Головна > Штори > Переохолодження у конденсаторах з повітряним охолодженням. Дозаправка та заправка з переохолодження. Холодильний цикл спліт-систем


Переохолодження у конденсаторах з повітряним охолодженням. Дозаправка та заправка з переохолодження. Холодильний цикл спліт-систем




У цій статті ми розповімо про саме точному способізаправки кондиціонерів.

Заправляти можна будь-які фреони. Дозаправляти лише однокомпонентні фреони (напр.: R-22) або ізотропні (умовно ізотропні, напр.: R-410) суміші

При проведенні діагностики систем охолодження та кондиціювання, процеси, що відбуваються всередині конденсатора, приховані від сервісного інженера, а часто саме з них можна зрозуміти, чому впала ефективність системи загалом.

Коротко розглянемо їх:

  1. Перегріті пари холодоагенту потрапляють із компресора в конденсатор.
  2. Під дією повітряного потоку температура фреону знижується до температури конденсації
  3. Доки остання молекула фреону не перейде в рідку фазу, протягом усієї ділянки магістралі, на якій відбувається процес конденсації, температура залишається однаковою.
  4. Під дією охолоджуючого потоку повітря температура холодоагенту знижується з температури конденсації до температури охолодженого рідкого фреону
Всередині конденсатора тиск фреону однаковий.
Знаючи тиск, за спеціальними таблицями виробника фреону можна визначити температуру конденсації в поточних умовах. Різниця між температурою конденсації та температурою охолодженого фреону на виході з конденсатора - температура переохолодження - величина зазвичай відома (уточнюється у виробника системи) і діапазон цих величин для даної системи фіксований (наприклад: 10-12 ° C).

Якщо значення переохолодження нижче вказаного виробником діапазону - значить фреон не встигає охолоне в конденсаторі - його недостатньо і потрібна дозаправка. Недолік фреону знижує ефективність роботи системи та збільшує навантаження на неї.

Якщо значення переохолодження вище діапазону - фреону занадто багато, потрібно злити частину до досягнення оптимального значення. Надлишок фреону збільшує навантаження на систему та знижує термін її служби.

Дозаправка по переохолодженню без використання:

  1. Підключаємо манометричний колектор та балон із фреоном до системи.
  2. Встановлюємо термометр/датчик температури на лінію високого тиску.
  3. Запускаємо систему.
  4. По манометру на лінії високого тиску ( рідинної лінії) Вимірюємо тиск, обчислюємо температуру конденсації для даного фреону.
  5. По термометру контролюємо температуру переохолодженого фреону на виході з конденсатора (вона має бути в діапазоні значень суми температури конденсації та температури переохолодження).
  6. Якщо температура фреону перевищує допустиму (температура переохолодження нижче необхідного діапазону) - фреону недостатньо, потихеньку додаємо його в систему до досягнення потрібної температури
  7. Якщо температура фреону нижче допустимої (температура переохолодження вище діапазону) - фреон у надлишку, частину треба потихеньку стравлювати до досягнення потрібної температури.
З використанням даний процесспрощується в рази (схема підключення в малюнках є в інструкції з експлуатації):
  1. Скидаємо прилад у нуль, переводимо в режим переохолодження, виставляємо тип фреону.
  2. Підключаємо манометричний колектор та балон з фреоном до системи, причому шланг високого тиску (рідинний) підключаємо через Т-подібний трійник, що постачається разом із приладом.
  3. Встановлює датчик температури SH-36N на лінію високого тиску.
  4. Включаємо систему, на екрані відобразиться значення переохолодження, порівнюємо його з необхідним дипазоном і в залежності від того, вище або нижче відображається значення, потихеньку стравлюємо або додаємо фреон.
Даний спосіб дозаправки точніше, ніж заправка за обсягом або вагою, оскільки відсутні проміжні обчислення, які часом бувають приблизними.

Олексій Матвєєв,
технічний спеціаліст компанії «Витрата»

Carrier

Інструкція з монтажу, налагодження та обслуговування

РОЗРАХУНОК ПЕРЕОХОЛОДЖЕННЯ І ПЕРЕГРІВУ

Переохолодження

1. Визначення


конденсації насиченої парихолодоагенту (Тк)
і температурою в рідинній лінії (Тж):

ПЗ = Тк Тж.

