Температура переохолодження фреону. Недозаправлення та перезаправлення системи холодоагентом. Переохолодження холодоагенту за рахунок зовнішніх джерел холоду
Недозаправлення та перезаправлення системи холодоагентом
Як показує статистика, основною причиною аномальної роботи кондиціонерів та виходу з ладу компресорів є неправильне заправлення холодильного контуру холодоагентом. Нестача холодоагенту в контурі може пояснюватися випадковими витоками. У той самий час надлишкова заправка, зазвичай, є наслідком помилкових дій персоналу, викликаних його недостатньою кваліфікацією. Для систем, в яких як пристрій для дроселіру використовується терморегулюючий вентиль (ТРВ), кращим індикатором, що вказує на нормальну величину заправки холодоагентом, є переохолодження. Слабке переохолодження говорить про те, що заправка недостатня, сильне вказує на надлишок холодоагенту. Заправка може вважатися нормальною, коли температура переохолодження рідини на виході з конденсатора підтримується в межах 10-12 градусів Цельсія за температури повітря на вході у випарник, близька до номінальних умов експлуатації.
Температура переохолодження Тп визначається як різниця:
Тп = Тк - Тф
Тк – температура конденсації, яка зчитується з манометра ВД.
Тф – температура фреону (труби) на виході із конденсатора.
1. Нестача холодоагенту. Симптоми.
Недолік фреону відчуватиметься в кожному елементі контуру, але особливо цей недолік відчувається у випарнику, конденсаторі та рідинній лінії. Внаслідок недостатньої кількості рідини випарник слабо заповнений фреоном і холодопродуктивність низька. Оскільки рідини у випарнику недостатньо, кількість пари, що виробляється там, сильно падає. Оскільки об'ємна продуктивність компресора перевищує кількість пари, що надходить з випарника, тиск у ньому аномально падає. Падіння тиску випаровування призводить до зниження температури випаровування. Температура випаровування може опуститися до мінусової позначки, внаслідок чого відбудеться обмерзання вхідної трубки та випарника, при цьому перегрів пари буде дуже значним.
Температура перегріву Т перегріву визначається як різниця:
Т перегріву = Т ф. - Т всах.
Т ф.і. - Температура фреону (труби) на виході з випарника.
Т вс. - температура всмоктування, яка зчитується з манометра НД.
Нормальний перегрів 4-7 градусів за Цельсієм.
При значній нестачі фреону перегрів може досягати 12-14 про З і, відповідно, температура на вході в компресор також зросте. А оскільки охолодження електричних двигунів герметичних компресорів здійснюється за допомогою парів, що всмоктуються, то в цьому випадку компресор буде аномально перегріватися і може вийти з ладу. Внаслідок підвищення температури пари на лінії всмоктування температура пари у магістралі нагнітання також буде підвищеною. Оскільки в контурі буде відчуватися нестача холодоагенту, так само його буде недостатньо і в зоні переохолодження.
- Таким чином, основні ознаки нестачі фреону:
- Низька холодопродуктивність
- Низький тиск випаровування
- Високий перегрів
- Недостатнє переохолодження (менше 10 градусів Цельсія)
Необхідно відзначити, що в установках з капілярними трубками як дроселюючий пристрій, переохолодження не може розглядатися як визначальний показник для оцінки правильності величини заправки холодоагентом.
2. Надмірне заправлення. Симптоми.
У системах з ТРВ як дроселюючий пристрій, рідина не може потрапити у випарник, тому надлишки холодоагенту знаходяться в конденсаторі. Аномально високий рівень рідини в конденсаторі знижує поверхню теплообміну, охолодження газу, що надходить в конденсатор, погіршується, що призводить до підвищення температури насиченої пари і зростання тиску конденсації. З іншого боку, рідина внизу конденсатора залишається в контакті із зовнішнім повітрям набагато довше, і це призводить до збільшення зони переохолодження. Оскільки тиск конденсації збільшено, а рідина, що залишає конденсатор, відмінно охолоджується, переохолодження, заміряне на виході з конденсатора, буде високим. Через підвищеного тискуконденсації відбувається зниження масової витрати через компресор та падіння холодопродуктивності. В результаті, тиск випаровування також зростатиме. Через надмірне заправлення призводить до зниження масової витрати пари, охолодження електричного двигуна компресора буде погіршуватися. Більш того, через підвищений тиск конденсації, зростає струм електричного двигуна компресора. Погіршення охолодження та збільшення споживаного струму веде до перегріву електричного двигуна і зрештою - виходу з ладу компресор.
