Sous-refroidissement dans les condenseurs à air : quel est son taux ? Ravitaillement et ravitaillement en carburant pour le sous-refroidissement Sous-refroidissement dans les équipements de réfrigération

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Les fréons à plusieurs composants sont constitués d'un mélange de gaz avec différents propriétés physiques, qui, en cas de fuite, se volatilisent de manière inégale et même lorsque petite fuite leur composition change, par conséquent les systèmes utilisant de tels réfrigérants doivent être complètement rechargés.

Remplissage du climatiseur de fréon en poids

Chaque climatiseur est chargé en usine avec une certaine quantité de réfrigérant, dont la masse est indiquée dans la documentation du climatiseur (également indiquée sur la plaque signalétique), il y a également des informations sur la quantité de fréon qui doit être ajoutée en plus pour chaque mètre autoroute du fréon(généralement 5-15 gr.)

Lors du ravitaillement en utilisant cette méthode, il est nécessaire de libérer complètement le circuit de réfrigération du fréon restant (dans un cylindre ou un évent dans l'atmosphère, cela ne nuit pas du tout à l'environnement - lisez à ce sujet dans l'article sur l'effet du fréon sur le climat) et évacuer. Remplissez ensuite le système avec la quantité spécifiée de réfrigérant en poids ou en utilisant le cylindre de remplissage.

Les avantages de cette méthode dans haute précision et une simplicité suffisante du processus de remplissage du climatiseur. Les inconvénients incluent la nécessité d'évacuer le fréon et d'évacuer le circuit, et le cylindre de remplissage, de plus, a un volume limité de 2 ou 4 kilogrammes et de grandes dimensions, ce qui lui permet d'être utilisé principalement dans des conditions stationnaires.

Remplissage du climatiseur avec du fréon pour l'hypothermie

La température de sous-refroidissement est la différence entre la température de condensation du fréon déterminée selon la table ou l'échelle du manomètre (déterminée par la pression lue sur le manomètre connecté à la ligne haute pression directement sur l'échelle ou selon le tableau) et la température à la sortie du condenseur. La température de sous-refroidissement doit généralement être comprise entre 10 et 12 0 C (la valeur exacte est indiquée par les fabricants)

Une valeur de sous-refroidissement inférieure à ces valeurs indique un manque de fréon - il n'a pas le temps de refroidir suffisamment. Dans ce cas, vous devez faire le plein.

Si le sous-refroidissement est supérieur à la plage spécifiée, il y a alors un excès de fréon dans le système et il doit être vidangé avant d'atteindre valeurs optimales hypothermie.

Vous pouvez ainsi faire le plein en utilisant appareils spéciaux, qui déterminent immédiatement la quantité de sous-refroidissement et de pression de condensation, et cela est possible à l'aide d'instruments séparés - un collecteur manométrique et un thermomètre.

Les avantages de cette méthode incluent une précision de remplissage suffisante. Mais la précision de cette méthode est affectée par la contamination de l'échangeur de chaleur, par conséquent, avant de faire le plein avec cette méthode, il est nécessaire de nettoyer (rincer) le condenseur de l'unité extérieure.

Charger le climatiseur avec du réfrigérant surchauffé

La surchauffe est la différence entre la température d'évaporation du fluide frigorigène déterminée à partir de la pression de saturation dans le circuit frigorifique et la température après l'évaporateur. Pratiquement déterminé en mesurant la pression à la soupape d'aspiration du climatiseur et la température du tuyau d'aspiration à une distance de 15-20 cm du compresseur.

La surchauffe est généralement de l'ordre de 5-7 0 C (la valeur exacte est indiquée par le fabricant)

Une diminution de la surchauffe indique un excès de fréon - il doit être drainé.

Un sous-refroidissement supérieur à la norme indique un manque de réfrigérant - le système doit être chargé jusqu'à ce que la surchauffe requise soit atteinte.

Cette méthode est assez précise et peut être considérablement simplifiée si vous utilisez des appareils spéciaux.

Autres méthodes de chargement des systèmes de réfrigération

Si le système a une fenêtre de visualisation, alors par la présence de bulles, on peut juger du manque de fréon. Dans ce cas, le circuit frigorifique est chargé jusqu'à disparition du flux de bulles, cela doit se faire par portions, après chaque attente de la stabilisation de la pression et de l'absence de bulles.

Il peut également être pressurisé pour atteindre les températures de condensation et d'évaporation spécifiées par le fabricant. La précision de cette méthode dépend de la propreté du condenseur et de l'évaporateur.

Améliorer l'efficacité de la réfrigération

installations dues au sous-refroidissement du réfrigérant

FGOU VPO "Académie de la flotte de pêche de l'État balte"

Russie, ***** @ *** ru

Réduire la consommation énergie électrique est très aspect important vie en rapport avec la situation énergétique actuelle du pays et du monde. La réduction de la consommation d'énergie des unités de réfrigération peut être obtenue en augmentant la capacité de réfrigération des unités de réfrigération. Cette dernière peut être réalisée à l'aide de différents types de sous-refroidisseurs. Ainsi, considéré différentes sortes sous-refroidisseurs et conçus pour être les plus efficaces.

capacité de réfrigération, sous-refroidissement, échangeur de chaleur régénératif, sous-refroidisseur, ébullition inter-tubes, ébullition à l'intérieur des tubes

En sous-refroidissant le réfrigérant liquide avant l'étranglement, une augmentation significative de l'efficacité de fonctionnement peut être obtenue unité de réfrigération... Le sous-refroidissement du réfrigérant peut être obtenu en installant un sous-refroidisseur. Le sous-refroidisseur du réfrigérant liquide du condenseur à la pression de condensation vers la vanne de régulation est conçu pour le refroidir en dessous de la température de condensation. Existe différentes façons sous-refroidissement : dû à l'ébullition du fluide frigorigène liquide à pression intermédiaire, dû à l'agent vaporeux sortant de l'évaporateur, et à l'aide d'eau. Le sous-refroidissement du réfrigérant liquide augmente la capacité de réfrigération de l'unité de réfrigération.

Les échangeurs de chaleur régénératifs sont l'un des types d'échangeurs de chaleur conçus pour sous-refroidir un réfrigérant liquide. Dans les appareils de ce type, le sous-refroidissement du réfrigérant est obtenu grâce à l'agent vaporeux quittant l'évaporateur.

Dans les échangeurs de chaleur régénératifs, la chaleur est échangée entre le réfrigérant liquide s'écoulant du réservoir vers la vanne de régulation et l'agent vaporeux quittant l'évaporateur. Les échangeurs de chaleur régénératifs sont utilisés pour exécuter une ou plusieurs des fonctions suivantes :

1) augmenter l'efficacité thermodynamique du cycle de réfrigération ;

2) sous-refroidir le réfrigérant liquide pour éviter la vaporisation devant la vanne de régulation ;

3) évaporation d'une petite quantité de liquide emporté par l'évaporateur. Parfois, lors de l'utilisation d'évaporateurs noyés, la couche de liquide riche en huile est délibérément détournée dans la conduite d'aspiration pour permettre le retour de l'huile. Dans ces cas, les échangeurs de chaleur régénératifs servent à évaporer le réfrigérant liquide de la solution.

