Սառեցման արդյունավետության բարելավում

տեղադրումներ՝ կապված սառնագենտի ենթահովացման հետ

Բարձրագույն մասնագիտական ​​կրթության դաշնային պետական ​​ուսումնական հաստատություն «Բալթիկ պետական ​​ակադեմիանձկնորսական նավատորմ»

Ռուսաստան, *****@***ru

Սպառման նվազեցում էլեկտրական էներգիաշատ է կարևոր ասպեկտկյանքը՝ կապված երկրում և աշխարհում առկա էներգետիկ իրավիճակի հետ։ Սառնարանային ագրեգատների կողմից էներգիայի սպառման կրճատմանը կարելի է հասնել սառնարանային բլոկների հովացման հզորության մեծացման միջոցով: Վերջինիս կարելի է հասնել տարբեր տեսակի ենթահովացուցիչների միջոցով: Այսպիսով, հաշվի առնելով տարբեր տեսակներենթահովացուցիչները և մշակել ամենաարդյունավետը:

Սառնարանային հզորություն, ենթահովացում, վերականգնող ջերմափոխանակիչ, ենթահովացուցիչ, միջխողովակների եռում, եռացող խողովակների ներսում

Հեղուկ սառնագենտը մինչև շնչափողությունը ենթահովացնելով, կարելի է ձեռք բերել գործառնական արդյունավետության զգալի բարելավումներ սառնարանային միավոր. Սառնագենտի ենթասառեցումը կարելի է հասնել ենթահովացուցիչի տեղադրմամբ: Հեղուկ սառնագենտի ենթահովացուցիչը, որը գալիս է կոնդենսատորից խտացման ճնշման տակ դեպի հսկիչ փական, նախատեսված է այն խտացման ջերմաստիճանից ցածր սառեցնելու համար: Կան տարբեր ուղիներգերսառեցում. միջանկյալ ճնշման տակ հեղուկ սառնագենտի եռման, գոլորշիացնող նյութի գոլորշիացման և ջրի օգնությամբ: Հեղուկ սառնագենտի ենթահովացումը թույլ է տալիս բարձրացնել սառնարանային միավորի հովացման հզորությունը:

Ջերմափոխանակիչների տեսակներից մեկը, որը նախատեսված է գերսառեցնող հեղուկ սառնագենտի համար, վերականգնող ջերմափոխանակիչներն են: Այս տեսակի սարքերում սառնագենտի գերսառեցումը ձեռք է բերվում գոլորշիացնող նյութի շնորհիվ, որը դուրս է գալիս գոլորշիացնողից:

Վերականգնվող ջերմափոխանակիչներում ջերմությունը փոխանակվում է ընդունիչից հսկիչ փական եկող հեղուկ սառնագենտի և գոլորշիացնող սառնագենտի միջև, որը դուրս է գալիս գոլորշիչից: Վերականգնող ջերմափոխանակիչներն օգտագործվում են հետևյալ գործառույթներից մեկը կամ մի քանիսը կատարելու համար.

1) սառեցման ցիկլի թերմոդինամիկական արդյունավետության բարձրացում.

2) հեղուկ սառնագենտի ենթահովացում` հսկիչ փականի դիմաց գոլորշիացումը կանխելու համար.

3) գոլորշիացնողից տարվող փոքր քանակությամբ հեղուկի գոլորշիացում. Երբեմն, երբ օգտագործվում են ողողված գոլորշիացուցիչներ, նավթով հարուստ հեղուկի շերտը միտումնավոր շեղվում է ներծծման գիծ՝ թույլ տալու համար նավթի վերադարձը: Այս դեպքերում վերականգնող ջերմափոխանակիչները ծառայում են հեղուկ սառնագենտի գոլորշիացմանը լուծույթից:

Նկ. Նկար 1-ը ցույց է տալիս RT տեղադրման դիագրամը:

Նկ.1. Վերականգնվող ջերմափոխանակիչի տեղադրման դիագրամ

Նկ. 1. Վերականգնվող ջերմափոխանակիչի տեղադրման սխեման

Ջերմափոխանակիչի ամենապարզ ձևը ստացվում է հեղուկի և գոլորշու խողովակաշարերի միջև մետաղական շփման միջոցով (եռակցման, զոդման)՝ հակահոսք ապահովելու համար: Երկու խողովակաշարերն էլ որպես մեկ միավոր ծածկված են մեկուսիչով: Առավելագույն արդյունավետությունն ապահովելու համար հեղուկ գիծը պետք է տեղակայվի ներծծման գծի տակ, քանի որ ներծծման գծի հեղուկը կարող է հոսել ստորին գեներատորի երկայնքով:

Կեղև-կծիկ և կճեպ-խողովակային վերականգնող ջերմափոխանակիչներն առավել տարածված են ներքին արդյունաբերության մեջ և արտասահմանում: Փոքրիկներով սառնարանային մեքենաներԱրտասահմանյան ընկերությունների կողմից արտադրվող ջերմափոխանակիչները երբեմն օգտագործում են պարզեցված դիզայնի կծիկ ջերմափոխանակիչներ, որոնցում հեղուկ խողովակը փաթաթված է ներծծող խողովակի վրա: Dunham-Busk ընկերությունը (Dunham-Busk, ԱՄՆ) լցնում է հեղուկ պարույրը, որը փաթաթված է ներծծող գծի վրա ալյումինե համաձուլվածքով, որպեսզի բարելավի ջերմափոխանակությունը: Ներծծող գիծը հագեցած է ներքին հարթ երկայնական կողերով՝ ապահովելով գոլորշու լավ ջերմափոխանակում՝ նվազագույն հիդրավլիկ դիմադրությամբ: Այս ջերմափոխանակիչները նախատեսված են 14 կՎտ-ից պակաս հովացման հզորությամբ կայանքների համար:

Միջին և մեծ հզորության տեղակայանքների համար լայնորեն կիրառվում են կճեպով վերականգնող ջերմափոխանակիչներ։ Այս տեսակի սարքերում հեղուկ կծիկ (կամ մի քանի զուգահեռ կծիկ), որը պտտվում է տեղահանի շուրջը, տեղադրվում է. գլանաձեւ անոթ. Գոլորշին անցնում է տեղահանողի և պատյանների միջև ընկած օղակաձև տարածության մեջ՝ դրանով իսկ ապահովելով գոլորշիով հեղուկ կծիկի մակերեսի ավելի ամբողջական լվացում։ Կծիկը պատրաստված է հարթ, իսկ ավելի հաճախ՝ արտաքին շերտավոր խողովակներից։

Խողովակի մեջ խողովակի ջերմափոխանակիչներ օգտագործելիս (սովորաբար փոքր սառնարանային մեքենաների համար) հատուկ ուշադրությունուշադրություն դարձրեք ապարատում ջերմափոխանակության ուժեղացմանը. Այդ նպատակով օգտագործվում են կա՛մ թևավոր խողովակներ, կա՛մ բոլոր տեսակի ներդիրներ (մետաղալար, ժապավեն և այլն) գոլորշու շրջանում կամ գոլորշու և հեղուկի շրջաններում (նկ. 2):

Նկ.2. Վերականգնող ջերմափոխանակիչ «pipe-in-pipe» տեսակի

Նկ. 2. Վերականգնվող ջերմափոխանակիչ տիպի «խողովակ խողովակում»

Միջանկյալ ճնշման տակ հեղուկ սառնագենտի եռման պատճառով ենթահովացումը կարող է իրականացվել միջանկյալ անոթներում և էկոնոմիզատորներում:

Երկաստիճան սեղմումով ցածր ջերմաստիճանի սառնարանային ստորաբաժանումներում առաջին և երկրորդ փուլերի կոմպրեսորների միջև տեղադրված միջանկյալ նավի աշխատանքը մեծապես որոշում է ամբողջ սառնարանային բլոկի թերմոդինամիկական կատարելությունը և արդյունավետությունը: Միջանկյալ նավը կատարում է հետևյալ գործառույթները.

1) «տապալել» գոլորշու գերտաքացումը առաջին փուլի կոմպրեսորից հետո, ինչը հանգեցնում է բեմի կողմից ծախսվող աշխատանքի նվազմանը. բարձր ճնշում;

2) հեղուկ սառնագենտի սառեցումը, նախքան այն վերահսկիչ փական մտնելը, միջանկյալ ճնշման դեպքում հագեցվածության ջերմաստիճանին մոտ կամ հավասար ջերմաստիճանի, ինչը նվազեցնում է հսկիչ փականում կորուստները.

3) յուղի մասնակի անջատում.