- Підсумок. Основні ознаки перезаправки холодоагентом:
- Впала холодопродуктивність
- Збільшився тиск випаровування
- Збільшився тиск конденсації
- Підвищене переохолодження (більше 7 о С)
У системах з капілярними трубками як дроселюючий пристрій надлишок холодоагенту може потрапити в компресор, що призведе до гідроударів і, зрештою, до виходу компресора з ладу.
У конденсаторі газоподібний холодоагент, стиснутий компресором, перетворюється на рідкий стан (конденсується). Залежно від умов роботи холодильного контуру пари холодоагенту можуть сконденсуватися повністю або частково. Для правильного функціонування холодильного контуру потрібна повна конденсація парів холодоагенту в конденсаторі. Процес конденсації протікає за постійної температури, званої температурою конденсації.
Переохолодження холодоагенту – це різниця між температурою конденсації та температурою холодоагенту на виході з конденсатора. Поки в суміші газоподібного та рідкого холодоагенту є хоч одна молекула газу, температура суміші дорівнюватиме температурі конденсації. Отже, якщо температура суміші на виході з конденсатора дорівнює температурі конденсації, значить, в суміші хладагента міститься пара, а якщо температура хладагента на виході з конденсатора нижче температури конденсації, це однозначно вказує на те, що хладагент повністю перейшов в рідкий стан.
Перегрів холодоагенту– це різниця між температурою холодоагенту на виході з випарника та температурою кипіння хладагента у випарнику.
Для чого потрібно перегрівати пари холодоагенту, що вже википів? Сенс цього полягає у тому, щоб бути впевненим, що весь холодоагент гарантовано перейшов у газоподібний стан. Наявність рідкої фази в холодоагенті, що надходить компресор, може призвести до гідравлічного удару і вивести з ладу компресор. А оскільки кипіння холодоагенту відбувається при постійній температурі, 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 коливаньвалів. Якщо ці коливання загрожують міцності колінчастого валу в робочому діапазоні частоти обертання валу, застосовують антивібратори і демпфери. Їх розміщують на вільному кінці колінчастого валу, тобто 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 змінною дією яких створюється обертовий момент, що безперервно змінюється. Під впливом нерівномірного крутного моменту ділянки колінчастого валу деформуються: закручуються та розкручуються. Іншими словами, у колінчастому валу виникають крутильні коливання. Складна залежність крутного моменту від кута повороту колінчастого валу може бути представлена у вигляді суми синусоїдальних (гармонічних) кривих з різними амплітудами та частотами. При деякій частоті обертання колінчастого валу частота збурюючої сили, даному випадкубудь-якої складової крутного моменту, може збігтися з частотою власних коливань валу, тобто настане явище резонансу, при якому амплітуди крутильних коливань валу можуть стати настільки великі, що вал може зруйнуватися.
Щоб усунутиявище резонансу в сучасних дизелях, застосовуються спеціальні пристрої-антивібратори. Широке поширення набув один із видів такого пристрою - маятниковий антивібратор. У той момент, коли рух маховика під час кожного його коливання буде прискорюватися, вантаж антивібратора за законом інерції буде прагнути зберегти свій рух з колишньою швидкістю, тобто почне відставати на деякий кут від ділянки валу, до якого прикріплений антивібратор (положення II) . Вантаж (вірніше, його інерційна сила) нібито «пригальмовуватиме» вал. Коли кутова швидкість маховика (валу) під час цього ж коливання почне зменшуватися, вантаж, підкоряючись закону інерції, буде прагнути як би «тягнути» за собою вал (положення ІІІ),
Таким чином, інерційні сили підвішеного вантажу під час кожного коливання періодично впливатимуть на вал у напрямку, протилежному прискоренню або уповільненню валу, і тим самим змінювати частоту його власних коливань.
Силіконові Демпфери. Демпфер складається з герметичного корпусу, всередині якого розміщено маховик (маса). Маховик може вільно обертатися щодо корпусу, укріпленого на кінці колінчастого валу. Простір між корпусом та маховиком заповнений силіконовою 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 валу? Тоді їхня енергія передається корпусу і буде поглинена силами в'язкого тертя, що виникають між корпусом та інерційною масою маховика.
Режими малих оборотів та навантажень. Перехід основних двигунів на режими мінімальних оборотів, як і перехід допоміжних на режими мінімальних навантажень, пов'язаний зі значним скороченням подачі палива в циліндри і збільшенням надлишку повітря. Одночасно знижуються параметри повітря наприкінці стиснення. Особливо помітна зміна рс і Тс у двигунах з газотурбінним наддувом, так як газотурбокомпресор на малих навантаженнях практично не працює і двигун автоматично переходить на режим без наддуву. Малі порції палива, що згоряє, і великий надлишок повітря знижують температуру в камері згоряння.
