Переохолодження від зовнішніх додаткових холодильних машин реалізується вкрай рідко і тільки в дуже великих установках промислового холоду.

Переохолодження в повітряних теплообмінниках застосовується теж вельми нечасто, так як ця опція холодильних установок поки малозрозуміла і незвична для російських холодильщиків. Крім того, проектувальників бентежать сезонні коливання значень підвищення холодопродуктивності установок від застосування в них повітряних Переохолоджувач.

Системи переохолодження, що використовують внутрішні ресурси широко застосовуються в сучасних холодильних установках, причому з компресорами практично всіх типів. В установках з гвинтовими і двоступінчастими поршневими компресорами застосування переохолодження впевнено домінує, так як можливість забезпечувати всмоктування парів з проміжним тиском реалізована безпосередньо в конструкції цих типів компресорів.

Головним завданням, що стоїть в даний час перед виробниками холодильних і кліматичних установок різного призначення, Є підвищення продуктивності і ефективності входять до них компресорів та теплообмінного обладнання. Ця ідея не втратила своєї актуальності за весь час розвитку холодильного обладнання з моменту зародження цієї галузі промисловості до наших днів. Сьогодні, коли вартість енергоресурсів, а також розмір парку експлуатується і вводиться в експлуатацію холодильного обладнання досягли таких вражаючих висот, підвищення ефективності систем виробляють і споживають холод стало актуальною світовою проблемою. З урахуванням того, що проблема ця носить комплексний характер, що діють законодавства більшості європейських держав стимулюють розробників холодильних систем на підвищення їх ефективності і продуктивності.

В конденсаторі газоподібний холодоагент, стиснений компресором, переходить в рідкий стан (конденсується). Залежно від умов роботи холодильного контура пари холодоагенту можуть сконденсуватися повністю або частково. Для правильного функціонування холодильного контуру необхідна повна конденсація парів холодоагенту в конденсаторі. Процес конденсації протікає при постійній температурі, званої температурою конденсації.

Переохолодження хладагента - це різниця між температурою конденсації і температурою холодоагенту на виході з конденсатора. Поки в суміші газоподібного і рідкого холодоагенту є хоч одна молекула газу, температура суміші буде дорівнює температурі конденсації. Отже, якщо температура суміші на виході з конденсатора дорівнює температурі конденсації, значить, в суміші холодоагенту міститься пар, а якщо температура холодоагенту на виході з конденсатора нижче температури конденсації, то це однозначно вказує на те, що холодоагент повністю перейшов в рідкий стан.

перегрів холодоагенту - це різниця між температурою холодоагенту на виході з випарника і температурою кипіння холодоагенту у випарнику.

Для чого потрібно перегрівати пари вже викіпевшей холодоагенту? Сенс цього полягає в тому, щоб бути впевненим, що весь холодоагент гарантовано перейшов в газоподібний стан. Наявність рідкої фази в холодоагенті, що надходить в компресор, може привести до гідравлічного удару і вивести з ладу компресор. А оскільки кипіння холодоагенту відбувається при постійній температурі, то ми не можемо стверджувати, що весь холодоагент википів до тих пір, поки його температура не перевищить його температуру кипіння.

У двигунах внутрішнього згоряння доводиться стикатися з явищем крутильних коливань валів. Якщо ці коливання загрожують міцності колінчастого вала в робочому діапазоні частоти обертання валу, то застосовують антівібратори і демпфери. Їх розміщують на вільному кінці колінчастого вала, т. Е. Там, де виникають найбільші крутильні

коливання.

зовнішні сили змушують колінчастий вал дизеля здійснювати крутильні коливання

Ці сили - тиск газів і сили інерції шатунно-кривошипного механізму, під змінним дією яких створюється безупинно мінливий, що обертає. Під впливом нерівномірного обертального моменту ділянки колінчастого вала деформуються: закручуються і розкручуються. Іншими словами, в колінчастому валу виникають крутильні коливання. Складна залежність крутного моменту від кута повороту колінчастого вала може бути представлена \u200b\u200bу вигляді суми синусоїдальних (гармонічних) кривих з різними амплітудами і частотами. При деякій частоті обертання колінчастого вала частота вимушених коливань, в даному випадку будь-якої складової крутного моменту, може збігтися з частотою власних коливань вала, т. Е. Наступить явище резонансу, при якому амплітуди крутильних коливань вала можуть стати настільки великі, що вал може зруйнуватися.