Կախված միջանկյալ նավի տեսակից (կծիկ կամ առանց կծիկի), իրականացվում է հեղուկ սառնագենտի մեկ կամ երկաստիճան շնչափող սխեման: Անպոմպ համակարգերում նախընտրելի է օգտագործել ոլորված միջանկյալ անոթներ, որոնցում հեղուկը գտնվում է խտացման ճնշման տակ՝ հեղուկ սառնագենտ մատակարարելու համար բազմահարկ սառնարանների գոլորշիացման համակարգին:

Կծիկի առկայությունը նաև վերացնում է միջանկյալ անոթում հեղուկի լրացուցիչ յուղումը։

Պոմպային շրջանառության համակարգերում, որտեղ հեղուկի մատակարարումը գոլորշիացման համակարգին ապահովվում է պոմպի ճնշման միջոցով, կարող են օգտագործվել առանց կծիկի միջանկյալ անոթներ։ Սառնարանային կայանքներում նավթի արդյունավետ բաժանարարների ներկայիս օգտագործումը (լվացում կամ ցիկլոն արտանետման կողմում, հիդրոցիկլոններ գոլորշիացման համակարգում) նույնպես ստիպում է. հնարավոր օգտագործումըառանց կծիկի միջանկյալ անոթներ - սարքեր, որոնք ավելի արդյունավետ են և ավելի հեշտ օգտագործման համար դիզայն.

Ջրային գերհովացում կարելի է ձեռք բերել հակահոսքի ենթահովացուցիչներում:

Նկ. Նկար 3-ում ներկայացված է երկու խողովակով հակահոսող ենթահովացուցիչ: Այն բաղկացած է մեկ կամ երկու հատվածից, որոնք հավաքվել են հաջորդաբար միացված կրկնակի խողովակներից (խողովակ՝ խողովակում)։ Ներքին խողովակները միացված են թուջե գլանափաթեթներով, արտաքինները՝ եռակցված։ Հեղուկ աշխատանքային նյութը հոսում է միջխողովակային տարածության մեջ ներքին խողովակների միջով շարժվող հովացման ջրի հակառակ հոսանքով: Խողովակներ՝ պողպատե անխափան: Սարքից աշխատող նյութի ելքի ջերմաստիճանը սովորաբար 2-3 °C-ով բարձր է, քան մուտքային հովացման ջրի ջերմաստիճանը:

խողովակ խողովակում»), որոնցից յուրաքանչյուրին հեղուկ սառնագենտը մատակարարվում է դիստրիբյուտորի միջոցով, իսկ գծային ընդունիչից սառնագենտը մտնում է միջխողովակային տարածություն; հիմնական թերությունը ծառայության սահմանափակ ժամկետն է դիստրիբյուտորի արագ ձախողման պատճառով: իր հերթին, կարող է օգտագործվել միայն ամոնիակով աշխատող հովացման համակարգերի համար:

Բրինձ. 4. Հեղուկ ֆրեոնային ենթահովացուցիչի էսքիզ՝ օղակի մեջ եռացող

Նկ. 4. Գերհովացուցիչի ուրվագիծը միջխողովակների տարածության մեջ հեղուկ ֆրեոնի եռալով

Ամենահարմար սարքը հեղուկ ֆրեոնային ենթահովացուցիչն է՝ օղակի մեջ եռացող: Նման ենթահովացուցիչի դիագրամը ներկայացված է Նկ. 4.

Կառուցվածքային առումով այն կեղև-խողովակային ջերմափոխանակիչ է, որի միջխողովակային տարածության մեջ սառնագենտը եռում է, սառնագենտը խողովակների մեջ մտնում է գծային ընդունիչից, գերհովացվում և այնուհետև մատակարարվում է գոլորշիչին։ Նման ենթահովացուցիչի հիմնական թերությունը հեղուկ ֆրեոնի փրփրումն է դրա մակերևույթի վրա նավթային թաղանթի ձևավորման պատճառով, ինչը հանգեցնում է յուղը հեռացնելու հատուկ սարքի անհրաժեշտությանը:

Այսպիսով, մշակվել է դիզայն, որում առաջարկվում է գծային ընդունիչից գերսառեցված հեղուկ սառնագենտի մատակարարումը օղակի մեջ և ապահովել (նախապես շնչափողով) սառնագենտի եռացումը խողովակներում: Տրված է տեխնիկական լուծումնկարազարդված Նկ. 5.

Բրինձ. 5. Խողովակների ներսում եռացող հեղուկ ֆրեոնային ենթահովացուցիչի ուրվագիծ

Նկ. 5. Խողովակների ներսում հեղուկ ֆրեոնի եռացող գերհովացուցիչի էսքիզը

Սարքի այս դիագրամը հնարավորություն է տալիս պարզեցնել ենթահովացուցիչի դիզայնը՝ դրանից բացառելով հեղուկ ֆրեոնի մակերեսից յուղը հեռացնելու սարքը։

Առաջարկվող հեղուկ ֆրեոնային ենթասառեցնող սարքը (տնտեսող) իրենից ներկայացնում է մի պատյան, որը պարունակում է ջերմափոխանակման խողովակների փաթեթ՝ ներքին լողակներով, ինչպես նաև խողովակ՝ սառեցված սառնագենտի մուտքի համար, խողովակ՝ սառեցված սառնագենտի ելքի համար, խողովակներ՝ շնչափողի մուտքի համար։ սառնագենտ և խողովակ գոլորշի սառնագենտի ելքի համար:

Առաջարկվող դիզայնը խուսափում է հեղուկ ֆրեոնի փրփուրից, բարձրացնում է հուսալիությունը և ապահովում է հեղուկ սառնագենտի ավելի ինտենսիվ ենթասառեցում, ինչը, իր հերթին, հանգեցնում է սառնարանային բլոկի սառեցման հզորության բարձրացմանը:

ՕԳՏԱԳՈՐԾՎԱԾ ԳՐԱԿԱՆ ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐԻ ՑԱՆԿ

1. Զելիքովսկին փոքր սառնարանային մեքենաների ջերմափոխանակիչների վրա։ - Մ.: Սննդի արդյունաբերություն, 19 էջ.

2. Սառը արտադրության իոններ. - Կալինինգրադ: Գիրք. հրատարակչություն, 19 էջ.

3. Դանիլովի սառնարանային ագրեգատներ. - Մ.՝ Ագրոպրոմիզդատ, 19ս.

ՍԱՌՆԱՐԱՆԱԿԱՆ ԿԱՑՈՒԹՅԱՆ ԱՐԴՅՈՒՆԱՎԵՏՈՒԹՅԱՆ ԲԱՐԵԼԱՎՈՒՄ ՍՌՆԱԳԵՏԻ ԳԵՐՍՈՌՍՈՑՄԱՆ ՊԱՅՄԱՆՆԵՐՈՎ.

Ն.Վ.Լուբիմով, Յ.Ն.Սլաստիչին, Ն.Մ.Իվանովա

Հեղուկ ֆրեոնի գերսառեցումը գոլորշիչի դիմաց թույլ է տալիս մեծացնել սառնարանային մեքենաների սառնարանային հզորությունը: Այդ նպատակով մենք կարող ենք օգտագործել վերականգնող ջերմափոխանակիչներ և գերհովացուցիչներ: Սակայն ավելի արդյունավետ է գերհովացուցիչը` խողովակների ներսում հեղուկ ֆրեոնի եռացողությամբ:

սառնարանային հզորություն, գերհովացուցիչ, գերհովացուցիչ

Կոնդենսատորում կոմպրեսորի կողմից սեղմված գազային սառնագենտը վերածվում է հեղուկ վիճակի (խտանում)։ Կախված սառնարանային շղթայի աշխատանքային պայմաններից, սառնագենտի գոլորշին կարող է ամբողջությամբ կամ մասնակի խտանալ: Սառնարանային շղթայի ճիշտ աշխատանքի համար անհրաժեշտ է սառնագենտի գոլորշիների ամբողջական խտացում կոնդենսատորում: Խտացման գործընթացը տեղի է ունենում մշտական ​​ջերմաստիճանում, որը կոչվում է խտացման ջերմաստիճան:

Սառնագենտի ենթասառեցումը խտացման ջերմաստիճանի և կոնդենսատորից դուրս եկող սառնագենտի ջերմաստիճանի տարբերությունն է: Քանի դեռ գազային և հեղուկ սառնագենտի խառնուրդում կա գազի առնվազն մեկ մոլեկուլ, խառնուրդի ջերմաստիճանը հավասար կլինի խտացման ջերմաստիճանին։ Հետևաբար, եթե խառնուրդի ջերմաստիճանը կոնդենսատորի ելքում հավասար է խտացման ջերմաստիճանին, ապա սառնագենտի խառնուրդը պարունակում է գոլորշի, իսկ եթե սառնագենտի ջերմաստիճանը կոնդենսատորի ելքում ցածր է խտացման ջերմաստիճանից, ապա դա հստակ ցույց է տալիս, որ սառնագենտը ամբողջությամբ վերածվել է հեղուկ վիճակի.