Через низьких температурциклу процес згоряння палива протікає мляво, повільно, частина палива не встигає згоріти і стікає по стінках циліндра в картер або відноситься з газами, що відпрацювали, у випускну систему.
Погіршення згоряння палива сприяє також погане сумішоутворення палива з повітрям, обумовлене зниженням тиску впорскування палива при падінні навантаження та зниженні частоти обертання. Нерівномірний і нестабільний упорскування палива, а також низькі температури в циліндрах викликають нестійку роботу двигуна, що нерідко супроводжується перепустками спалахів і підвищеним димленням.
Нагарообразование протікає особливо інтенсивно під час використання у двигунах важких палив. При роботі на малих навантаженнях через погане розпилювання та відносно низькі температури в циліндрі краплі важкого палива повністю не вигорають. При нагріванні краплі легкі фракції поступово випаровуються і згоряють, а в її ядрі залишаються виключно важкі висококиплячі фракції, основу яких складають ароматичні вуглеводні, що мають найбільш міцний зв'язок між атомами. Тому окислення їх призводить до утворення проміжних продуктів - асфальтенів і смол, що мають високу липкість і здатні міцно утримуватися на металевих поверхнях.
У силу викладених обставин при тривалій роботі двигунів на режимах малих оборотів та навантажень відбувається інтенсивне забруднення циліндрів та особливо випускного тракту продуктами неповного згоряння палива та олії. Випускні канали кришок робочих циліндрів і випускні патрубки покриваються щільним шаром асфальто-смолистих речовин і коксу, які нерідко на 50-70% зменшують їх прохідний переріз. У випускній трубі товщина шару нагару досягає 10-20мм. Ці відкладення при підвищенні навантаження на двигун періодично спалахують, викликаючи у випускній системі пожежу. Всі маслянисті відкладення вигоряють, а сухі вуглекислі речовини, що утворюються при згорянні, видмухуються в атмосферу.
Формулювання другого закону термодинаміки.
Для існування теплового двигуна необхідні 2 джерела – гаряче джерело та холодне 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> Q1 де Q1 - підведена теплота. Перший закон термодинаміки "дозволяє" можливість створити тепловий двигун, що повністю перетворює підведену теплоту Q1в роботу L, тобто. L = Q1. Другий закон накладає більш жорсткі обмеження і стверджує, що робота має бути меншою за підведену теплоту (L
"Теплота не може мимоволі переходить від холоднішого тіла до більш нагрітого".
Для роботи теплового двигуна необхідні 2 джерела – гарячий та холодний. 3-те формулювання (Карно):
"Там, де є різниця температур, можливе здійснення роботи".
Всі ці формулювання взаємопов'язані, з одного формулювання можна отримати інше.
Індикаторний ККДзалежить від: ступеня стиснення, коефіцієнта надлишку повітря, конструкції камери згоряння, кута випередження, частоти обертання, тривалості впорскування палива, якості розпилювання та сумішоутворення.
Підвищення індикаторного ККД(за рахунок удосконалення процесу згоряння та скорочення втрат теплоти палива у процесах стиснення та розширення)
????????????????????????????????????
Для сучасних двигунів характерний високий рівень теплової напруги ЦПГ, зумовлений форсуванням їхнього робочого процесу. Це вимагає технічно грамотного догляду системи охолодження. Необхідний тепловідведення від нагрітих поверхонь двигуна можна досягти або збільшенням різниці тем-р води Т = Т ст.вих - Т ст.вх, або збільшенням її витрати. Більшість дизелебудівних фірм рекомендують для МОД Т = 5 - 7 гр.С, для СОД та ВОД т = 10 - 20 гр.С. Обмеження перепаду тем-р води викликане прагненням зберегти мінімальну температурну напругу циліндрів і втулок за їхньою висотою. Інтенсифікація тепловіддачі здійснюється завдяки більшим швидкостям руху води.
При охолодженні забортною водою максимальна температура 50 гр.С. Лише замкнуті системи охолодження дозволяють використовувати переваги високотемпературного охолодження. При підвищенні температури охл. води зменшуються втрати на тертя в поршневій групі і дещо збільшується ефф. потужність та економічність двигуна, при збільшенні Тв температурний градієнт по товщині втулки зменшується, знижуються і теплові напруження. При зменшенні тем-ри охл. води посилюється хімічна корозія через конденсацію на циліндрі сірчаної кислоти, особливо при спалюванні сірчистих палив. Однак, є обмеження температури води через обмеження температури дзеркала циліндра (180 гр. С) і її подальше підвищення може призвести до порушення міцності масляної плівки, її зникнення і появи сухого тертя. Тому більшість фірм обмежують тем-ру межами 50-60 гр. З лише при спалюванні високосірчистих палив допускається 70 -75 гр. З.