En figue. 1 montre un schéma de l'installation RT.

Fig. 1. Schéma d'installation de l'échangeur de chaleur régénératif

Figure. 1. Le schéma d'installation de l'échangeur de chaleur régénératif

La forme la plus simple d'un échangeur de chaleur est obtenue par contact métallique (soudage, brasage) entre les lignes liquide et vapeur pour assurer un contre-courant. Les deux canalisations sont recouvertes d'une isolation dans son ensemble. Pour des performances maximales, la conduite de liquide doit être située sous la conduite d'aspiration, car le liquide dans la conduite d'aspiration peut s'écouler le long de la génératrice inférieure.

Les plus répandus dans l'industrie nationale et à l'étranger sont les échangeurs de chaleur régénératifs à calandre et calandre. En petit machines de réfrigération ah, produits par des entreprises étrangères, on utilise parfois des échangeurs de chaleur à serpentins de conception simplifiée, dans lesquels un tube de liquide est enroulé sur un tube d'aspiration. La firme "Dunham-Bash" (Dunham-Busk, USA) pour améliorer le transfert de chaleur, le serpentin liquide enroulé sur la ligne d'aspiration est rempli d'un alliage d'aluminium. La conduite d'aspiration est équipée de nervures longitudinales lisses internes, qui assurent un bon transfert de chaleur à la vapeur avec une résistance hydraulique minimale. Ces échangeurs de chaleur sont conçus pour des installations d'une puissance frigorifique inférieure à 14 kW.

Pour les installations de moyenne et grande capacité, les échangeurs de chaleur régénératifs à calandre et serpentin sont largement utilisés. Dans les dispositifs de ce type, un serpentin liquide (ou plusieurs serpentins parallèles) enroulé autour du plongeur est placé en récipient cylindrique... La vapeur passe dans l'espace annulaire entre le plongeur et le carter, assurant ainsi un bain de vapeur plus complet de la surface du serpentin liquide. La bobine est constituée de tuyaux lisses et le plus souvent à ailettes extérieures.

Lors de l'utilisation d'échangeurs de chaleur tube dans tube (en règle générale, pour les petites machines de réfrigération), une attention particulière est accordée à l'intensification de l'échange de chaleur dans l'appareil. Pour cela, soit des tubes à ailettes sont utilisés, soit toutes sortes d'inserts (fil, ruban, etc.) sont utilisés dans la zone vapeur ou dans les zones vapeur et liquide (Fig. 2).

Figure 2. Echangeur de chaleur régénératif de type "tube-in-tube"

Figure. 2. Echangeur de chaleur régénératif de type "pipe in pipe"

Le sous-refroidissement par ébullition du réfrigérant liquide à pression intermédiaire peut être effectué dans des récipients intermédiaires et des économiseurs.

Dans les groupes frigorifiques basse température à compression à deux étages, le fonctionnement d'une cuve intermédiaire installée entre les compresseurs des premier et deuxième étages détermine en grande partie la perfection thermodynamique et l'efficacité de l'ensemble du groupe frigorifique. Le récipient intermédiaire remplit les fonctions suivantes :

1) "faire tomber" la surchauffe de la vapeur après le compresseur du premier étage, ce qui entraîne une diminution du travail dépensé par l'étage haute pression;

2) refroidir le fluide frigorigène liquide avant son entrée dans la vanne de régulation à une température proche ou égale à la température de saturation à pression intermédiaire, ce qui assure une diminution des pertes dans la vanne de régulation ;

3) séparation partielle de l'huile.

Selon le type de cuve intermédiaire (coil ou sans serpentin), un circuit avec étranglement à un ou deux étages du fluide frigorigène liquide est réalisé. Dans les systèmes sans pompage, il est préférable d'utiliser des réservoirs intermédiaires à serpentin, dans lesquels le liquide est sous pression de condensation, ce qui assure l'alimentation en réfrigérant liquide du système d'évaporation des réfrigérateurs à plusieurs étages.

La présence d'un serpentin exclut également un huilage supplémentaire du liquide dans la cuve intermédiaire.

Dans les systèmes de circulation par pompe, où l'alimentation en liquide du système d'évaporation est assurée par la pression de la pompe, des cuves intermédiaires sans serpentin peuvent être utilisées. L'utilisation actuelle de déshuileurs performants dans les circuits frigorifiques (chasse ou cyclonique côté refoulement, hydrocyclones dans le système évaporatif) rend également application possible récipients intermédiaires en serpentine - des dispositifs plus efficaces et de conception plus simple.

Le sous-refroidissement par eau peut être réalisé dans des sous-refroidisseurs à contre-courant.

En figue. 3 montre un sous-refroidisseur à contre-courant à deux tubes. Il se compose d'une ou deux sections, assemblées à partir de tubes doubles connectés en série (tube dans tube). Les tuyaux intérieurs sont reliés par des rouleaux en fonte, les extérieurs sont soudés. La substance de travail liquide s'écoule dans l'espace annulaire dans un écoulement à contre-courant d'eau de refroidissement se déplaçant à travers les tuyaux intérieurs. Tuyaux - acier sans soudure. La température de sortie de la substance de travail de l'appareil est généralement supérieure de 2-3 ° C à la température de l'eau de refroidissement entrante.

tuyau dans tuyau "), dont chacun est alimenté en réfrigérant liquide à travers le distributeur, et le réfrigérant du récepteur linéaire pénètre dans l'espace annulaire, le principal inconvénient est la durée de vie limitée en raison de la défaillance rapide du distributeur. utiliser uniquement pour systèmes de réfrigération alimentés à l'ammoniac.

Riz. 4. Croquis d'un sous-refroidisseur de fréon liquide avec ébullition dans l'espace annulaire

Figure. 4. Le croquis du supercooler avec ébullition du fréon liquide dans l'espace intertubes

Le dispositif le plus approprié est un sous-refroidisseur de fréon liquide avec ébullition dans l'espace annulaire. Un schéma d'un tel sous-refroidisseur est illustré à la Fig. 4.

Structurellement, il s'agit d'un échangeur de chaleur à tube et calandre, dans l'espace tube et calandre dans lequel le réfrigérant bout, le réfrigérant pénètre dans les tubes du récepteur linéaire, sous-refroidi puis fourni à l'évaporateur. Le principal inconvénient d'un tel sous-refroidisseur est le moussage du fréon liquide dû à la formation d'un film d'huile à sa surface, ce qui nécessite un dispositif spécial pour éliminer l'huile.

Ainsi, une conception a été développée dans laquelle il est proposé de fournir un réfrigérant liquide surfondu d'un réservoir linéaire à l'espace annulaire, et de fournir (par étranglement préliminaire) l'ébullition du réfrigérant dans les tuyaux. Cette solution technique figue. 5.

Riz. 5. Croquis d'un sous-refroidisseur de fréon liquide avec ébullition à l'intérieur des tuyaux

Figure. 5. Le croquis du supercooler avec ébullition du fréon liquide à l'intérieur des tuyaux

Ce schéma de l'appareil permet de simplifier la conception du sous-refroidisseur, en excluant le dispositif d'élimination de l'huile de la surface du fréon liquide.