Սառնագենտի գերտաքացումԳոլորշիչից դուրս եկող սառնագենտի ջերմաստիճանի և գոլորշիչի մեջ սառնագենտի եռման կետի տարբերությունն է:

Ինչու՞ պետք է գերտաքացնել արդեն եռացրած սառնագենտի գոլորշիները: Սրա նպատակն այն է, որ համոզվենք, որ ողջ սառնագենտը երաշխավորված է գազային վիճակի փոխելու համար: Կոմպրեսոր մտնող սառնագենտի մեջ հեղուկ փուլի առկայությունը կարող է հանգեցնել ջրային մուրճի և վնասել կոմպրեսորը: Եվ քանի որ սառնագենտի եռացումը տեղի է ունենում հաստատուն ջերմաստիճանում, մենք չենք կարող ասել, որ ամբողջ սառնագենտը եռացել է այնքան ժամանակ, քանի դեռ նրա ջերմաստիճանը չի գերազանցել եռման կետը:

Շարժիչներում ներքին այրմանպետք է գործ ունենալ երևույթի հետ շրջադարձային թրթռումներլիսեռներ Եթե ​​այդ թրթռումները սպառնում են ծնկաձև լիսեռի ուժին լիսեռի պտտման արագության աշխատանքային տիրույթում, ապա օգտագործվում են հակաթրթռիչներ և կափույրներ: Դրանք տեղադրվում են ծնկաձև լիսեռի ազատ ծայրում, այսինքն՝ այնտեղ, որտեղ տեղի են ունենում ամենամեծ ոլորման ուժերը:

տատանումներ.

արտաքին ուժերը ստիպում են դիզելային շարժիչի լիսեռին ենթարկվել ոլորման թրթռումների

Այս ուժերը գազի ճնշման և միացնող գավազանի և կռունկի մեխանիզմի իներցիայի ուժերն են, որոնց փոփոխական գործողության ներքո առաջանում է անընդհատ փոփոխվող ոլորող մոմենտ։ Անհավասար ոլորող մոմենտի ազդեցության տակ ծնկաձև լիսեռի հատվածները դեֆորմացվում են. դրանք պտտվում և արձակվում են: Այլ կերպ ասած, ծնկաձև լիսեռում առաջանում են ոլորուն թրթռումներ: Ծնկաձև լիսեռի պտտման անկյունից ոլորող մոմենտների բարդ կախվածությունը կարող է ներկայացվել որպես տարբեր ամպլիտուդներով և հաճախականություններով սինուսոիդային (ներդաշնակ) կորերի գումար: ծնկաձև լիսեռի պտտման որոշակի հաճախականության դեպքում, անհանգստացնող ուժի հաճախականությունը, ին այս դեպքումոլորող մոմենտների ցանկացած բաղադրիչ կարող է համընկնել լիսեռի բնական հաճախականության հետ, այսինքն՝ տեղի կունենա ռեզոնանսային երևույթ, որի դեպքում լիսեռի ոլորման թրթռումների ամպլիտուդները կարող են այնքան մեծանալ, որ լիսեռը կարող է փլուզվել:

Վերացնելու համարԺամանակակից դիզելային շարժիչներում օգտագործվում է ռեզոնանսի ֆենոմենը հատուկ սարքեր- հակավիբրատորներ. Նման սարքերից մեկը՝ ճոճանակային հակավիբրատորը, լայն տարածում է գտել։ Այն պահին, երբ թռչող անիվի շարժումը արագանում է նրա յուրաքանչյուր տատանման ժամանակ, հակավիբրատորի բեռը, իներցիայի օրենքի համաձայն, հակված է պահպանել իր շարժումը նույն արագությամբ, այսինքն՝ այն կսկսի հետ մնալ որոշակիորեն։ անկյունը լիսեռի այն հատվածից, որին ամրացված է հակավիբրատորը (II դիրք) . Բեռը (ավելի ճիշտ՝ նրա իներցիոն ուժը), այսպես ասած, «դանդաղեցնի» լիսեռը: Երբ անկյունային արագությունճոճանակը (լիսեռը) կսկսի նվազել նույն տատանման ժամանակ, բեռը, հնազանդվելով իներցիայի օրենքին, հակված կլինի «քաշել» լիսեռը դրա հետ մեկտեղ (դիրք III),
Այսպիսով, յուրաքանչյուր տատանման ժամանակ կասեցված բեռի իներցիոն ուժերը պարբերաբար կգործեն լիսեռի վրա լիսեռի արագացմանը կամ դանդաղեցմանը հակառակ ուղղությամբ և դրանով իսկ կփոխեն սեփական տատանումների հաճախականությունը:

Սիլիկոնե կափույրներ. Կափույրը բաղկացած է կնքված պատյանից, որի ներսում տեղադրված է թռչող անիվ (զանգված): Թռչող անիվը կարող է ազատորեն պտտվել ծնկաձև լիսեռի վերջում տեղադրված պատյանին համեմատ: Բնակարանի և ճոճանի միջև տարածությունը լցված է սիլիկոնային հեղուկով, որն ունի բարձր մածուցիկություն: Երբ ծնկաձև լիսեռը հավասարաչափ պտտվում է, ճանճը, հեղուկի մեջ շփման ուժերի պատճառով, ձեռք է բերում պտտման նույն հաճախականությունը (արագությունը), ինչ լիսեռը: Իսկ եթե առաջանան ծնկաձև լիսեռի ոլորուն թրթռումներ: Այնուհետև դրանց էներգիան փոխանցվում է մարմնին և կլանվի մարմնի և ճանճի իներցիալ զանգվածի միջև առաջացող մածուցիկ շփման ուժերով։

Ցածր արագության և բեռնվածության ռեժիմներ: Հիմնական շարժիչների անցումը ցածր արագության ռեժիմների, ինչպես նաև օժանդակ շարժիչների անցումը ցածր բեռի ռեժիմների, կապված է բալոնների վառելիքի մատակարարման զգալի կրճատման և ավելորդ օդի ավելացման հետ: Միեւնույն ժամանակ, սեղմման վերջում օդի պարամետրերը նվազում են: PC-ի և Tc-ի փոփոխությունը հատկապես նկատելի է գազատուրբինային գերլիցքավորմամբ շարժիչներում, քանի որ գազատուրբինային կոմպրեսորը գործնականում չի աշխատում ցածր բեռների դեպքում, և շարժիչը ավտոմատ կերպով անցնում է բնական շնչառական աշխատանքային ռեժիմին: Այրվող վառելիքի փոքր մասերը և օդի մեծ ավելցուկը նվազեցնում են ջերմաստիճանը այրման պալատում:

Ցիկլի ցածր ջերմաստիճանի պատճառով վառելիքի այրման գործընթացը դանդաղ է և դանդաղ:

Օդի հետ վառելիքի վատ խառնուրդի ձևավորումը, որը պայմանավորված է վառելիքի ներարկման ճնշման նվազմամբ, երբ բեռը նվազում է և ռոտացիայի արագությունը նվազում է, նույնպես նպաստում է վառելիքի այրման վատթարացմանը: Վառելիքի անհավասար և անկայուն ներարկումը, ինչպես նաև բալոններում ցածր ջերմաստիճանը առաջացնում են շարժիչի անկայուն աշխատանք, որը հաճախ ուղեկցվում է անսարքությամբ և ծխելու ավելացմամբ:

Ածխածնի առաջացումը հատկապես ինտենսիվ է լինում, երբ շարժիչներում օգտագործվում են ծանր վառելիք: Ցածր բեռներով աշխատելիս, վատ ատոմացման և բալոնում համեմատաբար ցածր ջերմաստիճանի պատճառով, ծանր վառելիքի կաթիլները ամբողջությամբ չեն այրվում: Երբ կաթիլը տաքացվում է, թեթև ֆրակցիաները աստիճանաբար գոլորշիանում և այրվում են, և դրա միջուկում մնում են միայն ծանր, բարձր եռացող ֆրակցիաներ՝ հիմնված անուշաբույր ածխաջրածինների վրա, որոնք ունեն ամենաուժեղ կապերը ատոմների միջև։ Ուստի դրանց օքսիդացումը հանգեցնում է միջանկյալ արտադրանքների՝ ասֆալտինների և խեժերի առաջացմանը, որոնք ունեն բարձր կպչունություն և կարող են ամուր կպչել մետաղական մակերեսներին։

Ելնելով վերը նշված հանգամանքներից, երբ շարժիչները երկար ժամանակ աշխատում են ցածր արագություններով և բեռներով, բալոնների և հատկապես արտանետվող ուղիների ինտենսիվ աղտոտումը տեղի է ունենում վառելիքի և նավթի թերի այրման արտադրանքներով: Աշխատանքային բալոնների ծածկույթների և արտանետվող խողովակների արտանետվող խողովակները ծածկված են ասֆալտ-խեժային նյութերի և կոքսի խիտ շերտով, հաճախ դրանց հոսքի մակերեսը կրճատելով 50-70%-ով: Արտանետվող խողովակում ածխածնի շերտի հաստությունը հասնում է 10-20մմ-ի։ Այս նստվածքները պարբերաբար բռնկվում են, երբ շարժիչի բեռը մեծանում է, ինչը հանգեցնում է արտանետման համակարգում հրդեհի: Բոլոր յուղոտ հանքավայրերը այրվում են, և այրման ժամանակ ձևավորված չոր ածխաթթու նյութերը փչում են մթնոլորտ:

Թերմոդինամիկայի երկրորդ օրենքի ձևակերպումները.
Ջերմային շարժիչի գոյության համար անհրաժեշտ է 2 աղբյուր՝ տաք գարունև սառը աղբյուր (միջավայր): Եթե ​​ջերմային շարժիչը աշխատում է միայն մեկ աղբյուրից, ապա այն կոչվում է 2-րդ տեսակի հավերժ շարժման մեքենա:
1 ձևակերպում (Ostwald):
«2-րդ տեսակի հավերժական շարժման մեքենան անհնար է».
1-ին տեսակի հավերժ շարժման մեքենան ջերմային շարժիչ է, որի համար L>Q1, որտեղ Q1 մատակարարվող ջերմությունն է: Թերմոդինամիկայի առաջին օրենքը «թույլ է տալիս» ստեղծել ջերմային շարժիչ, որն ամբողջությամբ փոխակերպում է մատակարարվող ջերմությունը Q1-ը աշխատանքի L, այսինքն. L = Q1: Երկրորդ օրենքը սահմանում է ավելի խիստ սահմանափակումներ և սահմանում է, որ աշխատանքը պետք է լինի պակաս, քան մատակարարվող ջերմությունը (L. 2-րդ տեսակի հավերժ շարժման մեքենան կարող է իրականացվել, եթե Q2 ջերմությունը սառը աղբյուրից տեղափոխվի տաք աղբյուր: Բայց դրա համար ջերմությունը պետք է ինքնաբուխ սառը մարմնից տեղափոխվի տաք, ինչը անհնար է։ Սա հանգեցնում է 2-րդ ձևակերպմանը (Կլաուզիուսի կողմից).
«Ջերմությունը չի կարող ինքնաբերաբար փոխանցվել ավելի սառը մարմնից ավելի տաք մարմնին»:
Ջերմային շարժիչը գործարկելու համար անհրաժեշտ է երկու աղբյուր՝ տաք և սառը: 3-րդ ձևակերպում (Carnot):
«Որտեղ ջերմաստիճանի տարբերություն կա, կարելի է աշխատանք կատարել».
Այս բոլոր ձևակերպումները փոխկապակցված են մի ձևակերպմամբ, դուք կարող եք ստանալ մեկ այլ ձևակերպում:

Ցուցանիշի արդյունավետությունըկախված է սեղմման հարաբերակցությունից, ավելցուկային օդի հարաբերակցությունից, այրման պալատի ձևավորումից, առաջխաղացման անկյունից, պտտման արագությունից, վառելիքի ներարկման տևողությունից, ատոմացման որակից և խառնուրդի ձևավորումից:

Ցուցանիշի արդյունավետության բարձրացում(բարելավելով այրման գործընթացը և նվազեցնելով վառելիքի ջերմության կորուստները սեղմման և ընդլայնման գործընթացների ընթացքում)

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

Ժամանակակից շարժիչները բնութագրվում են բալոն-մխոցային խմբի ջերմային լարվածության բարձր մակարդակով՝ պայմանավորված դրանց աշխատանքային գործընթացի արագացմամբ։ Սա պահանջում է հովացման համակարգի տեխնիկապես իրավասու սպասարկում: Շարժիչի ջեռուցվող մակերևույթներից անհրաժեշտ ջերմության հեռացումը կարելի է ձեռք բերել կա՛մ ջրի ջերմաստիճանի տարբերությունը մեծացնելով T = T in.out - T in.in, կա՛մ մեծացնելով դրա հոսքի արագությունը: Դիզելային արտադրող ընկերություններից շատերը խորհուրդ են տալիս T = 5 – 7 աստիճան C MOD-ի համար, իսկ T = 10 – 20 C SOD-ի և VOD-ի համար: Ջրի ջերմաստիճանի տարբերության սահմանափակումը պայմանավորված է բալոնների և թփերի բարձրության վրա նվազագույն ջերմաստիճանային լարումները պահպանելու ցանկությամբ: Ջերմափոխանակության ինտենսիվացումն իրականացվում է ջրի շարժման բարձր արագությունների շնորհիվ։

Ծովի ջրով սառչելիս առավելագույն ջերմաստիճանը 50 աստիճան է։ Միայն փակ հովացման համակարգերը կարող են օգտվել բարձր ջերմաստիճանի հովացման հնարավորությունից: Երբ հովացուցիչ նյութի ջերմաստիճանը բարձրանում է: ջուրը, մխոցների խմբում շփման կորուստները փոքր-ինչ ավելանում են: Շարժիչի հզորությունը և արդյունավետությունը, T-ի աճով, ջերմաստիճանի գրադիենտը թփի հաստությամբ նվազում է, և ջերմային սթրեսները նույնպես նվազում են: Երբ հովացման ջերմաստիճանը նվազում է: ջուր, քիմիական կոռոզիան մեծանում է բալոնի վրա ծծմբաթթվի խտացման պատճառով, հատկապես ծծմբային վառելիքի այրման ժամանակ: Այնուամենայնիվ, կա ջրի ջերմաստիճանի սահմանափակում մխոցի հայելու ջերմաստիճանի սահմանափակման պատճառով (180 աստիճան C), և դրա հետագա բարձրացումը կարող է հանգեցնել նավթի թաղանթի ամրության խախտման, դրա անհետացման և չոր տեսքի: շփում. Հետեւաբար, ընկերությունների մեծ մասը սահմանափակում է ջերմաստիճանը 50 -60 գ: C և միայն բարձր ծծմբի վառելիք այրելիս թույլատրվում է 70 -75 գ: ՀԵՏ.

Ջերմային փոխանցման գործակիցը- միավոր, որը ցույց է տալիս 1 Վտ ջերմային հոսքի անցումը շենքի կառուցվածքի տարրի միջով 1 մ2 մակերեսով արտաքին և ներքին օդի ջերմաստիճանների 1 Կելվին Վտ/(m2K) տարբերությամբ:

Ջերմափոխանակման գործակիցի սահմանումը հետևյալն է՝ էներգիայի կորուստ մակերեսի մեկ քառակուսի մետրի վրա՝ արտաքին և ներքին ջերմաստիճանների տարբերությամբ։ Այս սահմանումը ենթադրում է վտ, քառակուսի մետր և Քելվինի հարաբերությունները W/(m2·K):

Ջերմափոխանակիչները հաշվարկելու համար լայնորեն օգտագործվում է կինետիկ հավասարումը, որն արտահայտում է ջերմային հոսքի Q-ի և ջերմափոխանակման մակերեսի F-ի միջև կապը, որը կոչվում է. հիմնական ջերմային փոխանցման հավասարումը. Q = KF∆tсрτ, որտեղ K-ը կինետիկ գործակիցն է (ջերմային փոխանցման գործակիցը, որը բնութագրում է ջերմության փոխանցման արագությունը; ∆tср-ն միջին շարժիչ ուժն է կամ հովացուցիչ նյութերի միջին ջերմաստիճանի տարբերությունը (միջին ջերմաստիճանի տարբերություն) ջերմության փոխանցման մակերևույթի երկայնքով. ժամանակ.

Ամենամեծ դժվարությունը հաշվարկն է ջերմափոխանակման գործակից Կ, որը բնութագրում է ջերմության փոխանցման գործընթացի արագությունը, որը ներառում է ջերմության փոխանցման բոլոր երեք տեսակները: Ջերմային փոխանցման գործակիցի ֆիզիկական նշանակությունը բխում է հավասարումից (); դրա չափը.

Նկ. 244 OB = R - կռունկի շառավիղը և AB=L - միացնող գավազանի երկարությունը: Նշենք L0 = L/R հարաբերակցությունը - կոչվում է միացնող ձողի հարաբերական երկարություն, ծովային դիզելային շարժիչների համար այն գտնվում է 3,5-4,5 միջակայքում:

սակայն KSM տեսության մեջ ՕԳՏԱԳՈՐԾՎՈՒՄ Է ՀԱԿԱՌԱԿ ՔԱՆԱԿԸ λ= R/L.