Коефіцієнт теплопередачі- одиниця, що позначає проходження теплового потоку потужністю 1 Вт крізь елемент будівельної конструкції площею 1 м2 при різниці температур зовнішнього повітря та внутрішнього 1 Кельвін Вт/(м2К).
Визначення коефіцієнта теплопередачі звучить так: втрата енергії квадратним метром поверхні при різниці температур зовнішньої та внутрішньої. Це визначення тягне за собою взаємозв'язок ватів, квадратних метрів і Кельвіна W/(m2·K).
Для розрахунку теплообмінних апаратів широко використовують кінетичне рівняння, яке виражає зв'язок між тепловим потоком Q та поверхнею F теплопередачі, що називається основним рівнянням теплопередачі: Q = KF∆tсрτ, де К – кінетичний коефіцієнт (коефіцієнт теплопередачі, що характеризує швидкість передачі теплоти; ∆tср – середня рушійна сила або середня різниця температур між теплоносіями (середній температурний напір) по поверхні теплопередачі; τ – час.
Найбільшу проблему викликає розрахунок коефіцієнта теплопередачі, Що характеризує швидкість процесу теплопередачі за участю всіх трьох видів перенесення тепла Фізичний сенс коефіцієнта теплопередачі випливає із рівняння (); його розмірність:
На рис. 244 OB = R - радіус кривошипу та AB = L - довжина шатуна. Позначимо відношення L0 = L/R називається відносною довжиною шатуна, для суднових дизелів знаходиться в межах 3.5-4.5.
проте теоретично КШМ ВИКОРИСТОВУЮТЬ ЗВОРОТНУ ВЕЛИЧИНУ λ= R / L
Відстань між віссю поршневого пальця та віссю валу при повороті його на кут
АТ = AD + DО = LcosB + Rcosa
Коли поршень знаходиться у ст. м. т., то ця відстань дорівнює L+R.
Отже, шлях, пройдений поршнем при повороті кривошипа на кут а, дорівнюватиме x = L + R-AO.
Шляхом математичних обчислень отримаємо формулу шляху поршня
Х = R (1-cosa +1/λ(1-cosB)) (1)
Середня швидкість поршня Vm поряд із частотою обертання є показником швидкісного режиму двигуна. Вона визначається за формулою Vm = Sn/30, де S - перебіг поршня, м; п – частота обертання, хв-1. Вважають, що для МОД vm = 4-6 м/с, для СОД vm = 6s-9 м/с та для ВОД vm > 9 м/с. Чим вище vm, тим більша динамічна напруга в деталях двигуна і тим більша ймовірність їх зношування - насамперед циліндропоршневої групи (ЦПГ). В даний час параметр vm досяг певної межі (15-18,5 м/с), обумовленої міцністю матеріалів, що застосовуються в двигунобудуванні, тим більше, що динамічна напруга ЦПГ пропорційна квадрату значення vm. Так, при збільшенні vm в 3 рази напруги в деталях зростуть у 9 разів, що потребує відповідного посилення характеристик міцності матеріалів, що застосовуються для виготовлення деталей ЦПГ.
Середня швидкість поршня завжди вказується у заводському паспорті (сертифікаті) двигуна.
Справжня швидкість поршня, тобто швидкість його в даний момент (м/сек), визначається як перша похідна шляху за часом. Підставимо в формулу (2) a = ω t, де ω - частота обертання валу в рад / сек, t - час в сек. Після математичних перетворень отримаємо формулу швидкості поршня:
C=Rω(sina+0.5λsin2a) (3)
де R - радіус кривошипу вм\
ω - кутова частота обертання колінчастого валу в рад/сек;
а - кут повороту колінчастого валу вград;
λ= R/L-відношення радіусу кривошипу до довжини шатуна;
З - окружна швидкість центру, кривошипної шийки вм/сек;
L - Довжина шатуна вм.
При нескінченній довжині шатуна (L=∞ і λ =0) швидкість поршня дорівнює
Продиференціювавши аналогічним чином формулу (1) отримаємо
С = R sin (a + B) / cosB (4)
Значення функції sin(a+B) беруть з таблиць, що наводяться в довідниках і посібниках залежно отaіλ.
Очевидно, що максимальне значення швидкості поршня при L=∞ буде приа=90° та а=270°:
Cмакс= Rω sin a.. Оскільки С= πRn/30 і Cm=Sn/30=2Rn/30=Rn/15 то
Co/Cm= πRn15/Rn30=π/2=1,57 звідки Co=1,57 Cm
Отже, і максимальна швидкістьпоршня буде рівна. Смакс = 1,57 ст.
Уявімо рівняння швидкості у вигляді
С = R sin a +1/2λ R sin2a.