Колектор

температури)


3. Етапи виміру

електронного на рідинну лінію поруч із фільтром
осушувачем. Переконайтеся, що поверхня труби чиста,
і термометр щільно торкається її. Покрийте колбу або
датчик піною, щоб теплоізолювати термометр
від навколишнього повітря.


низького тиску).

тиск у лінії нагнітання.

Вимірювання повинні проводитися, коли агрегат
працює в оптимальних проектних умовах та розвиває
максимальну продуктивність.

4. За таблицею перерахунку тиску в температуру для R 22

знайдіть температуру конденсації насиченої пари
холодоагенту (Тк).

5. Запишіть температуру, виміряну термометром

на рідинній лінії (Тж) і відніміть її з температури
конденсації. Отримана різниця і буде значенням
переохолодження.

6. При правильній заправці системи холодоагентом

переохолодження становить від 8 до 11°С.
Якщо переохолодження виявилося меншим за 8°С, потрібно
додати холодоагенту, а якщо більше 11 ° С видалити
надлишки фреону.

Тиск у лінії нагнітання (за датчиком):

Температура конденсації (з таблиці):

Температура в рідинній лінії (за термометром): 45°С

Переохолодження (з розрахунку)

Додайте холодоагент згідно з результатами розрахунку.

Перегрів

1. Визначення

Переохолодження це різниця між температурою
всмоктування (Тв) та температурою насиченого випаровування
(Ті):

ПГ = Тв Ті.

2. Устаткування для вимірювання

Колектор
Звичайний або електронний термометр (з датчиком

температури)

Фільтр або теплоізолююча піна
Таблиця перерахунку тиску в температуру R 22.

3. Етапи виміру

1. Помістіть колбу рідинного термометра або датчик

електронного на лінію всмоктування поряд з
компресором (10-20 см). Переконайтеся, що поверхня
труби чиста, і термометр щільно торкається її верхньої.
частини, інакше показання термометра будуть неправильними.
Покрийте колбу або датчик піною, щоб теплоізо
лювати термометр від навколишнього повітря.

2. Вставте колектор у лінію нагнітання (датчик

високого тиску) та лінію всмоктування (датчик
низького тиску).

3. Після того, як умови стабілізуються, запишіть

тиск у лінії нагнітання. За таблицею перерахунку
тиску в температуру для R 22 знайдіть температуру
насиченого випаровування холодоагенту (Ті).

4. Запишіть температуру, виміряну термометром

на лінії всмоктування (Тв) 10 20 см від компресора.
Проведіть кілька вимірів та розрахуйте
середню температуру лінії всмоктування.

5. Відніміть температуру випаровування з температури

всмоктування. Отримана різниця і буде значенням
перегріву холодоагенту.

6. При правильному налаштуваннірозширювального вентиля

перегрів становить від 4 до 6°С. При меншому
перегріві у випарник потрапляє дуже багато
холодоагенту, і потрібно прикрити вентиль (повернути гвинт
за годинниковою стрілкою). При більшому перегріві в
випарник потрапляє дуже мало холодоагенту, і
потрібно відкрити вентиль (повернути гвинт проти
стрілки).

4. Приклад розрахунку переохолодження

Тиск у лінії всмоктування (за датчиком):

Температура випаровування (з таблиці):

Температура лінії всмоктування (по термометру): 15°С

Перегрів (з розрахунку)

Відкрийте розширювальний вентиль згідно

результатів розрахунку (надто великий перегрів).

УВАГА

ЗАУВАЖЕННЯ

Після регулювання розширювального вентиля не забудьте
повернути на місце кришку. Змінюйте перегрів тільки
після регулювання переохолодження.

У конденсаторі газоподібний холодоагент, стиснутий компресором, перетворюється на рідкий стан (конденсується). Залежно від умов роботи холодильного контурупари холодоагенту можуть сконденсуватися повністю або частково. Для правильного функціонування холодильного контуру необхідна повна конденсація парів холодоагенту в конденсаторі. Процес конденсації протікає за постійної температури, званої температурою конденсації.