щоб усунути явище резонансу в сучасних дизелях, застосовуються спеціальні пристрої -антівібратори. Широке поширення отримав один з видів такого пристрою - маятниковий антівібратор. У той момент, коли рух маховика під час кожного його коливання буде прискорюватися, вантаж антівібратора за законом інерції буде прагнути зберегти свій рух з попередньою швидкістю, т. Е. Почне відставати на деякий кут від ділянки вала, до якого антівібратор прикріплений (положення II) . Вантаж (вірніше, його інерційна сила) буде як би «пригальмовувати» вал. Коли кутова швидкість маховика (вала) під час цього ж коливання почне зменшуватися, вантаж, підкоряючись закону інерції, буде прагнути як би «тягнути» за собою вал (положення III),
Таким чином, інерційні сили підвішеного вантажу під час кожного коливання будуть періодично впливати на вал в напрямку, протилежному прискорення або уповільнення валу, і тим самим змінювати частоту його власних коливань.

силіконові Демпфери. Демпфер складається з герметичного корпусу, всередині якого розміщений маховик (маса). Маховик може вільно обертатися відносно корпусу, укріпленого на кінці колінчастого вала. Простір між корпусом і маховиком заповнене силіконової рідиною, що має велику в'язкість. Коли колінчастий вал обертається рівномірно, маховик за рахунок сил тертя в рідині набуває ту ж однакову з валом частоту (швидкість) обертання. А якщо виникнуть крутильні коливання колінчастого вала? Тоді їх енергія передається корпусу і буде поглинена силами в'язкого тертя, що виникають між корпусом і інерційної масою маховика.

Режими малих оборотів і навантажень. Перехід головних двигунів на режими малих оборотів, як і перехід допоміжних на режими малих навантажень, пов'язаний зі значним скороченням подачі палива в циліндри і збільшенням надлишку повітря. Одночасно знижуються параметри повітря в кінці стиснення. Особливо помітна зміна рс і Тс в двигунах з газотурбінним наддувом, так як газотурбокомпрессор на малих навантаженнях практично не працює і двигун автоматично переходить на режим роботи без наддуву. Малі порції палива, що згорає і великий надлишок повітря знижують температуру в камері згоряння.

Через низькі температур циклу процес згоряння палива протікає мляво, повільно, частина палива не встигає згоріти і стікає по стінках циліндра в картер або несеться з відпрацьованими газами в випускну систему.

Погіршення згоряння палива сприяє також погане смесеобразование палива з повітрям, обумовлене зниженням тиску упорскування палива при падінні навантаження і зниження частоти обертання. Нерівномірний і нестабільний уприскування палива, а також низькі температури в циліндрах викликають нестійку роботу двигуна, нерідко супроводжується пропусками спалахів і підвищеним димленням.

Нагарообразование протікає особливо інтенсивно при використанні в двигунах важких палив. При роботі на малих навантаженнях через погане розпилювання і відносно низьких температур в циліндрі краплі важкого палива повністю не вигоряють. При нагріванні краплі легкі фракції поступово випаровуються і згоряють, а в її ядрі залишаються виключно важкі висококиплячі фракції, основу яких складають ароматичні вуглеводні, що володіють найбільш міцним зв'язком між атомами. Тому окислення їх призводить до утворення проміжних продуктів - асфальтенов і смол, що володіють високою липкостью і здатних триматися на металевих поверхнях.

В силу викладених обставин при тривалій роботі двигунів на режимах малих оборотів і навантажень відбувається інтенсивне забруднення циліндрів і особливо випускного тракту продуктами неповного згоряння палива і масла. Випускні канали кришок робочих циліндрів і випускні патрубки покриваються щільним шаром асфальто-смолистих речовин і коксу, нерідко на 50-70% зменшують їх прохідний перетин. У випускній трубі товщина шару нагару досягає 10 20мм. Ці відкладення при підвищенні навантаження на двигун періодично спалахують, викликаючи в випускний системі пожежа. Все маслянисті відкладення вигорають, а утворюються при згорянні сухі вуглекислі речовини видуваються в атмосферу.

Формулювання другого закону термодинаміки.
Для існування теплового двигуна потрібні 2 джерела - гаряче джерело і холодний джерело (довкілля). Якщо тепловий двигун працює тільки від одного джерела то він називається вічним двигуном 2-го роду.
1 формулювання (Оствальда):
"Вічний двигун 2-го роду неможливий".
Вічний двигун 1-го роду це тепловий двигун, у якого L\u003e Q1, де Q1 - підведена теплота. Перший закон термодинаміки "дозволяє" можливість створити тепловий двигун повністю перетворює підведену теплоту Q1в роботу L, тобто L \u003d Q1. Другий закон накладає більш жорсткі обмеження і стверджує, що робота повинна бути менше підведеної теплоти (L Вічний двигун 2-го роду можна здійснити, якщо теплоту Q2 передати від холодного джерела до гарячого. Але для цього теплота мимоволі повинна перейти від холодного тіла до гарячого, що неможливо. Звідси випливає 2-я формулювання (Клаузиуса):
"Теплота не може мимоволі переходить від більш холодного тіла до більш нагрітого".
Для роботи теплового двигуна потрібні 2 джерела - гарячий і холодний. 3-тя формулювання (Карно):
"Там де є різниця температур, можливо вчинення роботи".
Всі ці формулювання взаємопов'язані, з одного формулювання можна отримати іншу.