Графічно обидва члени правої частини цього рівняння зображатимуться синусоїдами. Перший член R?
побудувавши зазначені синусоїди і склавши їх алгебраїчно, отримаємо графік швидкості з урахуванням непрямого впливу шатуна.
На рис. 247 зображено: 1 - криваRωsin a,
2 - крива1/2λ Rωsin2a
3 - криваС.
Під експлуатаційними властивостями розуміють об'єктивні особливості палива, що виявляються у процесі застосування їх у двигуні чи агрегаті. p align="justify"> Процес згоряння є найголовнішим і визначальним його експлуатаційні властивості. Процесу згоряння палива, безумовно, передують процеси його випаровування, займання та багато інших. Характер поведінки палива у кожному з цих процесів і становить суть основних експлуатаційних властивостей палив. Нині оцінюють такі експлуатаційні властивості палив.
Випарюваність характеризує здатність палива переходити з рідкого стану в пароподібний. Ця властивість формується з таких показників якості палива, як фракційний склад, тиск насиченої пари при різних температурах, поверхневий натяг та інші. Випаровуваність має важливе значення при підборі палива та багато в чому визначає техніко-економічні та експлуатаційні характеристикидвигунів.
Займистість характеризує особливості процесу запалення сумішей парів палива з повітрям. Оцінка цієї властивості базується на таких показниках якості, як температурні та концентраційні межі займання, температури спалаху та самозаймання та ін. Показник займання палива має таке ж значення, як і його горючість; надалі ці дві якості розглядаються разом.
Горючість визначає ефективність процесу горіння паливоповітряних сумішей у камерах згоряння двигунів та топкових пристроях.
Прокачування характеризує поведінку палива при перекачуванні його трубопроводами і паливним системам, а також при його фільтруванні. Ця властивість визначає безперебійність подачі палива в двигун за різних температур експлуатації. Прокачування палив оцінюють в'язкісно-температурними властивостями, температурами помутніння та застигання, граничною температурою фільтрації, вмістом води, механічних домішок та ін.
Схильність до утворення відкладень - це здатність палива утворювати відкладення різного роду в камерах згоряння, паливних системах, на впускних та випускних клапанах. Оцінка цієї властивості базується на таких показниках, як зольність, коксування, вміст смолистих речовин, ненасичених вуглеводнів і т.д.
Корозійна активність та сумісність з неметалевими матеріалами характеризує здатність палива викликати корозійні ураження металів, набухання, руйнування або зміну властивостей гумових ущільнень, герметиків та інших матеріалів. Ця експлуатаційна властивість передбачає кількісну оцінку вмісту у паливі корозійно-активних речовин, випробування стійкості різних металів, гум та герметиків при контакті з паливом.
Захисна здатність - це здатність палива захищати від корозії матеріали двигунів та агрегатів при їх контакті з агресивним середовищем у присутності палива та насамперед здатність палива захищати метали від електрохімічної корозії при попаданні води. Ця властивістьоцінюється спеціальними методами, що передбачають вплив звичайної, морської та дощової води на метали у присутності палива.
Протизносні властивості характеризують зменшення зношування тертьових поверхонь у присутності палива. Ці властивості мають важливе значення для двигунів у яких паливні насоси та паливно-регулююча апаратура змащується тільки самим паливом без використання мастильного матеріалу (наприклад, у плунжерному). паливному насосі високого тиску). Властивість оцінюється показниками в'язкості та змащувальної здатності.
Охолодна здатність визначає можливість палива поглащати та відводити тепло від нагрітих поверхонь при використанні палива як теплоносій. Оцінка властивостей базується на таких показниках якості, як теплоємність та теплопровідність.
Стабільність характеризує збереження показників якості палива під час зберігання та транспортування. Ця властивість оцінює фізичну та хімічну стабільність палива та його схильність до біологічного ураження бактеріями, грибками та пліснявою. Рівень цієї властивості дозволяє встановити гарантійний термін зберігання палива у різних кліматичних умовах.
Екологічні властивості характеризують вплив палива та продуктів його згоряння на людину та навколишнє середовище. Оцінка цієї якості базується на показниках токсичності палива та продуктів його згоряння та пожежо- та вибухонебезпечності.
Безкраї морські простори бороздять слухняні рукам і волі людини великі судна, що рухаються за допомогою потужних двигунів, які використовують суднове паливо різних видів.Транспортні судна можуть використовувати різні двигуни, проте більшість цих плавучих споруд оснащені дизелями. Паливо для суднових двигунів, що застосовується в суднових дизелях, ділять на два класи. дистилятне та важке. До дистилятного палива належить дизельне літнє паливо, а також закордонні палива «Марин Дізел Ойл», «Газ Ойл» та інші. Воно має невелику в'язкість, тому не
вимагає під час старту двигуна попереднього підігріву. Його використовують у високооборотних і середньооборотних дизелях, а окремих випадках, і малооборотних дизелях як пуску. Іноді його застосовують як добавку до важкого палива у випадках, коли необхідно знизити його в'язкість. Важкі сортипалива відрізняються від дистилятних підвищеною в'язкістю, вищою температурою застигання, наявністю більшої кількості важких фракцій, великим вмістом золи, сірки, механічних домішок та води. Ціни на суднове паливо цього виду значно нижчі.