Le sous-refroidisseur de fréon liquide proposé (économiseur) est un boîtier contenant un ensemble de tubes d'échange de chaleur avec nervures internes, également un tuyau de dérivation pour l'entrée d'un réfrigérant refroidi, un tuyau de dérivation pour une sortie d'un réfrigérant refroidi, des tuyaux de dérivation pour une entrée d'un réfrigérant étranglé, un tuyau de dérivation pour une sortie d'un réfrigérant sous forme de vapeur.

La conception recommandée vous permet d'éviter la formation de mousse de fréon liquide, d'augmenter la fiabilité et de fournir un sous-refroidissement plus intense du réfrigérant liquide, ce qui, à son tour, entraîne une augmentation de la capacité de réfrigération de l'unité de réfrigération.

LISTE DES SOURCES LITTÉRAIRES UTILISÉES

1. Zelikovsky sur les échangeurs de chaleur pour les petites machines de réfrigération. - M. : Agroalimentaire, 19p.

2. Ions de production de froid. - Kaliningrad : Livre. maison d'édition, 19 ans.

3. Groupes frigorifiques Danilov. - M. : Agropromizdat, 19p.

AMÉLIORATION DE L'EFFICACITÉ DES INSTALLATIONS FRIGORIFIQUES GRÂCE AU SURREFROIDISSEMENT DU RÉFRIGÉRANT

N.V. Lubimov, Y.N. Slastichin, N.M. Ivanova

La surfusion du fréon liquide devant l'évaporateur permet d'augmenter la capacité frigorifique d'une machine frigorifique. À cette fin, nous pouvons utiliser des échangeurs de chaleur régénératifs et des surrefroidisseurs. Mais plus efficace est le supercooler avec ébullition du fréon liquide à l'intérieur des tuyaux.

capacité de réfrigération, surfusion, surrefroidisseur

L'une des plus grandes difficultés dans le travail d'un réparateur est qu'il ne peut pas voir les processus qui se déroulent à l'intérieur des canalisations et dans le circuit de réfrigération. Cependant, la mesure de la quantité de sous-refroidissement peut fournir une image relativement précise du comportement du réfrigérant à l'intérieur du circuit.

Notez que la plupart des concepteurs dimensionnent les condenseurs à air de manière à fournir un sous-refroidissement à la sortie du condenseur dans la plage de 4 à 7 K. Considérez ce qui se passe dans le condenseur si la quantité de sous-refroidissement est en dehors de cette plage.

A) Hypothermie réduite (généralement moins de 4 K).

Riz. 2.6

En figue. 2.6 montre la différence dans l'état du réfrigérant à l'intérieur du condenseur dans des conditions normales et hypothermie anormale... Température aux points tв = tc = te = 38 ° С = température de condensation tк. La mesure de température au point D donne td = 35°C, surfusion 3 K.

Explication. Lorsque le circuit frigorifique fonctionne normalement, les dernières molécules de vapeur se condensent au point C. De plus, le liquide continue de se refroidir et la canalisation sur toute sa longueur (zone CD) est remplie d'une phase liquide, ce qui permet d'atteindre une valeur normale de sous-refroidissement. (par exemple, 6 Ko).

En conséquence, lors de la mesure de l'hypothermie au point D, vous obtiendrez certainement sa valeur en dessous de la normale (dans l'exemple de la figure 2.6 - 3 K).

Et moins il y aura de fluide frigorigène dans l'installation, moins sa phase liquide en sortie du condenseur sera importante et moins son degré de sous-refroidissement sera important.

A la limite, avec une pénurie importante de réfrigérant dans le circuit du groupe frigorifique, à la sortie du condenseur il y aura un mélange vapeur-liquide dont la température sera égale à la température de condensation, c'est-à-dire que le sous-refroidissement sera égal à 0 K (voir Figure 2.7).

Riz. 2.7

tv = td = tk = 38°C. La valeur de l'hypothermie P/O = 38-38 = 0 K.

Ainsi, une charge de réfrigérant insuffisante entraîne toujours une diminution du sous-refroidissement.

Il s'ensuit qu'un réparateur compétent n'ajoutera pas de fluide frigorigène à l'installation sans regarder en arrière, sans s'assurer qu'il n'y a pas de fuites et sans s'assurer que l'hypothermie est anormalement basse !

Notez que lorsque du réfrigérant est ajouté au circuit, le niveau de liquide au bas du condenseur augmentera, provoquant une augmentation du sous-refroidissement.

Passons maintenant au phénomène inverse, c'est-à-dire trop d'hypothermie.

B) Augmentation de l'hypothermie (généralement plus de 7 K).

Riz. 2.8

tv = te = tk = 38°C. td = 29°С, donc hypothermie P/O = 38-29 = 9 K.

Explication. Ci-dessus, nous nous sommes assurés que le manque de fluide frigorigène dans le circuit entraîne une diminution du sous-refroidissement. D'autre part, une quantité excessive de réfrigérant s'accumulera au fond du condenseur.

Dans ce cas, la longueur de la zone du condenseur, complètement remplie de liquide, augmente et peut occuper toute la section E-D... La quantité de liquide en contact avec l'air de refroidissement augmente et la quantité de surfusion devient donc également plus importante (dans l'exemple de la Fig. 2.8 P / O = 9 K).

En conclusion, signalons que les mesures de la valeur de sous-refroidissement sont idéales pour diagnostiquer le processus de fonctionnement d'un groupe frigorifique classique.

Lors d'une analyse détaillée dysfonctionnements typiques nous verrons comment, dans chaque cas particulier, interpréter correctement les données de ces mesures.

Un sous-refroidissement trop faible (inférieur à 4 K) indique un manque de réfrigérant dans le condenseur. Un sous-refroidissement accru (plus de 7 K) indique un excès de réfrigérant dans le condenseur.

2.4. L'EXERCICE

Choisissez parmi les 4 modèles de condenseurs refroidis à l'air illustrés à la fig. 2.9, celui que vous pensez être le meilleur. Expliquer pourquoi?

Riz. 2.9

En raison de la gravité, le liquide s'accumule au bas du condenseur, donc l'entrée de vapeur vers le condenseur doit toujours être en haut. Par conséquent, les options 2 et 4 sont au moins une solution étrange qui ne fonctionnera pas.

La différence entre les options 1 et 3 réside principalement dans la température de l'air qui souffle sur la zone d'hypothermie. Dans la 1ère variante, l'air qui fournit l'hypothermie entre dans la zone de sous-refroidissement déjà réchauffé, puisqu'il est passé par le condenseur. La conception de la 3ème variante doit être considérée comme la plus réussie, car elle met en œuvre l'échange de chaleur entre le réfrigérant et l'air selon le principe du contre-courant. Cette option a Meilleure performance transfert de chaleur et la conception de l'installation dans son ensemble.

Considérez ceci si vous n'avez pas encore décidé dans quelle direction l'air de refroidissement (ou l'eau) doit circuler à travers le condenseur.