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

Перегрів холодоагенту– це різниця між температурою холодоагенту на виході з випарника та температурою кипіння холодоагенту у випарнику.

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

У двигунах внутрішнього згоряння доводиться стикатися з явищем крутильних коливаньвалів. Якщо ці коливання загрожують міцності колінчастого валу в робочому діапазоні частоти обертання валу, застосовують антивібратори і демпфери. Їх розміщують на вільному кінці колінчастого валу, тобто там, де виникають найбільші крутильні

коливання.

зовнішні сили змушують колінчастий вал дизеля здійснювати крутильні коливання

Ці сили - тиск газів і сили інерції шатунно-кривошипного механізму, під змінною дією яких створюється обертовий момент, що безперервно змінюється. Під впливом нерівномірного крутного моменту ділянки колінчастого валу деформуються: закручуються та розкручуються. Іншими словами, у колінчастому валу виникають крутильні коливання. Складна залежність крутного моменту від кута повороту колінчастого валу може бути представлена ​​у вигляді суми синусоїдальних (гармонічних) кривих з різними амплітудами та частотами. При деякій частоті обертання колінчастого валу частота збурюючої сили, даному випадкубудь-якої складової крутного моменту, може збігтися з частотою власних коливань валу, тобто настане явище резонансу, при якому амплітуди крутильних коливань валу можуть стати настільки великі, що вал може зруйнуватися.



Щоб усунутиявище резонансу в сучасних дизелях, що застосовуються спеціальні пристрої-антивібратори. Широке розповсюдженняотримав один із видів такого пристрою - маятниковий антивібратор. У той момент, коли рух маховика під час кожного його коливання прискорюватиметься, вантаж антивібратора за законом інерції буде прагнути зберегти свій рух з колишньою швидкістю, тобто почне відставати на деякий кут від ділянки валу, до якого прикріплений антивібратор (положення II) . Вантаж (вірніше, його інерційна сила) буде хіба що «пригальмовувати» вал. Коли кутова швидкість маховика (валу) під час цього ж коливання почне зменшуватися, вантаж, підкоряючись закону інерції, буде прагнути як би «тягнути» за собою вал (положення III),
Таким чином, інерційні сили підвішеного вантажу під час кожного коливання періодично впливатимуть на вал у напрямку, протилежному прискоренню або уповільненню валу, і тим самим змінювати частоту його власних коливань.

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



Режими малих обертів та навантажень. Перехід головних двигунів на режими малих оборотів, як і перехід допоміжних на режими малих навантажень, пов'язаний із значним скороченням подачі палива в циліндри та збільшенням надлишку повітря. Одночасно знижуються параметри повітря наприкінці стискування. Особливо помітна зміна рс і Тс у двигунах з газотурбінним наддувом, оскільки газотурбокомпресор на малих навантаженнях практично не працює і двигун автоматично переходить на режим роботи без наддуву. Малі порції палива, що згоряє, і великий надлишок повітря знижують температуру в камері згоряння.

Через низьких температурциклу процес згоряння палива протікає мляво, повільно, частина палива не встигає згоріти і стікає по стінках циліндра в картер або відноситься з відпрацьованими газами у випускну систему.

Погіршення згоряння палива сприяє також погане сумішоутворення палива з повітрям, обумовлене зниженням тиску впорскування палива при падінні навантаження та зниженні частоти обертання. Нерівномірне і нестабільне впорскування палива, а також низькі температури в циліндрах викликають нестійку роботу двигуна, що нерідко супроводжується пропусками спалахів і підвищеним димленням.

Нагарообразование протікає особливо інтенсивно під час використання у двигунах важких палив. При роботі на малих навантаженнях через погане розпилювання та відносно низькі температури в циліндрі краплі важкого палива повністю не вигорають. При нагріванні краплі легкі фракції поступово випаровуються і згоряють, а в її ядрі залишаються виключно важкі висококиплячі фракції, основу яких складають ароматичні вуглеводні, що мають найбільш міцний зв'язок між атомами. Тому окислення їх призводить до утворення проміжних продуктів - асфальтенів і смол, що мають високу липкість і здатні міцно утримуватися на металевих поверхнях.