індикаторний ККД залежить від: ступеня стиснення, коефіцієнта надлишку повітря, конструкції камери згоряння, кута випередження, частоти обертання, тривалості впорскування палива, якості розпилювання і сумішоутворення.

Підвищення індикаторного ККД (За рахунок вдосконалення процесу згоряння і скорочення втрат теплоти палива в процесах стиснення і розширення)

????????????????????????????????????

Для сучасних двигунів характерний високий рівень теплової напруженості ЦПГ, обумовлений форсировкой їх робочого процесу. Це вимагає технічно грамотного догляду за системою охолодження. Необхідний тепловідвід від нагрітих поверхонь двигуна можна досягти або збільшенням різниці тим-р води Т \u003d Т в.вих - Т в.вх, або збільшенням її витрати. Більшість дізелестроітельних фірм рекомендують для МОД Т \u003d 5 - 7 гр.С, для СОД і ВОД т \u003d 10 - 20 гр.С. Обмеження перепаду тим-р води викликано прагненням зберегти мінімальні температурні напруги циліндрів і втулок по їх висоті. Інтенсифікація тепловіддачі здійснюється завдяки великим швидкостям руху води.

При охолодженні забортної водою максимальна тим-ра 50 гр.С. Лише замкнуті системи охолодження дозволяють використовувати переваги високотемпературного охолодження. При підвищенні тем-ри ох. води зменшуються втрати на тертя в поршневий групі і дещо збільшується еф. потужність і економічність двигуна, при збільшенні Тв температурний градієнт по товщині втулки зменшується, знижуються і теплові напруги. При зменшенні тем-ри ох. води посилюється хімічна корозія через конденсацію на циліндрі сірчаної кислоти, особливо при спалюванні сірчистих палив. Однак, є обмеження тем-ри води через обмеження тем-ри дзеркала циліндра (180 гр. С) і її подальше підвищення може привести до порушення міцності масляної плівки, її зникнення і появи сухого тертя. Тому більшість фірм обмежують тим-ру межами 50 -60 гр. З і лише при спалюванні високосірчистих палив допускається 70 -75 гр. С.

коефіцієнт теплопередачі - одиниця, яка позначає проходження теплового потоку потужністю 1 Вт крізь елемент будівельної конструкції площею 1 м2 при різниці температур зовнішнього повітря і внутрішнього в 1 Кельвін Вт / (м 2 К).

Визначення коефіцієнта теплопередачі звучить наступним чином: втрата енергії квадратним метром поверхні при різниці температур зовнішнього і внутрішнього. Це визначення тягне за собою взаємозв'язок ват, квадратних метрів і Кельвіна W / (m2 · K).

Для розрахунку теплообмінних апаратів широко використовують кінетичне рівняння, яке виражає зв'язок між тепловим потоком Q і поверхнею F теплопередачі, званого основним рівнянням теплопередачі: Q \u003d KFΔtсрτ, де К - кінетичний коефіцієнт (коефіцієнт теплопередачі, що характеризує швидкість передачі теплоти; Δtср - середня рушійна сила або середня різниця температур між теплоносіями (середній температурний напір) по поверхні теплопередачі; τ - час.

Найбільшу трудність викликає розрахунок коефіцієнта теплопередачі К, Що характеризує швидкість процесу теплопередачі за участю всіх трьох видів перенесення тепла. Фізичний сенс коефіцієнта теплопередачі випливає з рівняння (); його розмірність:

На рис. 244 OB \u003d R - радіус кривошипа і AB \u003d L - довжина шатуна. Позначимо відношення L0 \u003d L / R- називається відносною довжиною шатуна, для суднових дизелів знаходиться в межах 3.5-4.5.

проте в теорії КШМ ВИКОРИСТОВУЮТЬ ЗВОРОТНИЙ ВЕЛИЧИНУ λ \u003d R / L

Відстань між віссю поршневого пальця і \u200b\u200bвіссю вала при повороті його на кут а

АТ \u003d AD + DО \u003d LcosB + Rcosa

Коли поршень знаходиться в ст. м. т., то ця відстань дорівнює L + R.

Отже, шлях, пройдений поршнем при повороті кривошипа на кут а, буде равенx \u003d L + R-AO.