Influence de la température et de la pression sur l'état des fluides frigorigènes
Sous-refroidissement dans les condenseurs à air
Analyse des cas d'hypothermie anormale

2.1. TRAVAIL NORMAL

Considérons le circuit de la Fig. 2.1, vue en coupe d'un condenseur à air en fonctionnement normal. Supposons que le réfrigérant R22 pénètre dans le condenseur.

Point A. Les vapeurs de R22, surchauffées à une température d'environ 70°C, sortent de la tuyauterie de refoulement du compresseur et pénètrent dans le condenseur à une pression d'environ 14 bars.

Ligne A-B. La surchauffe des vapeurs est réduite à pression constante.

Point B. Les premières gouttes de liquide R22 apparaissent. La température est de 38°C, la pression est encore d'environ 14 bars.

Ligne В-С. Les molécules de gaz continuent de se condenser. De plus en plus de liquide apparaît, de moins en moins de vapeur reste.
La pression et la température restent constantes (14 bar et 38°C) selon la relation pression-température pour le R22.

Point C. Les dernières molécules de gaz se condensent à une température de 38°C, sauf pour le liquide dans le circuit il n'y a rien. La température et la pression restent constantes à environ 38°C et 14 bar, respectivement.

Ligne C-D... Tout le réfrigérant s'est condensé, le liquide continue de se refroidir sous l'action de l'air refroidissant le condenseur avec un ventilateur.

Point D. R22 à la sortie du condenseur uniquement en phase liquide. La pression est toujours d'environ 14 bars, mais la température du liquide a chuté à environ 32°C.

Pour le comportement des fluides frigorigènes mélangés tels que les hydrochlorofluorocarbures (HCFC) avec un grand glissement de température, voir la section B de la section 58.
Pour le comportement des fluides frigorigènes tels que les hydrofluorocarbures (HFC) tels que le R407C et le R410A, voir la section 102.

Le changement d'état de phase de R22 dans le condensateur peut être représenté comme suit (voir Fig. 2.2).

De A à B. Réduction de la surchauffe des vapeurs R22 de 70 à 38°C (la zone A-B est la zone d'élimination de la surchauffe dans le condenseur).

Au point B, les premières gouttes de liquide R22 apparaissent.
B à C. R22 condensation à 38°C et 14 bar (la zone B-C est la zone de condensation dans le condenseur).

Au point C, la dernière molécule de vapeur s'est condensée.
De C à D. Sous-refroidissement du liquide R22 de 38 à 32°C (la zone C-D est la zone de sous-refroidissement du liquide R22 dans le condenseur).

Pendant tout ce processus, la pression reste constante, égale à la lecture du manomètre HP (dans notre cas, 14 bar).
Voyons maintenant comment l'air de refroidissement se comporte dans ce cas (voir Fig. 2.3).

L'air extérieur, qui refroidit le condenseur et pénètre dans l'entrée avec une température de 25 ° C, chauffe jusqu'à 31 ° C, emportant la chaleur générée par le réfrigérant.

Nous pouvons représenter les changements de température de l'air de refroidissement lors de son passage dans le condenseur et la température du condenseur sous la forme d'un graphique (voir Fig. 2.4) où :

tae- température de l'air à l'entrée du condenseur.

tas- la température de l'air à la sortie du condenseur.

tK- température de condensation relevée sur le manomètre HP.

A6(lire : delta thêta) différence de température.

En général, dans les condenseurs à air, la différence de température sur l'air est A0 = (tas - tae) a des valeurs de 5 à 10 K (dans notre exemple 6 K).
La différence entre la température de condensation et la température de l'air à la sortie du condenseur est également de l'ordre de 5 à 10 K (dans notre exemple, 7 K).
Ainsi, la différence de température totale ( tK - tae) peut être de 10 à 20 K (en règle générale, sa valeur est proche de 15 K, et dans notre exemple elle est de 13 K).

La notion de différence de température totale est très importante, puisque pour un condensateur donné cette valeur reste quasiment constante.

En utilisant les valeurs données dans l'exemple ci-dessus, on peut dire que pour une température d'air extérieur à l'entrée du condenseur égale à 30°C (c'est-à-dire tae = 30°C), la température de condensation tk doit être égale à :
tae + DBplein = 30 + 13 = 43 ° С,
ce qui correspondra à une lecture du manomètre HP d'environ 15,5 bar pour le R22 ; 10,1 bars pour le R134a et 18,5 bars pour le R404A.

2.2. SOUS-REFROIDISSEMENT DANS LES CONDENSEURS A AIR

Un des plus caractéristiques importantes pendant le fonctionnement du circuit frigorifique, sans aucun doute, le degré de sous-refroidissement du liquide à la sortie du condenseur est.

La surfusion d'un liquide est la différence entre la température de condensation d'un liquide à une pression donnée et la température du liquide lui-même à la même pression.

On sait que la température de condensation de l'eau à pression atmosphérique est égal à 100°C. Ainsi, lorsque vous buvez un verre d'eau à une température de 20°C, d'un point de vue thermophysique, vous buvez de l'eau surfondue de 80 K !

Dans un condenseur, le sous-refroidissement est défini comme la différence entre la température de condensation (lue sur le manomètre HP) et la température du liquide mesurée à la sortie du condenseur (ou dans le réservoir).

Dans l'exemple illustré à la Fig. 2,5, hypothermie P/O = 38 - 32 = 6 K.
Le sous-refroidissement normal du réfrigérant dans les condenseurs à air est généralement compris entre 4 et 7 K.

Lorsque la quantité de sous-refroidissement est en dehors de la plage de température normale, cela indique souvent un processus de fonctionnement anormal.
Par conséquent, nous analyserons ci-dessous divers cas d'hypothermie anormale.

2.3. ANALYSE DE CAS DE SURREFROIDISSEMENT ANOMAL.

A) Hypothermie réduite (généralement moins de 4 K).

En figue. 2.6 montre la différence d'état du réfrigérant à l'intérieur du condenseur en sous-refroidissement normal et anormal.
Température aux points tB = tc = tE = 38°C = température de condensation tK. La mesure de la température au point D donne une valeur de tD = 35°С, l'hypothermie est de 3 K.

Explication. Lorsque le circuit frigorifique fonctionne normalement, les dernières molécules de vapeur se condensent au point C. De plus, le liquide continue de se refroidir et la canalisation sur toute sa longueur (zone CD) est remplie d'une phase liquide, ce qui permet d'atteindre une valeur normale de sous-refroidissement. (par exemple, 6 Ko).

En cas de pénurie de fluide frigorigène dans le condenseur, la zone C-D n'est pas complètement remplie de liquide, il n'y a qu'une petite partie de cette zone entièrement occupée par du liquide (zone E-D), et sa longueur n'est pas suffisante pour assurer un sous-refroidissement normal.
En conséquence, lors de la mesure de l'hypothermie au point D, vous obtiendrez certainement sa valeur en dessous de la normale (dans l'exemple de la Fig. 2.6 - 3 K).
Et moins il y aura de fluide frigorigène dans l'installation, moins sa phase liquide en sortie du condenseur sera importante et moins son degré de sous-refroidissement sera important.
A la limite, avec une pénurie importante de réfrigérant dans le circuit de l'unité de réfrigération, à la sortie du condenseur il y aura un mélange vapeur-liquide dont la température sera égale à la température de condensation, c'est-à-dire que la surfusion être égal à OK (voir Fig. 2.7).