В силу викладених обставин при тривалій роботідвигунів на режимах малих оборотів та навантажень відбувається інтенсивне забруднення циліндрів і особливо випускного тракту продуктами неповного згоряння палива та олії. Випускні канали кришок робочих циліндрів і випускні патрубки покриваються щільним шаром асфальто-смолистих речовин і коксу, які нерідко на 50-70% зменшують їх прохідний переріз. У випускній трубі товщина шару нагару досягає 10-20мм. Ці відкладення при підвищенні навантаження на двигун періодично спалахують, викликаючи у випускній системі пожежу. Усі маслянисті відкладення вигоряють, а сухі вуглекислі речовини, що утворюються при згорянні, видмухуються в атмосферу.

Формулювання другого закону термодинаміки.
Для існування теплового двигуна необхідні 2 джерела – гаряче джерело та холодне джерело (довкілля). Якщо тепловий двигун працює тільки від одного джерела, то він називається вічним двигуном 2-го роду.
1 формулювання (Оствальда):
"Вічний двигун 2-го роду неможливий".
Вічний двигун 1-го роду це тепловий двигун, у якого L> Q1 де Q1 - підведена теплота. Перший закон термодинаміки "дозволяє" можливість створити тепловий двигун, що повністю перетворює підведену теплоту Q1в роботу L, тобто. L = Q1. Другий закон накладає більш жорсткі обмеження і стверджує, що робота має бути меншою за підведену теплоту (L Вічний двигун 2-го роду можна здійснити, якщо теплоту Q2 передати від холодного джерела до гарячого. Але для цього тепло мимоволі має перейти від холодного тіла до гарячого, що неможливо. Звідси випливає 2-ге формулювання (Клаузіуса):
"Теплота не може мимоволі переходить від холоднішого тіла до більш нагрітого".
Для роботи теплового двигуна необхідні 2 джерела – гарячий та холодний. 3-те формулювання (Карно):
"Там, де є різниця температур, можливе здійснення роботи".
Всі ці формулювання взаємопов'язані, з одного формулювання можна отримати інше.

Індикаторний ККДзалежить від: ступеня стиснення, коефіцієнта надлишку повітря, конструкції камери згоряння, кута випередження, частоти обертання, тривалості впорскування палива, якості розпилювання та сумішоутворення.

Підвищення індикаторного ККД(за рахунок удосконалення процесу згоряння та скорочення втрат теплоти палива у процесах стиснення та розширення)

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

Для сучасних двигунів характерний високий рівень теплової напруженості ЦПГ, зумовлений форсуванням їхнього робочого процесу. Це вимагає технічно грамотного догляду системи охолодження. Необхідний тепловідведення від нагрітих поверхонь двигуна можна досягти або збільшенням різниці тем-р води Т = Т ст.вих - Т ст.вх, або збільшенням її витрати. Більшість дизелебудівних фірм рекомендують для МОД Т = 5 - 7 гр.С, для СОД та ВОД т = 10 - 20 гр.С. Обмеження перепаду тем-р води викликане прагненням зберегти мінімальну температурну напругу циліндрів і втулок за їхньою висотою. Інтенсифікація тепловіддачі здійснюється завдяки більшим швидкостям руху води.

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

Коефіцієнт теплопередачі- одиниця, яка позначає проходження теплового потоку потужністю 1 Вт крізь елемент будівельної конструкції площею 1 м2 при різниці температур зовнішнього повітря та внутрішнього 1 Кельвін Вт/(м2К).

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

Для розрахунку теплообмінних апаратів широко використовують кінетичне рівняння, яке виражає зв'язок між тепловим потоком Q та поверхнею F теплопередачі, що називається основним рівнянням теплопередачі: Q = KF∆tсрτ, де К – кінетичний коефіцієнт (коефіцієнт теплопередачі, що характеризує швидкість передачі теплоти; ∆tср – середня рушійна сила або середня різниця температур між теплоносіями (середній температурний натиск) по поверхні теплопередачі; τ – час.