Шляхом математичних обчислень отримаємо формулу шляху поршня

Х \u003d R (1 cosa + 1 / λ (1-cosB)) (1)

Середня швидкість поршня Vm поряд з частотою обертання є показником швидкісного режиму двигуна. Вона визначається за формулою Vm \u003d Sn / 30, де S - хід поршня, м; п - частота обертання, хв-1. Вважають, що для МОД vm \u003d 4-6 м / с, для СОД vm \u003d 6s-9 м / с і для ВОД vm\u003e 9 м / с. Чим вище vm, тим більше динамічні напруги в деталях двигуна і тим більша ймовірність їх зношування - в першу чергу циліндропоршневої групи (ЦПГ). В даний час параметр vm досяг певної межі (15-18,5 м / с), обумовленого міцністю матеріалів, що застосовуються в двигунобудування, тим більше, що динамічна напруженість ЦПГ пропорційна квадрату значення vm. Так, при збільшенні vm в 3 рази напруги в деталях зростуть в 9 разів, що потребують відповідного посилення міцності матеріалів, що застосовуються для виготовлення деталей ЦПГ.

Середня швидкість поршня завжди вказується в заводському паспорті (сертифікаті) двигуна.

Справжня швидкість поршня, т. Е. Швидкість його в даний момент (в м / сек), визначається як перша похідна шляху по часу. Підставами в формулу (2) a \u003d ω t, де ω- частота обертання валу в рад / сек, t- час в сек. Після математичних перетворень отримаємо формулу швидкості поршня:

C \u003d Rω (sina + 0.5λsin2a) (3)

де R - радіус кривошипа вм \\

ω - кутова частота обертання колінчастого вала в рад / сек;

а - кут повороту колінчастого вала вград;

λ \u003d R / L-відношення радіуса кривошипа до довжини шатуна;

Со - окружна швидкість центру, кривошипної шийки вм / сек;

L - довжина шатуна вм.

При нескінченній довжині шатуна (L \u003d ∞ і λ \u003d 0) швидкість поршня дорівнює

Продифференцировав аналогічним чином формулу (1) отримаємо

С \u003d Rω sin (a + B) / cosB (4)

Значення функції sin (a + B) беруть з таблиць приводяться в довідниках і посібниках залежності отaіλ.

Очевидно, що максимальне значення швидкості поршня при L \u003d ∞ буде пріа \u003d 90 ° і а \u003d 270 °:

Cмакс \u003d Rω sin a .. Так як С \u003d πRn / 30 іCm \u003d Sn / 30 \u003d 2Rn / 30 \u003d Rn / 15 то

Co / Cm \u003d πRn15 / Rn30 \u003d π / 2 \u003d 1,57 звідки Co \u003d 1,57 Cm

Отже, і максимальна швидкість поршня дорівнюватиме. Смакс \u003d 1,57 Ст.

Уявімо рівняння швидкості у вигляді

С \u003d Rωsin a + 1 / 2λ Rωsin2a.

Графічно обидва члени правої частини цього рівняння будуть зображуватися синусоїдами. Перший член Rωsin a, що представляє швидкість поршня при нескінченної довжини шатуна, відіб'ється синусоїдою першого порядку, а другий член1 / 2λ Rωsin2a-поправка на вплив кінцевої довжини шатуна - синусоїдою другого порядку.

побудувавши зазначені синусоїди і склавши їх алгебраїчно, отримаємо графік швидкості з урахуванням непрямого впливу шатуна.

На рис. 247 зображені: 1 - кріваяRωsin a,

2 - крівая1 / 2λ Rωsin2a

3 - кріваяС.

Під експлуатаційними властивостями розуміють об'єктивні особливості палива, які проявляються в процесі застосування його в двигуні або агрегаті. Процес згоряння є найголовнішим і визначальним його експлуатаційні властивості. Процесу згоряння палива, безумовно, передують процеси його випаровування, займання і багато інших. Характер поведінки палива в кожному з цих процесів і складає суть основних експлуатаційних властивостей палив. В даний час оцінюють такі експлуатаційні властивості палив.

Испаряемость характеризує здатність палива переходити з рідкого стану в пароподібний. Це властивість формується з таких показників якості палива, як фракційний склад, тиск насичених парів при різних температурах, поверхневий натяг і інші. Испаряемость має важливе значення при підборі палива і багато в чому визначає техніко-економічні та експлуатаційні характеристики двигунів.

Займистість характеризує особливості процесу займання сумішей парів палива з повітрям. Оцінка цієї властивості базується на таких показниках якості, як температурні і концентраційні межі займання, температури спалаху і самозаймання та ін. Показник займистості палива має таке ж значення, як і його горючість; в подальшому ці дві властивості розглядаються спільно.

Горючість визначає ефективність процесу горіння топлівовоздушних сумішей в камерах згоряння двигунів і топкових пристроях.

Прокачиваемость характеризує поведінку палива при перекачуванні його по трубопроводах і паливних систем, а також при його фільтруванні. Це властивість визначає безперебійність подачі палива в двигун при різних температурах експлуатації. Прокачиваемость палив оцінюють в'язкісно-температурними властивостями, температурами помутніння і застигання, граничною температурою фильтруемости, вмістом води, механічних домішок і ін.