Ainsi, une charge de réfrigérant insuffisante entraîne toujours une diminution du sous-refroidissement.

Il s'ensuit qu'un réparateur compétent n'ajoutera pas imprudemment de fluide frigorigène à l'installation sans s'assurer qu'il n'y a pas de fuites et sans s'assurer que l'hypothermie est anormalement basse !

Notez que lorsque du réfrigérant est ajouté au circuit, le niveau de liquide au bas du condenseur augmentera, provoquant une augmentation du sous-refroidissement.
Passons maintenant au phénomène inverse, c'est-à-dire trop d'hypothermie.

B) Augmentation de l'hypothermie (généralement plus de 7 k).

Explication. Ci-dessus, nous nous sommes assurés que le manque de fluide frigorigène dans le circuit entraîne une diminution du sous-refroidissement. D'autre part, une quantité excessive de réfrigérant s'accumulera au fond du condenseur.

Dans ce cas, la longueur de la zone du condenseur, complètement remplie de liquide, augmente et peut occuper toute la section E-D. La quantité de liquide en contact avec l'air de refroidissement augmente et la quantité de surfusion devient donc également plus importante (dans l'exemple de la Fig. 2.8 P / O = 9 K).

En conclusion, signalons que les mesures de la valeur de sous-refroidissement sont idéales pour diagnostiquer le processus de fonctionnement d'un groupe frigorifique classique.
Au cours d'une analyse détaillée des dysfonctionnements typiques, nous verrons comment, dans chaque cas particulier, interpréter correctement les données de ces mesures.

Cette option a les meilleures caractéristiques de transfert de chaleur et la conception globale de l'installation.
Considérez ceci si vous n'avez pas encore décidé dans quelle direction l'air de refroidissement (ou l'eau) doit circuler à travers le condenseur.

Dans le condenseur, le réfrigérant gazeux comprimé par le compresseur passe à l'état liquide (se condense). Selon les conditions de fonctionnement du circuit frigorifique, les vapeurs de fluide frigorigène peuvent se condenser totalement ou partiellement. Pour que le circuit frigorifique fonctionne correctement, une condensation complète de la vapeur de fluide frigorigène dans le condenseur est nécessaire. Le processus de condensation a lieu à une température constante appelée température de condensation.

Le sous-refroidissement du réfrigérant est la différence entre la température de condensation et la température du réfrigérant sortant du condenseur. Tant qu'il y a au moins une molécule de gaz dans le mélange de fluides frigorigènes gazeux et liquides, la température du mélange sera égale à la température de condensation. Par conséquent, si la température du mélange sortant du condenseur est égale à la température de condensation, cela signifie que le mélange réfrigérant contient de la vapeur, et si la température du réfrigérant sortant du condenseur est inférieure à la température de condensation, cela indique clairement que le réfrigérant est complètement passé à l'état liquide.

Surchauffe du réfrigérant Est la différence entre la température du réfrigérant sortant de l'évaporateur et le point d'ébullition du réfrigérant dans l'évaporateur.

Pourquoi avez-vous besoin de surchauffer les vapeurs du réfrigérant déjà bouilli ? L'idée derrière cela est de s'assurer que tout le réfrigérant est garanti comme étant gazeux. La présence d'une phase liquide dans le réfrigérant entrant dans le compresseur peut provoquer des coups de bélier et endommager le compresseur. Et puisque l'ébullition du réfrigérant se produit à une température constante, nous ne pouvons pas dire que tout le réfrigérant a bouilli jusqu'à ce que sa température dépasse son point d'ébullition.

Dans les moteurs combustion interne devoir faire face au phénomène vibrations de torsion arbres. Si ces vibrations menacent la résistance du vilebrequin dans la plage de fonctionnement de la vitesse de rotation de l'arbre, des anti-vibrations et des amortisseurs sont utilisés. Ils sont placés à l'extrémité libre du vilebrequin, c'est-à-dire là où la plus grande torsion

fluctuation.

les forces externes forcent le vilebrequin diesel à effectuer des vibrations de torsion

Ces forces sont la pression des gaz et les forces d'inertie du mécanisme bielle-manivelle, sous l'action variable desquelles se crée un couple en constante évolution. Sous l'influence d'un couple inégal, les sections du vilebrequin se déforment : elles se tordent et se déroulent. En d'autres termes, des vibrations de torsion se produisent dans le vilebrequin. La dépendance complexe du couple vis-à-vis de l'angle de rotation du vilebrequin peut être représentée comme une somme de courbes sinusoïdales (harmoniques) avec différentes amplitudes et fréquences. A une certaine fréquence de rotation du vilebrequin, la fréquence de la force perturbatrice, dans ce cas, une composante du couple, peut coïncider avec la fréquence des vibrations naturelles de l'arbre, c'est-à-dire qu'un phénomène de résonance se produit, dans lequel les amplitudes des vibrations de torsion de l'arbre peuvent devenir si importantes que l'arbre peut s'effondrer.

Éliminer phénomène de résonance dans les moteurs diesel modernes, utilisé appareils spéciaux-antivibrateurs. L'un des types d'un tel dispositif, un dispositif anti-vibration pendulaire, s'est généralisé. Au moment où le mouvement du volant moteur lors de chacune de ses oscillations va s'accélérer, la charge du dispositif anti-vibratoire, selon la loi d'inertie, aura tendance à maintenir son mouvement à la même vitesse, c'est-à-dire qu'il commencera à en retrait du tronçon d'arbre auquel est fixé le dispositif anti-vibration (position II) ... La charge (ou plutôt sa force d'inertie) va, pour ainsi dire, "ralentir" l'arbre. Lorsque vitesse angulaire le volant (arbre) au cours de la même oscillation va commencer à diminuer, la charge, obéissant à la loi d'inertie, aura tendance à "tirer" l'arbre le long (position III),
Ainsi, les forces d'inertie de la charge suspendue lors de chaque oscillation vont périodiquement agir sur l'arbre dans le sens opposé à l'accélération ou à la décélération de l'arbre, et ainsi modifier la fréquence de ses oscillations naturelles.

Amortisseurs en silicone... L'amortisseur se compose d'un boîtier scellé avec un volant (masse) à l'intérieur. Le volant moteur peut tourner librement par rapport au carter monté en bout de vilebrequin. L'espace entre le carter et le volant est rempli d'un fluide silicone très visqueux. Lorsque le vilebrequin tourne uniformément, le volant d'inertie, en raison des forces de frottement dans le fluide, acquiert la même fréquence (vitesse) de rotation que l'arbre. Et si des vibrations de torsion du vilebrequin se produisaient ? Ensuite, leur énergie est transférée au corps et sera absorbée par les forces de friction visqueuses qui se produisent entre le corps et la masse d'inertie du volant d'inertie.