Більшість судів використовує найдешевше важке дизельне паливодля суднових двигунів, або мазут. Застосування мазуту продиктовано насамперед 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 та інших видів палива, що застосовуються для суднових двигунів, становить близько двохсот євро за тонну.
Однак Правила морського судноплавства наказують у певних режимах роботи, наприклад, при маневруванні, застосовувати дорожче малов'язке суднове паливо, або соляр. У деяких морських акваторіях, наприклад, протоці Ла-Манш, через складність у судноводженні та необхідність дотримання вимог екології використання мазуту як основного палива взагалі заборонено.
Вибір паливабагато в чому залежить від температури, за якої воно буде використовуватися. Нормальний запуск та планова робота дизеля забезпечуються в літній період при цетановому числі 40-45, зимовий періоднеобхідно його збільшення до 50-55. У моторних палив та мазутів 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 виражає роботу, яку виконує чистою речовиноюу оборотному процесі, а в Ts-діаграмі площа під кривою зображує для тих самих умов отримане тепло.
Токсичними компонентами є: оксид вуглецю СО, вуглеводні СН, оксиди азоту NOх, тверді частинки, бензол, толуол, поліциклічні ароматичні вуглеводні ПАУ, бензапірен, сажа та тверді частинки, свинець та сірка.
Нині норми викиди шкідливих речовин судновими дизелями встановлює IMO, міжнародна морська організація. Цим стандартам повинні задовольняти всі суднові дизелі, що випускаються в даний час.
Основними складовими, небезпечними для людини у вихлопних газах є: NOx, СO, CnHm.
Ряд способів, наприклад, прямий упорскування води, можуть бути реалізовані тільки на етапі проектування та виготовлення двигуна та його систем. Для вже існуючого модельного рядудвигунів ці способи неприйнятні або вимагають суттєвих витрат на модернізацію двигуна, заміну його агрегатів та систем. У ситуації, коли необхідно суттєве зниження оксидів азоту без переобладнання серійних дизелів – а тут саме такий випадок, найбільше ефективним способомє застосування трикомпонентного каталітичного нейтралізатора. Застосування нейтралізатора виправдано у тих районах, де існують високі вимоги щодо викидів NOx, наприклад, у великих містах.
Таким чином, основні напрямки зниження шкідливих викидівОГ дизелів можна поділити на дві групи:
1)-вдосконалення конструкції та систем двигуна;
2) способи, що не потребують модернізації двигуна: застосування каталітичних нейтралізаторів та інших засобів очищення ОГ, поліпшення складу палива, застосування альтернативних палив.
-> 13.03.2012 - Переохолодження в холодильних установках
Переохолодження рідкого холодоагенту після конденсатора – суттєвий спосіб збільшення холодопродуктивності холодильної установки. Зниження температури холодоагенту, що переохолоджується, 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 пари в породі кісткової суміші, якою є сконденсований холодоагент, що надходить до ТРВ випарника навіть з ресивера.
У низькотемпературних холодильних установках застосування переохолодження особливо ефективне. Вони переохолодження сконденсированного холодоагенту до значних негативних температур дозволяє збільшувати холодопродуктивність установки більш ніж 1,5 разу.
Залежно від розмірів та конструкції холодильних установок реалізувати цей фактор можна у додатковому теплообміннику, що встановлюється на рідинній лінії між ресивером та ТРВ випарника, різними способами.
Переохолодження холодоагенту за рахунок зовнішніх джерел холоду
- у водяному теплообміннику за рахунок використання доступних джерел дуже холодної води
- у повітряних теплообмінниках у холодну пору року
- у додатковому теплообміннику холодними парами від зовнішньої/допоміжної холодильної установки
Переохолодження за рахунок внутрішніх ресурсів холодильної установки
- в теплообміннику - переохолоджувачі 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 та спіральними компресорами, що мають проміжні порти.