Схильність до утворення відкладень - це здатність палива утворювати відкладення різного роду в камерах згоряння, в паливних системах, на впускних і випускних клапанах. Оцінка цієї властивості базується на таких показниках, як зольність, коксованість, зміст смолистих речовин, ненасичених вуглеводнів і т.д.

Корозійна активність і сумісність з неметалевими матеріалами характеризує здатність палива викликати корозійні поразки металів, набухання, руйнування або зміна властивостей гумових ущільнень, герметиків та інших матеріалів. Це експлуатаційне властивість передбачає кількісну оцінку змісту в паливі корозійно-активних речовин, випробування стійкості різних металів, гум і герметиків при контакті з паливом.

Захисна здатність - це здатність палива захищати від корозії матеріали двигунів і агрегатів при їх контакті з агресивним середовищем в присутності палива і в першу чергу здатність палива захищати метали від електрохімічної корозії при попаданні води. Дана властивість оцінюється спеціальними методами, які передбачають вплив звичайної, морської та дощової води на метали в присутності палива.

Протизносні властивості характеризують зменшення зношування тертьових поверхонь в присутності палива. Ці властивості мають важливе значення для двигунів у яких паливні насоси і паливно-регулююча апаратура змащується тільки самим паливом без використання мастильного матеріалу (Наприклад, в плунжерним паливному насосі високого тиску). Властивість оцінюється показниками в'язкості і здатності, що змазує.

Охолоджуюча здатність визначає можливість палива поглащать і відводити тепло від нагрітих поверхонь при використання палива в якості теплоносія. Оцінка властивостей базується на таких показниках якості, як теплоємність і теплопровідність.

Стабільність характеризує збереженість показників якості палива при зберіганні і транспортування. Це властивість оцінює фізичну і хімічну стабільність палива і його схильність до біологічного ураження бактеріями, грибками і цвіллю. Рівень цієї властивості дозволяє встановити гарантійний термін зберігання палива в різних кліматичних умовах.

Екологічні властивості характеризують вплив палива та продуктів його згоряння на людину і навколишнє середовище. Оцінка цієї властивості базується на показниках токсичності палива і продуктів його згоряння і пожежо-та вибухонебезпечності.

Безкраї морські простори борознять слухняні рукам і волі людини великі судна, що приводяться в рух за допомогою потужних двигунів, які використовують суднове паливо різних видів. Транспортні судна можуть використовувати різні двигуни, проте велика частина цих плавучих споруд оснащена дизелями. паливо для суднових двигунів, Що застосовується в суднових дизелях, ділять на два класи - дистиллятное і важке. До дистилятів палива відноситься дизельне літнє паливо, а також зарубіжні палива «Марін Дизел Ойл», «Газ Ойл» та інші. Воно має невелику в'язкість, тому не
вимагає при старті двигуна попереднього підігріву. Його використовують в високооборотних і середньооборотних дизелях, а в окремих випадках, і в малооборотних дизелях в режимі пуску. Іноді його застосовують в якості добавки до важкого палива у випадках, коли необхідно знизити його в'язкість. важкі сорти палива відрізняються від дистилятів підвищеною в'язкістю, більш високою температурою застигання, наявністю більшої кількості важких фракції, великим вмістом золи, сірки, механічних домішок і води. Ціни на суднове паливо цього виду значно нижче.

Велика частина судів використовує найбільш дешеве важке дизельне паливо для суднових двигунів, або, мазут. Застосування мазуту продиктовано, перш за все, з економічних міркувань, тому що ціни на суднове паливо, а також, загальні витрати на перевезення вантажів морським транспортом при використанні мазуту значно знижуються. Як приклад можна відзначити, що різниця у вартості мазуту і інших видів палива, що застосовуються для суднових двигунів, становить близько двохсот євро за тонну.

Однак Правила морського судноплавства наказують в певних режимах роботи, наприклад, при маневруванні, застосовувати більш дороге маловязкое суднове паливо, або, соляр. У деяких морських акваторіях, наприклад, протоці Ла-Манш, через складність в судноводінні і необхідності дотримання вимог екології використання мазуту, в якості основного палива, взагалі заборонено.

вибір палива багато в чому залежить від температури, при якій воно буде використовуватися. Нормальний запуск і планова робота дизеля забезпечуються в літній період при цетанове число 40-45, в зимовий період необхідно його збільшення до 50-55. У моторних палив і мазуту цетанове число знаходиться в межах 30-35, у дизельних - 40-52.