Modes basse vitesse et charge. La transition des moteurs principaux vers les modes à basse vitesse, ainsi que la transition des moteurs auxiliaires vers les modes à faible charge, est associée à une réduction significative de l'alimentation en carburant des cylindres et à une augmentation de l'excès d'air. Dans le même temps, les paramètres de l'air en fin de compression diminuent. Le changement de pc et de Tc est particulièrement visible dans les moteurs avec suralimentation de turbine à gaz, car le compresseur de la turbine à gaz ne fonctionne pratiquement pas à faible charge et le moteur passe automatiquement en mode de fonctionnement à aspiration naturelle. De petites portions de combustible de combustion et un grand excès d'air réduisent la température dans la chambre de combustion.

En raison des basses températures du cycle, le processus de combustion du carburant se déroule lentement, lentement, une partie du carburant n'a pas le temps de brûler et s'écoule le long des parois du cylindre dans le carter ou est emportée avec les gaz d'échappement dans le système d'échappement.

Un mauvais mélange air-carburant contribue également à la détérioration de la combustion du carburant, en raison d'une diminution de la pression d'injection de carburant lorsque la charge chute et que le régime moteur diminue. L'injection de carburant inégale et instable, ainsi que les basses températures des cylindres, provoquent un fonctionnement erratique du moteur, souvent accompagné de ratés d'allumage et d'une augmentation de la fumée.

La formation de carbone est particulièrement intense lorsque des carburants lourds sont utilisés dans les moteurs. Lors d'un fonctionnement à faible charge, en raison d'une mauvaise atomisation et de températures relativement basses dans le cylindre, les gouttelettes de carburant lourd ne brûlent pas complètement. Lorsque la gouttelette est chauffée, les fractions légères s'évaporent et brûlent progressivement, et des fractions extrêmement lourdes à haut point d'ébullition restent dans son noyau, qui sont à base d'hydrocarbures aromatiques, qui ont la liaison la plus forte entre les atomes. Par conséquent, leur oxydation conduit à la formation de produits intermédiaires - asphaltènes et résines, qui sont très collants et peuvent adhérer fermement aux surfaces métalliques.

En raison des circonstances ci-dessus, lors du fonctionnement à long terme des moteurs à basse vitesse et modes de charge, une contamination intensive des cylindres et en particulier du conduit d'échappement avec des produits de combustion incomplète de carburant et d'huile se produit. Les canaux de sortie des couvercles des cylindres de travail et les tuyaux de sortie sont recouverts d'une couche dense de substances asphaltiques-résineuses et de coke, réduisant souvent leur surface d'écoulement de 50 à 70 %. Dans le tuyau d'échappement, l'épaisseur de la couche de carbone atteint 10-20 mm. Ces dépôts s'enflammeront périodiquement à mesure que la charge du moteur augmente, provoquant un incendie dans le système d'échappement. Tous les dépôts huileux sont brûlés et le dioxyde de carbone sec formé pendant la combustion est rejeté dans l'atmosphère.

Formulation de la deuxième loi de la thermodynamique.
Pour l'existence d'un moteur thermique, 2 sources sont nécessaires - source chaude et source froide (environnement). Si un moteur thermique fonctionne à partir d'une seule source, on l'appelle alors une machine à mouvement perpétuel du 2e type.
1 formule (Ostwald) :
"La machine à mouvement perpétuel du 2e type est impossible."
Une machine à mouvement perpétuel du 1er genre est un moteur thermique avec L> Q1, où Q1 est la chaleur fournie. La première loi de la thermodynamique "permet" la possibilité de créer un moteur thermique qui convertit complètement la chaleur fournie Q1 en travail L, c'est-à-dire L = Q1. La deuxième loi impose des restrictions plus strictes et affirme que le travail doit être inférieur à la chaleur fournie (L Une machine à mouvement perpétuel du second type peut être réalisée si la chaleur Q2 est transférée d'une source froide à une source chaude. Mais pour cela, la chaleur doit passer spontanément d'un corps froid à un corps chaud, ce qui est impossible. D'où la 2ème formulation (par Clausius):
"La chaleur ne peut pas passer spontanément d'un corps plus froid à un corps plus chaud."
Pour le fonctionnement d'un moteur thermique, 2 sources sont nécessaires - chaude et froide. 3ème formulation (Carnot) :
"Là où il y a une différence de température, le travail est possible."
Toutes ces formulations sont interconnectées, d'une formulation vous pouvez en obtenir une autre.

Efficacité de l'indicateur dépend : du taux de compression, du taux d'excès d'air, de la conception de la chambre de combustion, de l'angle d'avance, de la vitesse, de la durée d'injection de carburant, de l'atomisation et de la qualité de la formation du mélange.

Augmentation de l'efficacité des indicateurs(en améliorant le processus de combustion et en réduisant les pertes de chaleur du combustible dans les processus de compression et de détente)

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Les moteurs modernes se caractérisent par un niveau élevé de contrainte thermique dans le CPG, en raison du forçage de leur processus de travail. Cela nécessite une maintenance techniquement compétente du système de refroidissement. L'évacuation de la chaleur nécessaire des surfaces chauffées du moteur peut être obtenue soit en augmentant la différence de température de l'eau T = T in.out - T in.in, soit en augmentant sa consommation. La plupart des entreprises de construction diesel recommandent T = 5 - 7 degrés C pour MOD, t = 10 - 20 degrés C pour SOD et VOD. La limitation de la chute de température de l'eau est provoquée par la volonté de maintenir les contraintes de température minimales des cylindres et des traversées sur leur hauteur. Le transfert de chaleur est intensifié en raison des vitesses élevées du mouvement de l'eau.

Lorsqu'il est refroidi par l'eau de mer, la température maximale est de 50°C. Seuls les systèmes de refroidissement en boucle fermée peuvent tirer parti du refroidissement à haute température. Lorsque la température monte, refroidissez. l'eau, les pertes par frottement dans le groupe piston diminuent et l'eff. puissance et rendement du moteur, avec une augmentation de T, le gradient de température le long de l'épaisseur du manchon diminue, et les contraintes thermiques diminuent également. Avec une baisse de température, refroidir. l'eau augmente la corrosion chimique due à la condensation sur le cylindre d'acide sulfurique, en particulier lors de la combustion de carburants sulfureux. Cependant, il existe une limitation de la température de l'eau en raison de la limitation de la température du miroir cylindrique (180 degrés C) et son augmentation supplémentaire peut entraîner une violation de la résistance du film d'huile, sa disparition et l'apparition de sec. friction. Par conséquent, la plupart des entreprises limitent la température aux limites de 50-60 gr. Avec et seulement lors de la combustion de combustibles à haute teneur en soufre, 70 à 75 g sont autorisés. AVEC.

Coefficient de transfert de chaleur- une unité qui désigne le passage d'un flux thermique d'une puissance de 1 W à travers un élément d'une structure de bâtiment d'une superficie de 1 m2 à une différence de température entre l'air extérieur et intérieur de 1 Kelvin W / (m2K) .

La définition du coefficient de transfert thermique est la suivante : la perte d'énergie par mètre carré de surface avec une différence de température entre l'extérieur et l'intérieur. Cette définition implique la relation de watts, mètres carrés et Kelvin W / (m2K).