- в регенеративних теплообмінниках холодними парами, що всмоктуються в компресор з основного випарника - реалізується в установках, що працюють на холодоагентах з низьким значенням адіабати, головним чином HFC (ГФУ) і HFO (ГФО)
Істеми переохолодження, що використовують зовнішні джерела холоду, все ще досить рідко застосовуються на практиці. Переохолодження від джерел холодної води застосовується, як правило, у теплових насосах – водонагрівальних установках, а також у середньо- та високотемпературних установках, де в безпосередній близькості від них є джерело прохолодної води - використовувані артезіанські свердловини, природні водоймища для суднових установок і т.д. Переохолодження від зовнішніх додаткових холодильних машинреалізується вкрай рідко і лише у великих установках промислового холоду.
Переохолодження в повітряних теплообмінниках застосовується теж дуже нечасто, тому що ця опція холодильних установок поки що малозрозуміла і незвична для вітчизняних холодильників. Крім того, проектувальників бентежать сезонні коливання значень підвищення холодопродуктивності установок від застосування повітряних переохолоджувачів.
Системи переохолодження, що використовують внутрішні ресурси, широко застосовуються в сучасних холодильних установках, причому з компресорами практично всіх типів. В установках з гвинтовими та двоступінчастими поршневими компресорами застосування переохолодження впевнено домінує, так як можливість забезпечувати всмоктування пари з проміжним тиском реалізована безпосередньо у конструкції цих типів компресорів.
Головним завданням, що стоїть в даний час перед виробниками холодильних та кліматичних установок різного призначення, є підвищення продуктивності та ефективності компресорів та теплообмінного обладнання, що входять до них. Ця ідея не втратила своєї актуальності за весь час розвитку холодильного обладнанняз моменту зародження цієї галузі промисловості донині. Сьогодні, коли вартість енергоресурсів, а також розмір парку холодильного обладнання, що експлуатується та вводиться в експлуатацію, досягли таких вражаючих висот, підвищення ефективності систем, що виробляють і споживають холод, стало актуальною світовою проблемою. З урахуванням того, що ця проблема носить комплексний характер, чинні законодавства більшості європейських держав стимулюють розробників холодильних систем на підвищення їх ефективності та продуктивності.
Тепловий баланс поверхневого конденсатора має такий вираз:
Gдо ( h до -h до 1)=W(t 2в -t 1в)з в, (17.1)
де h до- ентальпія пари, що надходить у конденсатор, кДж/кг; h до 1 =з t до- ентальпія конденсату; з в=4,19 кДж/(кг× 0 З) – теплоємність води; W- Витрата охолодної води, кг / с; t 1в, t 2в- температура охолоджуючої води на вході та виході з конденсатора. Витрата конденсованої пари Gк, кг/с та ентальпія h довідомі з розрахунку парової турбіни. Температура конденсату на виході з конденсатора приймається рівною температурі насичення пари t п, що відповідає його тиску р доз урахуванням переохолодження конденсату D t до: t до = t п - D t до.
Переохолодження конденсату(Різниця між температурою насичення пари при тиску в горловині конденсатора і температурою конденсату у всмоктувальному патрубку конденсатного насоса) є наслідком зниження парціального тиску і температури насиченої пари через наявність повітря і парового опору конденсатора (рис.17.3).
17.3. Зміна параметрів пароповітряної суміші в конденсаторі: а – зміна парціального тиску пари p і тиску в конденсаторі p до; б – зміна температури пари t п та відносного вмісту повітря ε
Застосовуючи закон Дальтона до пароповітряного середовища, що рухається в конденсаторі, маємо: р к =р п +р, де р пі р в- парціальний тиск пари і повітря в суміші. Залежність парціального тиску пари від тиску в конденсаторі та відносного вмісту повітря e=Gв / Gдо має вигляд:
(17.2)
При вході в конденсатор відносний вміст повітря мало р п »р до. У міру конденсації пари значення eзростає і парціальний тиск пари падає. У нижній частині парціальний тиск повітря є найбільш значущим, т.к. воно підвищується через зростання щільності повітря та значення e. Це призводить до зниження температури пари та конденсату. Крім того, має місце паровий опір конденсатора, що визначається різницею
D р к = р к - р к '.(17.3)
Зазвичай D р до=270-410 Па (визначається емпірично).
У конденсатор, як правило, надходить волога пара, температура конденсації якої однозначно визначається парціальним тиском пари: меншому парціальному тиску пари відповідає менша температура насичення. На рис.17.3 б показані графіки зміни температури пари t п і відносного вмісту повітря ε в конденсаторі. Таким чином, у міру руху пароповітряної суміші до місця відсмоктування та конденсації пари температура пари в конденсаторі зменшується, так як знижується парціальний тиск насиченої пари. Це відбувається через присутність повітря та зростання його відносного вмісту у пароповітряній суміші, а також наявності парового опору конденсатора та зниження загального тиску пароповітряної суміші.