Ts-діаграми використовуються переважно з метою ілюстрації, оскільки в Pv-діаграмі площа під кривою висловлює роботу, вироблену чистим речовиною в оборотному процесі, а в Ts-діаграмі площа під кривою зображує для тих же умов отримане тепло.

Токсичними компонентами є: оксид вуглецю СО, вуглеводні СН, оксиди азоту NOх, тверді частинки, бензол, толуол, поліциклічні ароматичні вуглеводні ПАУ, бензапірен, сажа і тверді частинки, свинець і сірка.

В даний час норми на викиди шкідливих речовин судновими дизелями встановлює IMO, міжнародна морська організація. Цим стандартам повинні задовольняти всі випускаються в даний час суднові дизелі.

Основними складовими, небезпечними для людини, у вихлопних газах є: NOx, СО, CnHm.

Ряд способів, наприклад, прямий впорскування води, можуть бути реалізовані тільки на етапі проектування і виготовлення двигуна і його систем. Для вже існуючого модельного ряду двигунів ці способи неприйнятні або вимагають істотних витрат на модернізацію двигуна, заміну його агрегатів і систем. У ситуації, коли необхідно істотне зниження оксидів азоту без переобладнання серійних дизелів - а тут саме такий випадок, найбільш ефективним способом є застосування трикомпонентної каталітичного нейтралізатора. Застосування нейтралізатора виправдано в тих районах, де існують високі вимоги щодо викидів NOx, наприклад у великих містах.

Таким чином, основні напрямки щодо зниження шкідливих викидів ОГ дизелів можна поділити на дві групи:

1)-вдосконалення конструкції і систем двигуна;

2) -способи не потребують модернізації двигуна: застосування каталітичних нейтралізаторів і інших засобів очищення ОГ, поліпшення складу палива, застосування альтернативних палив.

кондиціонера

Заправка кондиціонера фреоном може здійснюватися кількома способами, кожен з них має свої переваги, недоліки і точність.

Вибір методу заправки кондиціонерів залежить від рівня професіоналізму майстра, необхідної точності і використовуваних інструментів.

Також необхідно пам'ятати про те що не всі холодоагенти можна дозаправляти, а лише однокомпонентні (R22) або умовно ізотропні (R410a).

Багатокомпонентні фреони складаються з суміші газів з різними фізичними властивостями, Які при витоку випаровуються нерівномірно і навіть при невеликій витоку їх склад змінюється, тому системи на таких хладагентах необхідно повністю перезаправлять.

Заправка кондиціонера фреоном по масі

Кожен кондиціонер заправлений на заводі певною кількістю холодоагенту, маса якого вказана в документації на кондиціонер (також вказана на етикетці), там же вказана інформація про кількість фреону яке треба додати додатково на кожен метр фреонової траси (зазвичай 5-15 гр.)

При заправці цим методом необхідно повністю звільнити холодильний контур від залишився фреону (в балон або стравть в атмосферу, екології це анітрохи не вредіт- про це читайте в статті про вплив фреону на клімат) і отвакууміровать. Після залити в систему вказану кількість холодоагенту по вагах або за допомогою заправного циліндра.

Переваги цього методу в високої точності і достатній простоті процесу заправки кондиціонера. До недоліків відносяться необхідність евакуації фреону і вакуумування контуру, а заправний циліндр, до того ж має обмежений обсяг 2 або 4 кілограми і великі габарити, що дозволяє використовувати його в основному в стаціонарних умовах.

Заправка кондиціонера фреоном по переохолодження

Температура переохолодження - це різниця між температурою конденсації фреону певної по таблиці або шкалою манометра (визначається за тиском зважають на манометра, приєднаного до магістралі високого тиску безпосередньо на шкалі або по таблиці) і температурою на виході з конденсатора. Температура переохолодження зазвичай повинна знаходиться в межах 10-12 0 C (точне значення вказують виробники)

Значення переохолодження нижче даних значень вказує на брак фреона- він не встигає достатньо охолодитися. В цьому випадку його треба дозаправити

Якщо переохолодження вище зазначеного діапазону, значить в системі надлишок фреону і його необхідно злити до досягнення оптимальних значень переохолодження.

Заправити даними способом можна за допомогою спеціальних приладів, які відразу визначають величину переохолодження і тиск конденсації, а можна і за допомогою окремих приладів-манометричного колектора і термометра.

До переваг цього методу відноситься достатня точність заправки. Але на точність даного методу впливає забрудненість теплообмінника, тому до заправки даним методом необхідно очистити (промити) конденсатор зовнішнього блоку.

Заправка кондиціонера холодоагентом по перегріву

Перегрев- це різниця між температурою випаровування холодоагенту певної по тиску насичення в холодильному контурі і температурою після випарника. Практично визначається шляхом вимірювання тиску на всмоктуючому вентилі кондиціонера і температури всмоктуючої трубки на відстані 15-20 см від компресора.