Pour calculer les échangeurs de chaleur, l'équation cinétique est largement utilisée, qui exprime la relation entre le flux de chaleur Q et la surface F du transfert de chaleur, appelée l'équation de base du transfert de chaleur : Q = KF∆tсрτ, où K est le coefficient cinétique (coefficient de transfert de chaleur, qui caractérise le taux de transfert de chaleur ; ∆tav - la force motrice moyenne ou la différence de température moyenne entre les caloporteurs (tête de température moyenne) sur le transfert de chaleur surface ; - temps.

La plus grande difficulté est le calcul coefficient de transfert de chaleur K, qui caractérise la vitesse du processus de transfert de chaleur impliquant les trois types de transfert de chaleur. La signification physique du coefficient de transfert de chaleur découle de l'équation (); sa dimension :

En figue. 244 OB = R est le rayon de la manivelle et AB = L est la longueur de la bielle. Désignons le rapport L0 = L / R - est appelé la longueur relative de la bielle, pour les moteurs diesel marins, il est compris entre 3,5 et 4,5.

cependant, dans la théorie du CSM, ils utilisent la VALEUR INVERSE = R / L

La distance entre l'axe de l'axe de piston et l'axe de l'arbre lors de sa rotation d'un angle a

AO = AD + DO = LcosB + RCosa

Quand le piston est rentré. m., alors cette distance est égale à L + R.

Par conséquent, le chemin parcouru par le piston lorsque la manivelle est tournée d'un angle a sera égal à x = L + R-AO.

En utilisant des calculs mathématiques, nous obtenons la formule pour le chemin du piston

X = R (1- cosa + 1 / (1-cosB)) (1)

La vitesse moyenne du piston Vm ainsi que la vitesse de rotation sont un indicateur de la vitesse du moteur. Il est déterminé par la formule Vm = Sn / 30, où S est la course du piston, m ; n - fréquence de rotation, min-1. On considère que vm = 4-6 m/s pour le MOD, vm = 6s-9 m/s pour le SOD, et vm> 9 m/s pour le FOS. Plus le vm est élevé, plus les contraintes dynamiques dans les pièces du moteur sont importantes et plus la probabilité de leur usure est élevée - principalement du groupe cylindre-piston (CPG). À l'heure actuelle, le paramètre vm a atteint une certaine limite (15-18,5 m / s) en raison de la résistance des matériaux utilisés dans la construction des moteurs, d'autant plus que la tension dynamique du CPG est proportionnelle au carré de la valeur vm. Ainsi, avec une augmentation de vm 3 fois, les tensions dans les pièces augmenteront 9 fois, ce qui nécessitera une amplification correspondante caractéristiques de résistance matériaux utilisés pour la fabrication des pièces du CPG.

La vitesse moyenne du piston est toujours indiquée dans le passeport du fabricant (certificat) du moteur.

La vitesse vraie du piston, c'est-à-dire sa vitesse à un instant donné (en m/s), est définie comme la dérivée première de la course par rapport au temps. Substituons dans la formule (2) a = t, où est la fréquence de rotation de l'arbre en rad / sec, t est le temps en sec. Après transformations mathématiques, on obtient la formule de la vitesse du piston :

C = Rω (sina + 0.5λsin2a) (3)

où R est le rayon de la manivelle vm \

ω - fréquence angulaire de rotation du vilebrequin en rad / sec;

a - l'angle de rotation du vilebrequin en ville ;

λ = R / L-rapport du rayon de la manivelle à la longueur de la bielle ;

Co - la vitesse périphérique du centre, le cou de manivelle vm/sec ;

L est la longueur de la bielle, vm.

Avec une longueur de bielle infinie (L = ∞ et λ = 0), la vitesse du piston est

En différenciant la formule (1) de manière similaire, on obtient

= Rω sin (a + B) / cosB (4)

Les valeurs de la fonction sin (a + B) sont extraites de tableaux donnés dans des ouvrages de référence et des manuels en fonction de a et λ.

Il est évident que valeur maximum la vitesse du piston à L = ∞ sera à a = 90° et a = 270° :

Cmax = Rω sin a .. Puisque Co = πRn / 30 et Cm = Sn / 30 = 2Rn / 30 = Rn / 15 alors

Co / Cm = πRn15 / Rn30 = / 2 = 1,57 d'où Co = 1,57 Cm

Par conséquent, et vitesse maximum le piston sera égal. Cmax = 1,57 Réf.

On représente l'équation de la vitesse sous la forme

С = Rωsin a + 1 / 2λ Rωsin2a.

Graphiquement, les deux termes du côté droit de cette équation seront représentés par des sinusoïdes. Le premier terme Rωsin a, représentant la vitesse du piston avec une longueur infinie de la bielle, est représenté par une sinusoïde du premier ordre, et le second terme 1/2λ Rωsin2a, une correction de l'effet de la longueur finie de la bielle, est représenté par une sinusoïde du second ordre.

Après avoir construit les sinusoïdes indiquées et les avoir additionnées algébriquement, on obtient un graphe de vitesse prenant en compte l'influence indirecte de la bielle.

En figue. 247 représente : 1 - courbe Rωsin a,

2 - courbe 1/2λ Rωsin2a

3 - courbe C.

Les propriétés opérationnelles sont comprises comme les caractéristiques objectives du carburant, qui se manifestent lors de son utilisation dans un moteur ou une unité. Le processus de combustion est le plus important et détermine ses propriétés opérationnelles. Le processus de combustion du carburant, bien sûr, est précédé par les processus de son évaporation, de son allumage et de bien d'autres. La nature du comportement du carburant dans chacun de ces processus est l'essence des principales propriétés opérationnelles des carburants. Les propriétés de performance suivantes des carburants sont actuellement en cours d'évaluation.

La volatilité caractérise la capacité d'un carburant à passer d'un état liquide à un état vapeur. Cette propriété est formée à partir d'indicateurs de la qualité du carburant tels que la composition fractionnée, la pression de vapeur saturée à différentes températures, la tension superficielle et autres. L'évaporation a indispensable lors du choix du carburant et détermine en grande partie les caractéristiques techniques, économiques et opérationnelles des moteurs.

L'inflammabilité caractérise les caractéristiques du processus d'inflammation des mélanges de vapeurs de carburant avec l'air. L'évaluation de cette propriété est basée sur des indicateurs de qualité tels que les limites de température et de concentration d'inflammation, le point d'éclair et l'auto-inflammation, etc. L'indice d'inflammabilité d'un combustible a la même valeur que son inflammabilité ; dans ce qui suit, ces deux propriétés sont considérées ensemble.

L'inflammabilité détermine l'efficacité du processus de combustion des mélanges air-carburant dans les chambres de combustion des moteurs et des appareils de combustion.

La pompabilité caractérise le comportement du carburant lorsqu'il est pompé à travers des canalisations et des systèmes de carburant, ainsi que lorsqu'il est filtré. Cette propriété détermine l'alimentation ininterrompue en carburant du moteur à différentes températures de fonctionnement. La pompabilité des carburants est évaluée par les propriétés viscosité-température, le point de trouble et le point d'écoulement, la température limite de filtrabilité, la teneur en eau, les impuretés mécaniques, etc.