Մխոցքի մխոցի առանցքի և լիսեռի առանցքի միջև հեռավորությունը, երբ այն պտտվում է a անկյան տակ

AO = AD + DO = LcosB + Rcosa

Երբ մխոցը գտնվում է. m.t., ապա այս հեռավորությունը հավասար է L+R-ի:

Հետևաբար, մխոցի անցած ուղին a անկյան միջով պտտեցնելիս կկազմի x=L+R-AO:

Մաթեմատիկական հաշվարկներով մենք ստանում ենք մխոցի ուղու բանաձևը

X = R ( 1-cosa +1/ λ(1-cosB) ) (1)

Մխոցի միջին արագությունը Vm, պտտման արագության հետ մեկտեղ, շարժիչի արագության ռեժիմի ցուցանիշն է: Այն որոշվում է Vm = Sn/30 բանաձեւով, որտեղ S-ը մխոցի հարվածն է, m; n - ռոտացիայի արագություն, min-1: Ենթադրվում է, որ MOD vm = 4-6 մ / վ, SOD vm = 6s-9 մ / վ և VOD vm > 9 մ / վրկ: Որքան բարձր է vm-ն, այնքան մեծ են դինամիկ լարումները շարժիչի մասերում և ավելի մեծ է դրանց մաշվածության հավանականությունը, հիմնականում՝ մխոց-մխոցային խումբը (CPG): Ներկայումս vm պարամետրը հասել է որոշակի սահմանի (15-18,5 մ/վ)՝ շնորհիվ շարժիչի կառուցման մեջ օգտագործվող նյութերի ուժի, հատկապես, որ մխոցի գլխի դինամիկ լարվածությունը համաչափ է vm արժեքի քառակուսու հետ։ Այսպիսով, vm-ի 3 անգամ մեծանալու դեպքում մասերում լարումները կավելանան 9 անգամ, ինչը կպահանջի համապատասխան ուժեղացում. ուժի բնութագրերընյութեր, որոնք օգտագործվում են CPG մասերի արտադրության համար.

Մխոցի միջին արագությունը միշտ նշվում է շարժիչի արտադրողի անձնագրում (սերտիֆիկատում):

Մխոցի իրական արագությունը, այսինքն՝ նրա արագությունը տվյալ պահին (մ/վրկ), սահմանվում է որպես ճանապարհի առաջին ածանցյալ ժամանակի նկատմամբ: Փոխարինենք a= ω t բանաձևով (2), որտեղ ω-ն լիսեռի պտտման հաճախականությունն է ռադ/վրկ-ով, t-ը՝ վայրկյանում: Մաթեմատիկական փոխակերպումներից հետո մենք ստանում ենք մխոցի արագության բանաձևը.

C=Rω(sina+0.5λsin2a) (3)

որտեղ R-ը կռունկի շառավիղն է vm\

ω - ծնկաձեւ լիսեռի ռոտացիայի անկյունային հաճախականությունը ռադ/վրկ-ով;

ա - ծնկաձև լիսեռի պտտման անկյուն աստիճաններով.

λ= R/L- կռունկի շառավիղի հարաբերակցությունը միացնող ձողի երկարությանը;

Բռնկապակի կենտրոնի ծայրամասային արագությունը վմ/վրկ;

L - միացնող գավազանի երկարությունը inm.

Անսահման միացնող գավազանի երկարությամբ (L=∞ և λ =0), մխոցի արագությունը հավասար է.

Նմանատիպ ձևով տարբերակելով (1) բանաձևը՝ մենք ստանում ենք

С= Rω sin (a +B) / cosB (4)

Sin(a+B) ֆունկցիայի արժեքները վերցված են տեղեկատու գրքերում և ձեռնարկներում տրված աղյուսակներից՝ կախված a-ից և λ-ից:

Ակնհայտ է, որ առավելագույն արժեքըմխոցի արագությունը L=∞-ում կլինի a=90° և a=270°:

Cmax= Rω sin a.. Քանի որ Co= πRn/30 և Cm=Sn/30=2Rn/30=Rn/15 ուրեմն

Co/Cm= πRn15/Rn30=π/2=1,57 որտեղից Co=1,57 սմ

Հետևաբար, և առավելագույն արագությունմխոցը հավասար կլինի: Cmax = 1,57 St.

Ներկայացնենք արագության հավասարումը ձևով

С = Rωsin a +1/2λ Rωsin2a.

Գրաֆիկորեն, այս հավասարման աջ կողմի երկու անդամներն էլ կպատկերվեն որպես սինուսոիդներ: Rωsin a առաջին տերմինը, որը ներկայացնում է մխոցի արագությունը միացնող գավազանի անսահման երկարության համար, կներկայացվի առաջին կարգի սինուսոիդով, իսկ երկրորդ անդամը 1/2λ Rωsin2a-ը ազդեցության ուղղում է: վերջավոր երկարությունմիացնող գավազան - երկրորդ կարգի սինուսոիդ:

Նշված սինուսոիդները կառուցելով և հանրահաշվորեն գումարելով՝ ստանում ենք արագության գրաֆիկ՝ հաշվի առնելով միացնող ձողի անուղղակի ազդեցությունը։

Նկ. 247 ցույց են տրված՝ 1 - կոր Rωsin a,

2 - կոր 1/2λ Rωsin2a

3 - կոր C.

Գործառնական հատկությունները նշանակում են վառելիքի օբյեկտիվ բնութագրեր, որոնք դրսևորվում են շարժիչում կամ ագրեգատում դրա օգտագործման ընթացքում: Այրման գործընթացն ամենակարևորն է և որոշում է դրա գործառնական հատկությունները: Վառելիքի այրման գործընթացին, իհարկե, նախորդում են դրա գոլորշիացման, բռնկման և շատ այլ գործընթացներ: Այս գործընթացներից յուրաքանչյուրում վառելիքի վարքագծի բնույթը վառելիքի հիմնական գործառնական հատկությունների էությունն է: Ներկայումս գնահատվում են վառելիքի հետևյալ բնութագրերը.

Անկայունությունը բնութագրում է վառելիքի կարողությունը հեղուկից գոլորշի վիճակի անցնելու: Այս հատկությունը ձևավորվում է վառելիքի որակի այնպիսի ցուցանիշներից, ինչպիսիք են կոտորակային կազմը, տարբեր ջերմաստիճաններում հագեցած գոլորշիների ճնշումը, մակերևութային լարվածությունը և այլն: Անկայունությունը ունի կարևորվառելիքի ընտրության ժամանակ և մեծապես որոշում է տեխնիկական, տնտեսական և կատարողական բնութագրերըշարժիչներ.

Դյուրավառությունը բնութագրում է վառելիքի գոլորշիների և օդի խառնուրդների բռնկման գործընթացի առանձնահատկությունները: Այս հատկության գնահատումը հիմնված է այնպիսի որակի ցուցիչների վրա, ինչպիսիք են բոցավառման ջերմաստիճանի և կոնցենտրացիայի սահմանները, բռնկման կետը և ինքնաբռնկման ջերմաստիճանը և այլն: Վառելիքի դյուրավառության ինդեքսը նույն նշանակությունն ունի, ինչ դրա դյուրավառությունը. Հետևյալում այս երկու հատկությունները դիտարկվում են միասին:

Դյուրավառությունը որոշում է վառելիք-օդ խառնուրդների այրման գործընթացի արդյունավետությունը շարժիչի այրման պալատներում և այրման սարքերում:

Պոմպունակությունը բնութագրում է վառելիքի վարքագիծը խողովակաշարերով և վառելիքի համակարգերով մղելիս, ինչպես նաև զտելիս: Այս հատկությունը որոշում է շարժիչի վառելիքի անխափան մատակարարումը տարբեր աշխատանքային ջերմաստիճաններում: Վառելիքների պոմպայնությունը գնահատվում է մածուցիկության-ջերմաստիճանի հատկություններով, ամպամածության կետով և հորդառատ կետով, ֆիլտրունակության սահմանային ջերմաստիճանով, ջրի պարունակությամբ, մեխանիկական կեղտերով և այլն:

Ավանդի հակվածությունը վառելիքի կարողությունն է այրման խցերում, վառելիքի համակարգերում, ընդունման և արտանետման փականներում տարբեր տեսակի նստվածքներ ձևավորելու համար: Այս հատկության գնահատումը հիմնված է այնպիսի ցուցանիշների վրա, ինչպիսիք են մոխրի պարունակությունը, կոքսացման հզորությունը, խեժային նյութերի պարունակությունը, չհագեցած ածխաջրածինները և այլն:

Կոռոզիոն և ոչ մետաղական նյութերի հետ համատեղելիությունը բնութագրում է վառելիքի կարողությունը՝ առաջացնել մետաղների կոռոզիա, այտուցվածություն, ոչնչացում կամ փոխել ռետինե կնիքների, հերմետիկ նյութերի և այլ նյութերի հատկությունները: Այս կատարողական հատկությունը նախատեսում է վառելիքի մեջ քայքայիչ նյութերի պարունակության քանակական գնահատում, վառելիքի հետ շփման մեջ տարբեր մետաղների, ռետինների և հերմետիկների դիմադրության փորձարկում:

Պաշտպանական ունակությունը վառելիքի կարողությունն է՝ պաշտպանելու շարժիչների և ագրեգատների նյութերը կոռոզիայից, երբ դրանք շփվում են ագրեսիվ միջավայրի հետ՝ վառելիքի առկայության դեպքում և, առաջին հերթին, վառելիքի՝ մետաղները պաշտպանելու ունակությունը։ էլեկտրաքիմիական կոռոզիաերբ ենթարկվում է ջրի. Այս հատկությունը գնահատվում է հատուկ մեթոդների կիրառմամբ, որոնք ներառում են սովորական, ծովի և անձրևի ջրի ազդեցությունը մետաղների վրա վառելիքի առկայության դեպքում:

Հակամաշման հատկությունները բնութագրում են վառելիքի առկայության դեպքում քսվող մակերեսների մաշվածության նվազումը: Այս հատկությունները կարևոր են այն շարժիչների համար, որոնցում վառելիքի պոմպերը և վառելիքի կառավարման սարքավորումները քսում են միայն վառելիքի միջոցով՝ առանց դրա օգտագործման: քսայուղ(օրինակ՝ մխոցի մեջ վառելիքի պոմպբարձր ճնշում): Գույքը գնահատվում է մածուցիկությամբ և քսայուղով:

Սառեցման հզորությունը որոշում է վառելիքի՝ ջեռուցվող մակերեսներից ջերմությունը կլանելու և հեռացնելու կարողությունը վառելիքը որպես հովացուցիչ նյութ օգտագործելիս: Հատկությունների գնահատումը հիմնված է որակի ցուցանիշների վրա, ինչպիսիք են ջերմային հզորությունը և ջերմային հաղորդունակությունը:

Կայունությունը բնութագրում է վառելիքի որակի ցուցանիշների պահպանումը պահեստավորման և փոխադրման ընթացքում: Այս հատկությունը գնահատում է վառելիքի ֆիզիկական և քիմիական կայունությունը և դրա զգայունությունը բակտերիաների, սնկերի և բորբոսի կողմից կենսաբանական հարձակման նկատմամբ: Այս հատկության մակարդակը հնարավորություն է տալիս սահմանել վառելիքի երաշխավորված պահպանման ժամկետը տարբեր կլիմայական պայմաններում:

Բնապահպանական հատկությունները բնութագրում են վառելիքի և դրա այրման արտադրանքի ազդեցությունը մարդկանց և միջավայրը. Այս հատկության գնահատումը հիմնված է վառելիքի և դրա այրման արտադրանքի թունավորության և հրդեհի և պայթյունի վտանգի վրա:

Ծովի հսկայական տարածքները հերկվում են մեծ նավերով, որոնք հնազանդվում են մարդու ձեռքերին և կամքին, որոնք շարժվում են հզոր շարժիչներով, որոնք օգտագործում են ծովային վառելիքի տարբեր տեսակներ. Տրանսպորտային նավերկարող է օգտագործել տարբեր շարժիչներ, սակայն այդ լողացող կառույցների մեծ մասը հագեցած է դիզելային շարժիչներով: Ծովային դիզելային շարժիչներում օգտագործվող ծովային շարժիչի վառելիքը բաժանված է երկու դասի. թորած և ծանր. Թորած վառելիքը ներառում է դիզելային ամառային վառելիք, ինչպես նաև արտասահմանյան վառելիքներ Marine Diesel Oil, Gas Oil և այլն: Այն ունի ցածր մածուցիկություն, ուստի այն չունի
շարժիչը միացնելիս պահանջում է նախնական տաքացում: Այն օգտագործվում է բարձր արագությամբ և միջին արագությամբ դիզելային շարժիչներում, իսկ որոշ դեպքերում՝ ցածր արագությամբ դիզելային շարժիչներում՝ գործարկման ռեժիմում։ Այն երբեմն օգտագործվում է որպես ծանր վառելիքի հավելում այն ​​դեպքերում, երբ անհրաժեշտ է նվազեցնել դրա մածուցիկությունը: Ծանր սորտերվառելիքները տարբերվում են թորած վառելիքից բարձրացված մածուցիկությամբ, ավելին բարձր ջերմաստիճանպնդացում, ավելի մեծ թվով ծանր ֆրակցիաների առկայություն, մոխրի, ծծմբի, մեխանիկական կեղտերի և ջրի բարձր պարունակություն։ Այս տեսակի ծովային վառելիքի գները զգալիորեն ցածր են.

Նավերի մեծ մասը օգտագործում է ամենաէժան ծանր դիզելային վառելիքը ծովային շարժիչների համար կամ մազութ։ Մազութի օգտագործումը թելադրված է առաջին հերթին տնտեսական նկատառումներից ելնելով, քանի որ մազութ օգտագործելիս զգալիորեն նվազում են ծովային վառելիքի գները, ինչպես նաև ծովային բեռնափոխադրումների ընդհանուր ծախսերը։ Որպես օրինակ կարելի է նշել, որ մազութի և ծովային շարժիչների համար օգտագործվող վառելիքի այլ տեսակների ինքնարժեքի տարբերությունը կազմում է մոտ երկու հարյուր եվրո մեկ տոննայի դիմաց։

Այնուամենայնիվ, ծովային առաքման կանոնները սահմանում են որոշակի աշխատանքային ռեժիմներ, օրինակ, մանևրելու ժամանակ, ավելի թանկ ցածր մածուցիկությամբ ծովային վառելիքի կամ դիզելային վառելիքի օգտագործումը: Որոշ ծովային տարածքներում, օրինակ՝ Լա Մանշում, նավիգացիայի բարդության և բնապահպանական պահանջներին համապատասխանելու անհրաժեշտության պատճառով մազութի օգտագործումը որպես հիմնական վառելիք ընդհանրապես արգելված է:

Վառելիքի ընտրությունմեծապես կախված է ջերմաստիճանից, որում այն ​​կօգտագործվի: Ապահովված է դիզելային շարժիչի բնականոն մեկնարկը և պլանավորված աշխատանքը ամառային շրջան 40-45 ցետանային թվով, դյույմ ձմեռային շրջանանհրաժեշտ է այն հասցնել 50-55-ի։ Շարժիչային վառելիքի և մազութի դեպքում ցետանի թիվը 30-35-ի սահմաններում է, դիզելային վառելիքի համար՝ 40-52:

Ts դիագրամները հիմնականում օգտագործվում են նկարազարդման նպատակով, քանի որ Pv դիագրամում կորի տակ գտնվող տարածքը արտահայտում է մաքուր նյութի աշխատանքը շրջելի գործընթացում, մինչդեռ Ts դիագրամում կորի տակ գտնվող տարածքը ներկայացնում է նույն պայմանների համար ստացված ջերմությունը:

Թունավոր բաղադրիչներն են՝ ածխածնի երկօքսիդ CO, ածխաջրածիններ CH, ազոտի օքսիդներ NOx, մասնիկներ, բենզոլ, տոլուոլ, պոլիցիկլիկ անուշաբույր ածխաջրածիններ PAHs, բենզոպիրեն, մուր և մասնիկներ, կապար և ծծումբ:

Ներկայիս արտանետումների ստանդարտները վնասակար նյութերԾովային դիզելային վառելիքի ստանդարտները սահմանվում են IMO-ի՝ միջազգային ծովային կազմակերպության կողմից: Ներկայումս արտադրված բոլոր ծովային դիզելային շարժիչները պետք է համապատասխանեն այս չափանիշներին:

Արտանետվող գազերում մարդկանց համար վտանգավոր հիմնական բաղադրիչներն են՝ NOx, CO, CnHm:

Մի շարք մեթոդներ, օրինակ՝ ուղղակի ջրի ներարկում, կարող են իրականացվել միայն շարժիչի և դրա համակարգերի նախագծման և արտադրության փուլում: Գոյություն ունեցողի համար մոդելի տեսականինշարժիչներ, այս մեթոդներն անընդունելի են կամ պահանջում են զգալի ծախսեր շարժիչի արդիականացման, դրա բաղադրիչներն ու համակարգերը փոխարինելու համար: Այն իրավիճակում, երբ անհրաժեշտ է ազոտի օքսիդների զգալի կրճատում առանց սերիական դիզելային շարժիչների վերազինման, և ահա հենց այդպիսի դեպք, առավելագույնը. արդյունավետ կերպովեռակողմ կատալիտիկ փոխարկիչի օգտագործումն է։ Չեզոքացուցիչի օգտագործումը արդարացված է այն տարածքներում, որտեղ առկա են NOx արտանետումների բարձր պահանջներ, օրինակ՝ խոշոր քաղաքներում:

Այսպիսով, դիզելային շարժիչներից վնասակար արտանետումների նվազեցման հիմնական ուղղությունները կարելի է բաժանել երկու խմբի.

1)-շարժիչի դիզայնի և համակարգերի բարելավում;

2) - շարժիչի արդիականացում չպահանջող մեթոդներ.