Перегрів зазвичай знаходиться в межі 5-7 0 C (точне значення вказує виробник)

Зниження перегріву говорить про надлишок фреону - його необхідно злити.

Переохолодження вище норми говорить про нестачу хладагента- систему потрібно заправляти до досягнення необхідної величини перегріву.

Даний метод досить точний і його можна істотно спростити, якщо використовувати спеціальні прилади.

Інші методи заправки холодильних систем

Якщо в системі є оглядове віконце, то за наявністю пухирців можна судити про брак фреону. В цьому випадку заправляють холодильний контур до зникнення потоку бульбашок, робити це потрібно порціями, після кожної чекати стабілізації тиску і відсутності бульбашок.

Також можна заправляти по тиску, домагаючись при цьому температур конденсації і випаровування зазначених виробником. Точність цього методу залежить від чистоти конденсатора і випарника.

Тепловий баланс поверхневого конденсатора виражається у формі:

G до ( h до -h до 1)=W(t 2в -t 1в)з в, (17.1)

де h до - ентальпія пара, що надходить в конденсатор, кДж / кг; h до 1 \u003d з в t до- ентальпія конденсату; з в\u003d 4,19 кДж / (кг × 0 С) - теплоємність води; W- витрата охолоджуючої води, кг / с; t 1в, t 2в- температура охолоджуючої води на вході і виході з конденсатора. Витрата конденсованого пара G до, кг / с і ентальпія h до відомі з розрахунку парової турбіни. Температура конденсату на виході з конденсатора приймається рівною температурі насичення пара t п, Що відповідає її тиску р доз урахуванням переохолодження конденсату D t до: t к \u003d t п -D t до.

переохолодження конденсату (Різниця між температурою насичення пари при тиску в горловині конденсатора і температурою конденсату в усмоктувальному патрубку конденсатного насоса) є наслідком зниження парціального тиску і температури насиченої пари через наявність повітря і парового опору конденсатора (ріс.17.3).

Ріс.17.3. Зміна параметрів пароповітряної суміші в конденсаторі: а - зміна парціального тиску пари p п і тиску в конденсаторі p до; б - зміна температури пара t п і відносного вмісту повітря ε

Застосовуючи закон Дальтона до рухається в конденсаторі пароповітряної середовищі, маємо: р к \u003d р п + р в, де р п і р в - парціальні тиску пара і повітря в суміші. Залежність парціального тиску пари від тиску в конденсаторі і відносного вмісту повітря e=G в / G до має вигляд:

(17.2)

При вході в конденсатор відносний вміст повітря мало і р п »р до. У міру конденсації пари значення e росте і парціальний тиск пари падає. У нижній частині парціальний тиск повітря найбільш значимо, тому що воно підвищується через зростання щільності повітря і значення e. Це призводить до зниження температури пара і конденсату. Крім того, має місце парове опір конденсатора, що визначається різницею

D р к \u003d р до - р к'.(17.3)

зазвичай D р до\u003d 270-410 Па (визначається емпірично).

В конденсатор, як правило, надходить вологий пар, температура конденсації якого однозначно визначається парціальним тиском пари: меншому парціальному тиску пара відповідає менша температура насичення. На ріс.17.3, б показані графіки зміни температури пара t п і відносного вмісту повітря ε в конденсаторі. Таким чином, у міру руху пароповітряної суміші до місця відсмоктування і конденсації пари температура пара в конденсаторі зменшується, так як знижується парціальний тиск насиченої пари. Це відбувається через присутність повітря і зростання його відносного змісту в пароповітряної суміші, а також наявності парового опору конденсатора і зниження загального тиску пароповітряної суміші.

В таких умовах формується переохолодження конденсату Dt к \u003d t п -t до, яке призводить до втрати теплоти з охолоджувальною водою і необхідності в додатковому підігріві конденсату в регенеративної системі турбоустановки. Крім того - супроводжується зростанням кількості розчиненого в конденсаті кисню, що викликає корозію трубної системи регенеративного підігріву живильної води котла.

Переохолодження може досягати 2-3 0 С. Засобом боротьби з ним є установка повітроохолоджувачів в трубному пучку конденсатора, з яких відсмоктується паровоздушная суміш в ежекторні установки. В сучасних ПТУ переохолодження допускається не більше 1 0 С. Правила технічної експлуатації суворо наказують допустимі присоси повітря в турбоустановку, які повинні бути менше 1%. Наприклад, для турбін потужністю N Е\u003d 300 МВт присоси повітря повинні бути не більше 30 кг / год, а N Е\u003d 800 МВт - не більше 60 кг / год. Сучасні конденсатори, що володіють мінімальним паровим опором і раціональною компоновкою трубного пучка, в номінальному режимі експлуатації турбоустановки практично не мають переохолодження.