La tendance des sédiments est la capacité d'un carburant à former divers types de dépôts dans les chambres de combustion, les systèmes de carburant, les soupapes d'admission et d'échappement. L'évaluation de cette propriété est basée sur des indicateurs tels que la teneur en cendres, la capacité de cokéfaction, les substances résineuses, les hydrocarbures insaturés, etc.

L'activité de corrosion et la compatibilité avec les matériaux non métalliques caractérisent la capacité d'un carburant à causer des dommages corrosifs aux métaux, un gonflement, une destruction ou une modification des propriétés des joints en caoutchouc, des produits d'étanchéité et d'autres matériaux. Cette propriété de performance permet une évaluation quantitative de la teneur en substances corrosives du carburant, en testant la résistance de divers métaux, caoutchoucs et produits d'étanchéité en contact avec le carburant.

La capacité de protection est la capacité du carburant à protéger les matériaux des moteurs et des unités de la corrosion lorsqu'ils entrent en contact avec un environnement agressif en présence de carburant et, tout d'abord, la capacité du carburant à protéger les métaux contre corrosion électrochimique si de l'eau pénètre. Cette propriété est évaluée par des méthodes spéciales qui impliquent l'effet de l'eau normale, de la mer et de la pluie sur les métaux en présence de combustible.

Les propriétés anti-usure caractérisent la réduction de l'usure des surfaces de frottement en présence de carburant. Ces propriétés sont importantes pour les moteurs dans lesquels les pompes à carburant et l'équipement de contrôle du carburant sont lubrifiés uniquement par le carburant lui-même sans l'utilisation de lubrifiant (par exemple, dans un piston pompe à carburant haute pression). La propriété est évaluée par des indicateurs de viscosité et de pouvoir lubrifiant.

La capacité de refroidissement détermine la capacité du carburant à absorber et à éliminer la chaleur des surfaces chauffées lors de l'utilisation du carburant comme caloporteur. L'évaluation des propriétés est basée sur des indicateurs de qualité tels que la capacité calorifique et la conductivité thermique.

La stabilité caractérise la persistance des indicateurs de qualité du carburant pendant le stockage et le transport. Cette propriété évalue la stabilité physique et chimique du carburant et sa tendance aux dommages biologiques causés par les bactéries, les champignons et les moisissures. Le niveau de cette propriété permet d'établir une durée de stockage garantie pour le combustible dans diverses conditions climatiques.

Les propriétés environnementales caractérisent l'impact du carburant et de ses produits de combustion sur l'homme et environnement... L'évaluation de cette propriété est basée sur les indicateurs de la toxicité du combustible et de ses produits de combustion et du risque d'incendie et d'explosion.

Les étendues infinies de la mer sont labourées par de grands navires obéissant aux mains et à la volonté de l'homme, propulsés par de puissants moteurs qui utilisent carburant marin de divers types. Navires de transport peuvent utiliser différents moteurs, cependant, la plupart de ces structures flottantes sont équipées de moteurs diesel. Le carburant marin utilisé dans les moteurs diesel marins est divisé en deux classes - distillat et lourd... Le carburant distillé comprend le carburant diesel d'été, ainsi que les carburants étrangers "Marine Diesel Oil", "Gas Oil" et autres. Il a une faible viscosité, il ne
nécessite un préchauffage au démarrage du moteur. Il est utilisé dans les moteurs diesel à grande et moyenne vitesse et, dans certains cas, dans les moteurs diesel à basse vitesse en mode de démarrage. Il est parfois utilisé comme additif au fioul lourd dans les cas où il est nécessaire d'abaisser sa viscosité. Variétés lourdes les carburants diffèrent des distillats avec une viscosité accrue, plus haute température solidification, la présence d'un plus grand nombre de fractions lourdes, une teneur élevée en cendres, soufre, impuretés mécaniques et eau. Les prix de ce type de carburant marin sont beaucoup plus bas.

La plupart des navires utilisent le diesel lourd le moins cher pour les moteurs de navires, ou le mazout. L'utilisation du fioul est dictée, tout d'abord, pour des raisons économiques, car les prix du fioul marin, ainsi que le coût total du transport des marchandises par voie maritime, lors de l'utilisation du fioul, sont considérablement réduits. A titre d'exemple, on peut noter que la différence de coût du fioul et des autres types de carburants utilisés pour les moteurs marins est d'environ deux cents euros la tonne.

Cependant, les Règles de Navigation Maritime prescrivent dans certains modes de fonctionnement, par exemple, lors des manœuvres, d'utiliser du carburant marin à faible viscosité plus cher, ou du carburant diesel. Dans certaines zones maritimes, par exemple la Manche, en raison de la difficulté de navigation et de la nécessité de respecter les exigences environnementales, l'utilisation du fioul comme combustible principal est généralement interdite.

Sélection de carburant dépend en grande partie de la température à laquelle il sera utilisé. Le démarrage normal et le fonctionnement programmé du moteur diesel sont assurés en période estivale avec un indice de cétane de 40-45, en hiver, il doit être augmenté à 50-55. Pour les carburants et les fiouls, l'indice de cétane est de l'ordre de 30 à 35, pour le diesel de 40 à 52.

Les diagrammes Ts sont principalement utilisés à des fins d'illustration, car dans un diagramme Pv, l'aire sous la courbe représente le travail effectué par une substance pure dans un processus réversible, et dans un diagramme Ts, l'aire sous la courbe représente la chaleur reçue sous le mêmes conditions.

Les composants toxiques sont : le monoxyde de carbone CO, les hydrocarbures CH, les oxydes d'azote NOx, les particules, le benzène, le toluène, les hydrocarbures aromatiques polycycliques HAP, le benzopyrène, la suie et les particules, le plomb et le soufre.

Normes d'émission actuelles produits dangereux les moteurs diesel marins sont installés par l'OMI, l'organisation maritime internationale. Tous les moteurs diesel marins actuellement produits doivent répondre à ces normes.

Les principaux composants dangereux pour l'homme dans les gaz d'échappement sont : NOx, CO, CnHm.

Un certain nombre de méthodes, par exemple l'injection directe d'eau, ne peuvent être mises en œuvre que lors de la conception et de la fabrication du moteur et de ses systèmes. Pour déjà existant s'aligner moteurs, ces méthodes sont inacceptables ou nécessitent des coûts importants pour la modernisation du moteur, le remplacement de ses unités et systèmes. Dans une situation où il est nécessaire de réduire considérablement les oxydes d'azote sans rééquiper les moteurs diesel de série - et c'est bien le cas ici, le plus façon efficace est l'utilisation d'un convertisseur catalytique à trois voies. L'utilisation d'un neutralisant est justifiée dans les zones où les exigences en matière d'émissions de NOx sont élevées, par exemple dans les grandes villes.

Ainsi, les principales directions de réduction des émissions nocives de gaz d'échappement diesel peuvent être divisées en deux groupes :

1)-amélioration de la conception et des systèmes des moteurs;

2) - méthodes ne nécessitant pas de modernisation des moteurs : utilisation de pots catalytiques et autres moyens de purification des gaz d'échappement, amélioration de la composition du carburant, utilisation de carburants alternatifs.

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