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

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

однак у теорії КШМ ВИКОРИСТОВУЮТЬ ЗВОРОТНУ ВЕЛИЧИНУ λ= R / L

Відстань між віссю поршневого пальця і ​​віссю валу при повороті на кут а

АТ = AD + DО = LcosB + Rcosa

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

Отже, шлях, пройдений поршнем при повороті кривошипа на кут а, дорівнюватиме x = L + R-AO.

Шляхом математичних обчислень отримаємо формулу шляху поршня

Х = R (1- cosa +1/λ(1-cosB)) (1)

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

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

Справжня швидкість поршня, тобто швидкість його в Наразі(М/сек), визначається як перша похідна шляху за часом. Підставимо у формулу (2)a= t, де ω- частота обертання валу в рад/сек, t-час в сек. Після математичних перетворень отримаємо формулу швидкості поршня:

C=Rω(sina+0.5λsin2a) (3)

де R - радіус кривошипу вм\

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

а - кут повороту колінчастого валу вград;

λ= R/L-відношення радіуса кривошипу до довжини шатуна;

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

L - Довжина шатуна вм.

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

Продиференціювавши аналогічним чином формулу (1) отримаємо

С = R sin (a + B) / cosB (4)

Значення функції sin(a+B) беруть з таблиць, що наводяться в довідниках і посібниках залежно отaіλ.

Очевидно, що максимальне значенняшвидкості поршня при L=∞ буде приа=90° та а=270°:

Cмакс = Rω sin a.

Co/Cm= πRn15/Rn30=π/2=1,57 звідки Co=1,57 Cm

Отже, і максимальна швидкість поршня дорівнюватиме. Смакс = 1,57 ст.

Уявимо рівняння швидкості у вигляді

З = R sin a +1/2λ R sin2a.

Графічно обидва члени правої частини цього рівняння зображуватимуться синусоїдами. Перший член R?

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

На рис. 247 зображено: 1 - криваRωsin a,

2 - крива1/2λ Rωsin2a

3 - криваС.

Під експлуатаційними властивостями розуміють об'єктивні особливості палива, які виявляються у процесі застосування їх у двигуні чи агрегаті. Процес згоряння є основним і визначальним його експлуатаційні характеристики. Процесу згоряння палива, безумовно, передують процеси його випаровування, займання та багато інших. Характер поведінки палива у кожному з цих процесів і становить суть основних експлуатаційних властивостей палив. Нині оцінюють такі експлуатаційні властивості палив.

Випаровуваність характеризує здатність палива переходити з рідкого стануу пароподібне. Ця властивість формується з таких показників якості палива, як фракційний склад, тиск насиченої пари при різних температурах, поверхневий натяг та інші. Випаровуваність має важливе значенняпри підборі палива та багато в чому визначає техніко-економічні та експлуатаційні характеристикидвигунів.

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

Горючість визначає ефективність процесу горіння паливоповітряних сумішей у камерах згоряння двигунів та топкових пристроях.

Прокачування характеризує поведінку палива при перекачуванні його трубопроводами і паливними системами, а також при його фільтруванні. Ця властивість визначає безперебійність подачі палива в двигун за різних температур експлуатації. Прокачування палив оцінюють в'язкісно-температурними властивостями, температурами помутніння та застигання, граничною температуроюфільтрування, вмістом води, механічних домішок та ін.

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

Корозійна активність та сумісність з неметалевими матеріалами характеризує здатність палива викликати корозійні ураження металів, набухання, руйнування або зміну властивостей гумових ущільнень, герметиків та інших матеріалів. Ця експлуатаційна властивість передбачає кількісну оцінку вмісту у паливі корозійно-активних речовин, випробування стійкості. різних металів, гум та герметиків при контакті з паливом.

Захисна здатність - це здатність палива захищати від корозії матеріали двигунів та агрегатів при їх контакті з агресивним середовищем у присутності палива та насамперед здатність палива захищати метали від електрохімічної корозії при попаданні води. Ця властивістьоцінюється спеціальними методами, що передбачають вплив звичайної, морської та дощової води на метали у присутності палива.