Վերանորոգողի աշխատանքի ամենամեծ դժվարություններից մեկն այն է, որ նա չի կարող տեսնել խողովակաշարերի ներսում և սառնարանային միացումում տեղի ունեցող գործընթացները: Այնուամենայնիվ, ենթահովացման քանակի չափումը կարող է համեմատաբար ճշգրիտ պատկերացում կազմել շղթայում սառնագենտի վարքագծի վերաբերյալ:

Նկատի ունեցեք, որ դիզայներների մեծամասնությունը չափում է օդով հովացվող կոնդենսատորները՝ կոնդենսատորի ելքի մոտ ենթահովացում ապահովելու համար 4-ից 7 Կ-ի սահմաններում: Եկեք տեսնենք, թե ինչ է տեղի ունենում կոնդենսատորում, եթե ենթահովացման արժեքը այս միջակայքից դուրս է:

Ա) Նվազեցված հիպոթերմիա (սովորաբար 4 Կ-ից պակաս):

Բրինձ. 2.6

Նկ. 2.6-ը ցույց է տալիս կոնդենսատորի ներսում սառնագենտի վիճակի տարբերությունը նորմալ և աննորմալ գերհովացման ժամանակ: Ջերմաստիճանը tв=tc=te=38°С կետերում = խտացման ջերմաստիճան tк. D կետում ջերմաստիճանը չափելով՝ ստացվում է td=35 °C արժեքը՝ ենթահովացումը 3 Կ։

Բացատրություն. Երբ սառնարանային սխեման աշխատում է նորմալ, գոլորշու վերջին մոլեկուլները խտանում են C կետում: Այնուհետև հեղուկը շարունակում է սառչել, և խողովակաշարն իր ողջ երկարությամբ (Գ-Դ գոտի) լցվում է հեղուկ փուլով, ինչը թույլ է տալիս հասնել նորմալ չափսհիպոթերմիա (օրինակ, 6 Կ):

Եթե ​​կոնդենսատորում սառնագենտի պակաս կա, C-D գոտին ամբողջությամբ լցված չէ հեղուկով, կա միայն. փոքր տարածքԱյս գոտին ամբողջությամբ զբաղված է հեղուկով (գոտի E-D), և դրա երկարությունը բավարար չէ նորմալ գերհովացում ապահովելու համար։

Արդյունքում, D կետում հիպոթերմիան չափելիս դուք անպայման կստանաք նորմայից ցածր արժեք (Նկար 2.6 - 3 Կ-ի օրինակում):

Եվ որքան քիչ սառնագենդ լինի տեղադրման մեջ, այնքան նրա հեղուկ փուլը կլինի կոնդենսատորի ելքի մոտ և այնքան քիչ կլինի նրա ենթահովացման աստիճանը:

Սահմանում, եթե սառնարանային շղթայում սառնագենտի զգալի պակաս կա, ապա կոնդենսատորի ելքի մոտ կլինի գոլորշի-հեղուկ խառնուրդ, որի ջերմաստիճանը հավասար կլինի խտացման ջերմաստիճանին, այսինքն՝ ենթահովացումը: լինի հավասար 0 K-ի (տես Նկար 2.7):

Բրինձ. 2.7

tв=td=tk=38°С. Ենթահովացման արժեքը P/O = 38—38=0 Կ.

Այսպիսով, սառնագենտի անբավարար լիցքավորումը միշտ հանգեցնում է ենթահովացման նվազմանը:

Սրանից հետևում է, որ իրավասու վերանորոգողը անխոհեմ կերպով սառնագենդ չի ավելացնի տեղադրման մեջ՝ առանց համոզվելու, որ արտահոսք չկա և առանց համոզվելու, որ ենթահովացումը անսովոր ցածր է:

Նկատի ունեցեք, որ շղթայում սառնագենտի ավելացման հետ մեկտեղ, կոնդենսատորի ստորին հատվածում հեղուկի մակարդակը կբարձրանա՝ առաջացնելով ենթահովացման բարձրացում:

Այժմ անդրադառնանք հակառակ երևույթին, այսինքն՝ չափազանց շատ հիպոթերմիային։

Բ) Հիպոթերմի ավելացում (սովորաբար ավելի քան 7 Կ):

Բրինձ. 2.8

tв=te=tk= 38°С. td = 29 ° C, հետևաբար հիպոթերմիա P / O = 38-29 = 9 Կ:

Բացատրություն. Վերևում մենք տեսանք, որ միացումում սառնագենտի բացակայությունը հանգեցնում է ենթահովացման նվազմանը: Մյուս կողմից, ավելորդ սառնագենտը կկուտակվի կոնդենսատորի ստորին մասում:

Այս դեպքում կոնդենսատորի գոտու երկարությունը՝ ամբողջությամբ լցված հեղուկով, մեծանում է և կարող է զբաղեցնել ամբողջ բաժին E-D. Սառեցնող օդի հետ շփվող հեղուկի քանակությունը մեծանում է և ավելանում է նաև ենթահովացման քանակը (նկ. 2.8 P/O = 9 K):

Եզրափակելով, մենք նշում ենք, որ ենթահովացման քանակի չափումը իդեալական է դասական սառնարանային միավորի գործարկման գործընթացի ախտորոշման համար:

Մանրամասն վերլուծության ժամանակ բնորոշ անսարքություններմենք կտեսնենք, թե ինչպես ճշգրիտ մեկնաբանել այս չափումների տվյալները յուրաքանչյուր կոնկրետ դեպքում:

Չափազանց փոքր ենթահովացումը (4 Կ-ից պակաս) ցույց է տալիս սառնագենտի պակասը կոնդենսատորում: Ենթասառեցման բարձրացումը (7 Կ-ից ավելի) ցույց է տալիս սառնագենտի ավելցուկը կոնդենսատորում:

2.4. ՎԱՐԺՈՒԹՅՈՒՆ

Ընտրեք օդով սառեցված կոնդենսատորների 4 նմուշներից, որոնք ներկայացված են նկ. 2.9, այն մեկը, որը դուք լավագույնն եք համարում: Բացատրեք ինչու:

Բրինձ. 2.9

Ձգողության պատճառով հեղուկը կուտակվում է կոնդենսատորի ներքևում, ուստի գոլորշիների մուտքը դեպի կոնդենսատոր միշտ պետք է լինի վերևում: Հետեւաբար, 2-րդ և 4-րդ տարբերակները առնվազն տարօրինակ լուծում են, որը չի աշխատի:

1-ին և 3-րդ տարբերակների միջև տարբերությունը հիմնականում կայանում է օդի ջերմաստիճանում, որը փչում է հիպոթերմային գոտու վրա: 1-ին տարբերակում ենթահովացում ապահովող օդը մտնում է արդեն տաքացած ենթահովացման գոտի, քանի որ անցել է կոնդենսատորով։ 3-րդ տարբերակի նախագծումը պետք է համարել ամենահաջողը, քանի որ այն իրականացնում է ջերմափոխանակություն սառնագենտի և օդի միջև հակահոսքի սկզբունքով: Այս տարբերակն ունի լավագույն բնութագրերըջերմության փոխանցում և գործարանի ձևավորում որպես ամբողջություն:

Մտածեք այս մասին, եթե դեռ չեք որոշել, թե որ ուղղությամբ տանել սառեցնող օդը (կամ ջուրը) կոնդենսատորի միջով:

• Ջերմաստիճանի և ճնշման ազդեցությունը սառնագենտների վիճակի վրա
• Ենթահովացում օդով սառեցված կոնդենսատորներում
• Աննորմալ հիպոթերմային դեպքերի վերլուծություն

Օդորակիչ

Օդորակիչը ֆրեոնով լցնելը կարող է կատարվել մի քանի եղանակով, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր առավելությունները, թերությունները և ճշգրտությունը:

Օդորակիչների լիցքավորման մեթոդի ընտրությունը կախված է տեխնիկի պրոֆեսիոնալիզմի մակարդակից, պահանջվող ճշգրտությունից և օգտագործվող գործիքներից:

Հարկ է նաև հիշել, որ ոչ բոլոր սառնագենտները կարող են լիցքավորվել, այլ միայն մեկ բաղադրիչ (R22) կամ պայմանականորեն իզոտրոպ (R410a):

Բազմաբաղադրիչ ֆրեոնները բաղկացած են տարբեր գազերի խառնուրդից ֆիզիկական հատկություններ, որոնք արտահոսքի դեպքում գոլորշիանում են անհավասար և նույնիսկ հետ փոքր արտահոսքդրանց բաղադրությունը փոխվում է, ուստի նման սառնագենտներ օգտագործող համակարգերը պետք է ամբողջությամբ լիցքավորվեն:

Օդորակիչի լիցքավորումը քաշով ֆրեոնով

Յուրաքանչյուր օդորակիչ գործարանում լիցքավորվում է որոշակի քանակությամբ սառնագենտի միջոցով, որի զանգվածը նշված է օդորակիչի փաստաթղթերում (նշված է նաև անվանման ցուցանակի վրա), ֆրեոնի քանակի մասին տեղեկատվությունը, որը պետք է հավելյալ ավելացվի մեկ մետրի համար. այնտեղ նույնպես նշված է. ֆրեոնի երթուղի(սովորաբար 5-15 գր.)