У таких умовах формується переохолодження конденсату Dt =t п -t до, яке призводить до втрати теплоти з охолодною водою і необхідності додаткового підігріву 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 охолоджувачів повітря в трубному пучку конденсатора, з яких відсмоктується пароповітряна суміш в ежекторні установки. У сучасних ПТУ переохолодження допускається трохи більше 1 0 З. Правила технічної експлуатаціїсуворо наказують допустимі присоси повітря в турбоустановку, які повинні бути менше 1%. Наприклад, для турбін потужністю N Е=300 МВт присоси повітря мають бути не більше 30 кг/годину, а N Е=800 МВт – трохи більше 60 кг/годину. Сучасні конденсатори, що мають мінімальний паровий опір і раціональне компонування трубного пучка, в номінальному режимі експлуатації турбоустановки практично не мають переохолодження.
Carrier
Інструкція з монтажу, налагодження та обслуговування
РОЗРАХУНОК ПЕРЕОХОЛОДЖЕННЯ І ПЕРЕГРІВУ
Переохолодження
1. Визначення
конденсації насиченої пари холодоагенту (Тк)
та температурою в рідинній лінії (Тж):
ПЗ = Тк Тж.
Колектор
температури)
3. Етапи виміру
електронного на рідинну лінію поруч із фільтром
осушувачем. Переконайтеся, що поверхня труби чиста,
і термометр щільно торкається її. Покрийте колбу або
датчик піною, щоб теплоізолювати термометр
від навколишнього повітря.
низького тиску).
тиск у лінії нагнітання.
Вимірювання повинні проводитися, коли агрегат
працює в оптимальних проектних умовах та розвиває
максимальну продуктивність.
4. По таблиці перерахунку тиску в температуру для R 22
знайдіть температуру конденсації насиченої пари
холодоагенту (Тк).
5. Запишіть температуру, виміряну термометром
на рідинній лінії (Тж) і відніміть її з температури
конденсації. Отримана різниця і буде значенням
переохолодження.
6. При правильному заправленні системи холодоагентом
переохолодження становить від 8 до 11°С.
Якщо переохолодження виявилося меншим за 8°С, потрібно
додати холодоагенту, а якщо більше 11°С видалити
надлишки фреону.
Тиск у лінії нагнітання (по датчику):
Температура конденсації (з таблиці):
Температура в рідинній лінії (за термометром): 45°С
Переохолодження (за розрахунком)
Додайте холодоагент відповідно до результатів розрахунку.
Перегрів
1. Визначення
Переохолодження це різниця між температурою
всмоктування (Тв) та температурою насиченого випаровування
(Ті):
ПГ = Тв Ті.
2. Обладнання для виміру
Колектор
Звичайний або електронний термометр (з датчиком
температури)
Фільтр або теплоізолююча піна
Таблиця перерахунку тиску в температуру R 22.
3. Етапи виміру
1. Помістіть колбу рідинного термометра або датчик
електронного на лінію всмоктування поруч
компресором (10-20 см). Переконайтеся, що поверхня
труби чиста, і термометр щільно торкається її верхньої.
частини, інакше показання термометра будуть неправильними.
Покрийте колбу або датчик піною, щоб теплоізолювати
лювати термометр від навколишнього повітря.
2. Вставте колектор у лінію нагнітання (датчик
високого тиску) та лінію всмоктування (датчик
низького тиску).
3. Після того, як умови стабілізуються, запишіть
тиск у лінії нагнітання. За таблицею перерахунку
тиску в температуру для R 22 знайдіть температуру
насиченого випаровування холодоагенту (Ті).
4. Запишіть температуру, виміряну термометром
на лінії всмоктування (Тв) 10 20 см від компресора.
Проведіть кілька вимірів та розрахуйте
середню температуру лінії всмоктування.
5. Відніміть температуру випаровування з температури
всмоктування. Отримана різниця і буде значенням
перегріву холодоагенту.
6. При правильному налаштуванні розширювального вентиля
перегрів становить від 4 до 6°С. При меншому
перегріві у випарник потрапляє дуже багато
холодоагенту, і потрібно прикрити вентиль (повернути гвинт
по годинниковій стрілці). При більшому перегріві в
випарник потрапляє дуже мало холодоагенту, і
потрібно відкрити вентиль (повернути гвинт проти
годинний стрілки).
4. Приклад розрахунку переохолодження
Тиск у лінії всмоктування (по датчику):
Температура випаровування (з таблиці):
Температура лінії всмоктування (по термометру): 15°С
Перегрів (з розрахунку)
Відкрийте розширювальний вентиль згідно
результатам розрахунку (надто великий перегрів).
УВАГА
ЗАУВАЖЕННЯ
Після регулювання розширювального вентиля не забудьте
повернути на місце кришку. Змінюйте перегрів тільки
після регулювання переохолодження.