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

Охолоджувальна здатність визначає можливість палива поглащати та відводити тепло від нагрітих поверхонь при використанні палива як теплоносій. Оцінка властивостей базується на таких показниках якості, як теплоємність та теплопровідність.

Стабільність характеризує збереження показників якості палива при зберіганні та транспортуванні. Ця властивість оцінює фізичну та хімічну стабільність палива та його схильність до біологічного ураження бактеріями, грибками та пліснявою. Рівень цієї властивості дозволяє встановити гарантійний термінзберігання палива у різних кліматичних умовах.

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

Безкраї морські простори борознять слухняні рукам і волі людини великі судна, що рухаються за допомогою потужних двигунів, які використовують суднове паливо різних видів.Транспортні судна можуть використовувати різні двигуни, проте більшість цих плавучих споруд оснащені дизелями. Паливо для суднових двигунів, що застосовується в суднових дизелях, ділять на два класи. дистилятне та важке. До дистилятного палива відноситься дизельне літнє паливо, а також закордонні палива «Марин Дізел Ойл», «Газ Ойл» та інші. Воно має невелику в'язкість, тому не
вимагає під час старту двигуна попереднього підігріву. Його використовують у високооборотних і середньооборотних дизелях, а окремих випадках, і малооборотних дизелях як пуску. Іноді його застосовують як добавку до важкого палива у випадках, коли необхідно знизити його в'язкість. Важкі сортипалива відрізняються від дистилятних підвищеною в'язкістю, більше високою температуроюзастигання, наявністю більшого числаважких фракцій, великим змістомзоли, сірки, механічних домішок та води. Ціни на суднове паливо цього виду значно нижчі.

Більшість суден використовує найдешевше важке дизельне паливо для суднових двигунів, або, мазут. Застосування мазуту продиктовано насамперед з економічних міркувань, тому що ціни на суднове паливо, а також загальні витрати на перевезення вантажів морським транспортом при використанні мазуту значно знижуються. Як приклад можна відзначити, що різниця у вартості мазуту та інших видів палива, які застосовуються для суднових двигунів, становить близько двохсот євро за тонну.

Однак Правила морського судноплавства наказують у певних режимах роботи, наприклад, при маневруванні, застосовувати більш дороге малов'язке суднове паливо, або соляр. У деяких морських акваторіях, наприклад, протоці Ла-Манш, через складність у судноводженні та необхідність дотримання вимог екології використання мазуту як основного палива взагалі заборонено.

Вибір паливабагато в чому залежить від температури, за якої воно буде використовуватися. Нормальний запуск та планова робота дизеля забезпечуються в літній періодпри цетановому числі 40-45, зимовий періоднеобхідно його збільшення до 50-55. У моторного паливата мазутів цетанове число знаходиться в межах 30-35, у дизельних – 40-52.

Ts-діаграми використовуються переважно з метою ілюстрації, оскільки в Pv-діаграмі площа під кривою виражає роботу, яку виконує чиста речовина в оборотному процесі, а в Ts-діаграмі площа під кривою зображує для тих же умов отримане тепло.

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

Нині норми викиди шкідливих речовинсудновими дизелями встановлює ІМО, міжнародна морська організація. Цим стандартам повинні задовольняти всі суднові дизелі, що випускаються в даний час.

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

Ряд способів, наприклад, пряме упорскування води, можуть бути реалізовані тільки на етапі проектування та виготовлення двигуна та його систем. Для вже існуючого модельного рядудвигунів ці способи неприйнятні або вимагають суттєвих витрат на модернізацію двигуна, заміну його агрегатів та систем. У ситуації, коли необхідне суттєве зниження оксидів азоту без переобладнання серійних дизелів – а тут саме такий випадок, найбільше ефективним способомє застосування трикомпонентного каталітичного нейтралізатора. Застосування нейтралізатора виправдане у тих районах, де існують високі вимоги щодо викидів NOx, наприклад, у великих містах.