Այս մեթոդով լիցքավորելիս անհրաժեշտ է ամբողջությամբ դատարկել մնացած ֆրեոնի սառնարանային սխեման (մխոցի մեջ կամ օդափոխել այն մթնոլորտ, դա բնավ չի վնասում շրջակա միջավայրին. այս մասին կարդացեք ֆրեոնի ազդեցության մասին հոդվածում): կլիմայի վրա) և տարհանել այն։ Այնուհետև համակարգը լցրեք նշված քանակությամբ սառնագենտի միջոցով՝ օգտագործելով կշեռք կամ լցնող բալոն:

Այս մեթոդի առավելություններն են բարձր ճշգրտությունև օդորակիչի լիցքավորման բավականին պարզ գործընթացը: Թերությունները ներառում են ֆրեոնի տարհանման և շղթայի տարհանման անհրաժեշտությունը, իսկ լցոնման գլանն ունի նաև սահմանափակ ծավալ՝ 2 կամ 4 կիլոգրամ և մեծ չափսեր, ինչը թույլ է տալիս այն օգտագործել հիմնականում ստացիոնար պայմաններում:

Օդորակիչի լիցքավորում ֆրեոնով՝ ենթահովացման համար

Ենթահովացման ջերմաստիճանը ֆրեոնի խտացման ջերմաստիճանի տարբերությունն է, որը որոշվում է սեղանի կամ ճնշման չափիչի սանդղակով (որոշվում է ճնշման չափիչից, որը միացված է բարձր ճնշման գծին անմիջապես կշեռքի կամ սեղանի վրա) և ջերմաստիճանի ելքի ջերմաստիճանի միջև: կոնդենսատոր. Ենթահովացման ջերմաստիճանը սովորաբար պետք է լինի 10-12 0 C միջակայքում (ճշգրիտ արժեքը նշված է արտադրողների կողմից)

Այս արժեքներից ցածր հիպոթերմային արժեքը ցույց է տալիս ֆրեոնի պակասը. այն ժամանակ չունի բավականաչափ սառչելու համար: Այս դեպքում այն ​​պետք է լիցքավորվի

Եթե ​​ենթահովացումը նշված միջակայքից բարձր է, ապա համակարգում ֆրեոնի ավելցուկ կա, և այն պետք է ցամաքեցնել մինչև հասնի օպտիմալ արժեքներհիպոթերմիա.

Դուք կարող եք լիցքավորել այս մեթոդը՝ օգտագործելով հատուկ սարքեր, որոնք անմիջապես որոշում են ենթահովացման և խտացման ճնշման չափը, կամ կարելի է անել առանձին գործիքների միջոցով՝ մանոմետրիկ բազմազանություն և ջերմաչափ։

Այս մեթոդի առավելությունները ներառում են լցոնման բավարար ճշգրտություն: Բայց այս մեթոդի ճշգրտության վրա ազդում է ջերմափոխանակիչի աղտոտումը, ուստի այս մեթոդով լիցքավորելուց առաջ անհրաժեշտ է մաքրել (ողողել) արտաքին բլոկի կոնդենսատորը:

Օդորակիչի վերալիցքավորումը սառնագենտի միջոցով գերտաքացման պատճառով

Գերջերմությունը սառնագենտի գոլորշիացման ջերմաստիճանի տարբերությունն է, որը որոշվում է սառնարանային շղթայում հագեցվածության ճնշմամբ և գոլորշիչից հետո ջերմաստիճանի միջև: Այն գործնականում որոշվում է օդորակիչի ներծծող փականի ճնշումը և ներծծող խողովակի ջերմաստիճանը կոմպրեսորից 15-20 սմ հեռավորության վրա չափելով:

Գերտաքացումը սովորաբար 5-7 0 C-ի սահմաններում է (ճշգրիտ արժեքը նշված է արտադրողի կողմից)

Գերտաքացման նվազումը ցույց է տալիս ֆրեոնի ավելցուկը. այն պետք է ջրահեռացվի:

Նորմայից բարձր ենթահովացումը ցույց է տալիս, որ սառնագենտի պակասը համակարգը պետք է լիցքավորվի այնքան ժամանակ, քանի դեռ չի հասել գերտաքացման պահանջվող արժեքին.

Այս մեթոդը բավականին ճշգրիտ է և կարող է զգալիորեն պարզեցվել, եթե օգտագործվեն հատուկ սարքեր:

Սառնարանային համակարգերի լիցքավորման այլ մեթոդներ

Եթե ​​համակարգն ունի ստուգման պատուհան, ապա փուչիկների առկայությունը կարող է ցույց տալ ֆրեոնի պակասը: Այս դեպքում լցրեք սառնարանային սխեման, մինչև փուչիկների հոսքը անհետանա, դա պետք է արվի մասերով, յուրաքանչյուր մասից հետո սպասեք, որ ճնշումը կայունանա և փուչիկների բացակայությունը:

Կարող եք նաև լցնել ճնշմամբ՝ հասնելով արտադրողի կողմից սահմանված խտացման և գոլորշիացման ջերմաստիճաններին: Այս մեթոդի ճշգրտությունը կախված է կոնդենսատորի և գոլորշիչի մաքրությունից:

Սառնարանային միավորի շահագործման տարբերակները. շահագործում նորմալ գերտաքացումով; անբավարար գերտաքացումով; ուժեղ գերտաքացում:

Գործողություն նորմալ գերտաքացումով:

Սառնարանային միավորի դիագրամ

Օրինակ, սառնագենտը մատակարարվում է 18 բար ճնշմամբ, իսկ ներծծման ճնշումը 3 բար է: Ջերմաստիճանը, որով սառնագենտը գոլորշիչում եռում է, t 0 = −10 °C է, գոլորշիչի ելքի մոտ սառնագենտի հետ խողովակի ջերմաստիճանը t t = −3 °C է։

Օգտակար գերտաքացում ∆t = t t − t 0 = −3− (−10)= 7. Սա սառնարանային միավորի նորմալ աշխատանքն է օդի ջերմափոխանակիչ. IN գոլորշիացուցիչՖրեոնն ամբողջությամբ եռում է գոլորշիչի մոտ 1/10-ում (ավելի մոտ գոլորշիացնողի ծայրին)՝ վերածվելով գազի։ Այնուհետև գազը կջեռուցվի սենյակային ջերմաստիճանում:

Գերտաքացումն անբավարար է։

Ելքի ջերմաստիճանը կլինի, օրինակ, ոչ թե -3, այլ -6 °C: Այնուհետեւ գերտաքացումն ընդամենը 4 °C է։ Այն կետը, որտեղ հեղուկ սառնագենտը դադարում է եռալ, մոտենում է գոլորշիչի ելքին: Այսպիսով, գոլորշիչի մեծ մասը լցված է հեղուկ սառնագենտով: Դա կարող է տեղի ունենալ, եթե թերմոստատիկ ընդարձակման փականը (TEV) ավելի շատ ֆրեոն է մատակարարում գոլորշիչին:

Որքան շատ ֆրեոն լինի գոլորշիչում, այնքան շատ գոլորշիներ կառաջանան, այնքան բարձր կլինի ներծծման ճնշումը և կբարձրանա ֆրեոնի եռման կետը (ասենք ոչ թե -10, այլ -5 °C): Կոմպրեսորը կսկսի լցվել հեղուկ ֆրեոնով, քանի որ ճնշումը մեծացել է, սառնագենտի հոսքի արագությունը մեծացել է, և կոմպրեսորը ժամանակ չունի բոլոր գոլորշիները դուրս մղելու համար (եթե կոմպրեսորը չունի լրացուցիչ հզորություն): Այս տեսակի շահագործման դեպքում հովացման հզորությունը կավելանա, բայց կոմպրեսորը կարող է ձախողվել:

Դաժան գերտաքացում:

Եթե ​​ընդարձակման փականի աշխատանքը ավելի ցածր է, ապա ավելի քիչ ֆրեոն կմտնի գոլորշիչ և այն ավելի շուտ կեռա (եռման կետը կմոտենա գոլորշիչի մուտքին): Ամբողջ ընդարձակման փականը և դրանից հետո խողովակները կսառչեն և կծածկվեն սառույցով, բայց գոլորշիչի 70 տոկոսն ընդհանրապես չի սառչի: Գոլորշիատորի ֆրեոնի գոլորշիները կտաքանան, և դրանց ջերմաստիճանը կարող է հասնել սենյակի ջերմաստիճանին, հետևաբար ∆t ˃ 7: Այս դեպքում համակարգի հովացման հզորությունը կնվազի, ներծծող ճնշումը կնվազի, և ջեռուցվող ֆրեոնի գոլորշիները կարող են. վնասել կոմպրեսորի ստատորը.