Під переохолодженням конденсату розуміють зниження температури конденсату проти температури насиченої пари, що надходить в конденсатор. Вище зазначалося, що величина переохолодження конденсату визначається різницею температур t н -t до .

Переохолодження конденсату призводить до помітного зниження економічності установки, так як з переохолодженням конденсату збільшується кількість тепла, яке передається в конденсаторі охолоджуючої води. Збільшення переохолодження конденсату на 1 ° С викликає перевитрата палива в установках без регенеративного підігріву живильної води на 0,5%. При регенеративної підігріві живильної води перевитрата палива в установці виходить дещо менший. В сучасних установках при наявності конденсаторів регенеративного типу переохолодження конденсату при нормальних умовах роботи конденсаційної установки не перевищує 0,5-1 ° С. Переохолодження конденсату викликається наступними причинами:

а) порушенням повітряного щільності вакуумної системи і підвищеними присосами повітря;

б) високим рівнем конденсату в конденсаторі;

в) зайвим витратою охолоджувальної води через конденсатор;

г) конструктивними недоліками конденсатора.

Збільшення вмісту кисню в пароповітряної

суміші призводить до збільшення парціального тиску повітря і відповідно до зниження парціального тиску водяної пари по відношенню до повного тиску суміші. Внаслідок цього температура насичених водяної пари, а отже, і температура конденсату буде нижче, ніж було до збільшення вмісту повітря. Таким чином, одним з важливих заходів, спрямованих на зниження переохолодження конденсату, є забезпечення гарної повітряної щільності вакуумної системи турбоустановки.

При значному підвищенні рівня конденсату в конденсаторі може вийти таке явище, що нижні ряди охолоджуючих трубок будуть омиватися конденсатом, внаслідок чого конденсат буде переохолоджуватися. Тому треба стежити за тим, щоб рівень конденсату був завжди нижче нижнього ряду охолоджуючих трубок. кращим засобом попередження неприпустимого підвищення рівня конденсату є пристрій автоматичного регулювання його в конденсаторі.

Зайвий витрата води через конденсатор, особливо при низькій її температурі, буде приводити до збільшення вакууму в конденсаторі внаслідок зменшення парціального тиску водяної пари. Тому витрата охолоджуючої води через конденсатор необхідно регулювати залежно від парової навантаження на конденсатор і від температури води, що охолоджує. при правильному регулюванні витрати охолоджуючої води в конденсаторі буде підтримуватися економічний вакуум і переохолодження конденсату не виходитиме за мінімальне значення для даного конденсатора.

Переохолодження конденсату може відбуватися внаслідок конструктивних недоліків конденсатора. У деяких конструкціях конденсаторів в результаті тісної розташування охолоджуючих трубок і невдалої розбивки їх по трубним дошках створюється велика парове опір, що досягає в окремих випадках 15-18 мм рт. ст. Велике парове опір конденсатора призводить до значного зниження тиску над рівнем конденсату. Зменшення тиску суміші над рівнем конденсату відбувається за рахунок зменшення парціального тиску водяної пари. Таким чином, температура конденсату виходить значно нижче температури насиченої пари, що надходить в конденсатор. У таких випадках для зменшення переохолодження конденсату необхідно йти на конструктивні переробки, а саме на видалення деякої частини охолоджуючих трубок з метою влаштування в трубному пучку коридорів і зниження парового опору конденсатора.

Слід мати на увазі, що видалення частини охолоджуючих трубок і зменшення внаслідок цього поверхні охолодження конденсатора призводить до збільшення питомого навантаження конденсатора. Однак збільшення питомої парової навантаження зазвичай буває цілком прийнятним, так як конденсатори старих конструкцій мають порівняно низьку питому парову навантаження.

Ми розглянули основні питання експлуатації обладнання конденсаційної установки парової турбіни. Зі сказаного випливає, що головна увага при експлуатації конденсаційної установки повинна бути звернена па підтримку економічного вакууму в конденсаторі і на забезпечення мінімального переохолодження конденсату. Ці два параметри в значній мірі впливають па економічність турбоустановки. З цією метою необхідно підтримувати хорошу повітряну щільність вакуумної системи турбоустановки, забезпечувати нормальну роботу воздухоудаляющіх пристроїв, циркуляційних і конденсатних насосів, підтримувати трубки конденсатора чистими, стежити за водяний щільністю конденсатора, недопускати підвищення присосов сирої води, забезпечувати нормальну роботу охолоджувальних пристроїв. Наявні на установці контрольно-вимірювальні прилади, автоматичні регулятори, які сигналізують і регулюючі пристрої дозволяють обслуговуючому персоналу вести спостереження за станом обладнання і за режимом роботи установки і підтримувати такі режими роботи, при яких забезпечується високо-економічні та надійна експлуатація установки.