Таким чином, основні напрямки зниження шкідливих викидівОГ дизелів можна поділити на дві групи:

1)-вдосконалення конструкції та систем двигуна;

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

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

Переохолодження конденсату призводить до помітного зниження економічності установки, так як з переохолодженням конденсату збільшується кількість тепла, що передається в конденсаторі воді, що охолоджує. Збільшення переохолодження конденсату на 1 ° С викликає перевитрату палива в установках без регенеративного підігріву поживної водина 0,5%. При регенеративному підігріві поживної води перевитрата палива в установці виходить дещо меншою. У сучасних установкахза наявності конденсаторів регенеративного типу переохолодження конденсату за нормальних умов роботи конденсаційної установки не перевищує 0,5-1°С. Переохолодження конденсату викликається такими причинами:

а) порушенням повітряної щільності вакуумної системи та підвищеними присосами повітря;

б) високим рівнемконденсату у конденсаторі;

в) зайвою витратою води, що охолоджує, через конденсатор;

г) конструктивними вадами конденсатора.

Збільшення вмісту повітря в пароповітряній

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

При значному підвищенні рівня конденсату в конденсаторі може вийти таке явище, що нижні ряди трубок, що охолоджують, будуть омиватися конденсатом, внаслідок чого конденсат буде переохолоджуватися. Тому треба стежити за тим, щоб рівень конденсату був завжди нижчим за нижній ряд охолоджуючих трубок. Найкращим засобомпопередження неприпустимого підвищення рівня конденсату є пристрій автоматичного регулювання в конденсаторі.

Зайва витрата води через конденсатор, особливо при низькій її температурі, буде призводити до збільшення вакууму в конденсаторі внаслідок зменшення парціального тиску водяної пари. Тому витрата охолоджувальної води через конденсатор необхідно регулювати залежно від парового навантаження на конденсатор і температури охолоджуючої води. При правильному регулюваннювитрати охолоджуючої води в конденсаторі підтримуватиметься економічний вакуум і переохолодження конденсату не виходитиме за мінімальне значення для даного конденсатора.

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

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

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

Варіанти роботи холодильної установки: робота з нормальним перегрівом; з недостатнім перегрівом; сильним перегрівом.

Робота із нормальним перегрівом.

Схема холодильної установки

Наприклад, холодоагент подається під тиском 18 бар, на всмоктуванні тиск 3 бар. Температура, за якої у випарнику кипить холодоагент t 0 = −10 °С, на виході з випарника температура труби з холодоагентом t т −3 °С.

Корисний перегрів ∆t = t т − t 0 = −3− (−10)= 7. Це нормальна робота холодильної установки з повітряним теплообмінником. У випарникуфреон википає повністю приблизно 1/10 частини випарника (ближче до кінця випарника), перетворюючись на газ. Далі газ нагріватиметься температурою приміщення.

Перегрів недостатній.

Температура на виході буде вже, наприклад, не –3, а –6 °С. Тоді перегрів становить лише 4 °С. Крапка, де перестає кипіти рідкий холодоагент, переміщується ближче до виходу випарника. Таким чином, більшість випарника заповнюється рідким холодоагентом. Таке може статися, якщо терморегулюючий вентиль (ТРВ) подаватиме більше фреону у випарник.

Чим більше фреону перебуватиме у випарнику, тим більше утворюватиметься пара, тим вище буде тиск на всмоктуванні та підвищиться температура кипіння фреону (припустимо вже не −10, а −5 °С). Компресор почне заливати рідким фреоном, тому що тиск збільшився, витрата холодоагенту збільшилася і компресор не встигає відкачати всі пари (якщо компресор не має додаткових потужностей). За такої роботи холодопродуктивність підвищиться, але компресор може вийти з ладу.

Сильний перегрів.

Якщо продуктивність ТРВ буде менше, то фреону надходитиме у випарник менше і википатиме він раніше, (точка википання зміститься ближче до входу випарника). Весь ТРВ і трубки після нього обмерзнуть і покриються льодом, а 70 відсотків випарника не обмерзнуть взагалі. Пари фреону у випарнику будуть нагріватися, і їх температура може досягти температури в приміщенні, звідси ∆t ˃ 7. При цьому холодопродуктивність системи знизиться, тиск на всмоктуванні знизиться, нагріті пари фреону можуть вивести з ладу статор компресора.