Как увеличить КПД котла — Статья №2
В первой статье про КПД котла была дана в некотором роде теория того от чего же зависит этот самый КПД и почему заявленный производителями КПД котла как правило оказывается значительно ниже в реальных условиях эксплуатации котельного оборудования.
Сегодня будет написано про прикладные вещи, а именно про то что нужно сделать один раз и за чем нужно следить каждый день, чтобы приблизить КПД Вашего котла к цифрам, заявленным производителями. Итак.
КПД котла будет выше, если…
Уменьшить физический недожег или потери тепла с уходящими газами, а для этого:
— следите, чтобы поверхности нагрева, жаровые трубы внутри котла не зарастали сажей и золой.
— следите, чтобы поверхность труб, по которым идет теплоноситель не зарастал накипью, а для этого не меняйте теплоноситель в своей системе отопления каждый месяц или полугодие или год (некоторые сливают теплоноситель очень часто, а потом удивляются … почему расход топлива стал расти?..)
— в морозы, зимой, как правило увеличивается тяга в дымовой трубе, тем самым увеличивается количество избыточного воздуха (лишний воздух, который не принимает участие в процессе горения) в горелке котла. Исключите появление избыточного воздуха в котле, который и выносит через дымовую трубу все тепло из котла. Для этого установите на дымовую трубу ограничитель тяги. Это не дорогое устройство (его цена будет не выше 3000 руб), но вы на нем сэкономите много денег, т.к. именно оно увеличивает КПД котла.
— пригласите к себе специалиста, который обладает газоанализатором. Заплатите ему деньги. Пусть он настроит по газоанализатору уровни СО и О2 в уходящих газах. СО должен быть ниже 200- 300 ppm, О2- в пределах 6.5- 8%. Снижение О2 ниже 5% приводит к резкому образованию сажи и росту СО.
ограничитель тяги
Ограничитель тяги устанавливается на дымовую трубу котла. Его главное предназначение- поддержать постоянное давление на выходе дымовых газов из котла. Он работает в автоматическом режиме и не требует для своей работы электричества. Поставил, настроил и забыл. Зато какая польза! Купите его в интернете, либо в соответствующем магазине.
Установите в жаровые трубы котла турбулизаторы. Они выглядят как выгнутые в некоторых местах по своей длине металлические пластины, либо (у некоторых производителей) как металлические спирали. Они увеличивают теплообмен между горячими дымовыми газами, идущими внутри котла и теплоносителем, который находится за стенкой котла.
Турбулизаторы могут стоить дороже, чем ограничитель тяги. Их цена доходит до 9000 и 20000 руб, в зависимости от мощности котла. Купить их в магазине не получится. По крайней мере, я не видел. Ну, а вот производители котлов с удовольствием предложат их Вам. Спрашивайте и устанавливайте. Как они выглядят — смотрите на рисунке.
турбулизатор
С этим разобрались, двигаемся дальше.
КПД котла будет выше, если…
Максимально исключить химический недожег топлива обеспечьте нужный коэффициент избытка воздуха внутри котла (1,2-1,3 для твердого топлива, 1,05- 1,15 для газа), а для этого:
— Установите на дымовую трубу котла ограничитель тяги, о котором я уже написал выше,
— Покупайте свой котел ТОЛЬКО в специализированной организации, которая при пуске котла ОБЯЗАТЕЛЬНО, с помощью дорогостоящего прибора — газоанализатора, отрегулирует Вам необходимый объем воздуха, проходящий через котел. ТРЕБУЙТЕ сделать это, заплатите за это деньги. В противном случае Вы будете каждый день тратить лишние деньги на топливо.
— Старайтесь покупать котел с установленным лямбда-зондом, который призван поддерживать нужный баланс воздуха и топлива в горелке котла
КПД котла будет выше, если…
газоанализатор
Максимально исключить механический недожег топлива, а для этого:
— покупайте топливо с низкой зольностью. Если Вы топитесь пеллетами, то зольность должна быть не выше 0,7%. Если углем — как можно менее зольной уголь. Пусть оно будет дороже. Пусть оно будет дороже в 2 раза, чем топливо с высокой зольностью. Не ведитесь на цену! Сэкономив на топливе- Вы переплатите на ремонтах и низком КПД котла.
Вот такие простые и одновременно сложные для выполнения советы, выполнив которые Вы существенно увеличите КПД своего котла. Сделайте хоть какие из них (а лучше все) и Вы удивитесь на сколько меньше денег Вы будете тратить как на ремонт своего котла, так и на отопление своего дома.
pelletcom.ru
Турболизатор — Кислородная маска для карбюратора
Лет пять-семь назад вовсю продавались различные проставки под карбюратор, якобы снижающие расход топлива, содержание СО в выхлопных газах, увеличивающие мощность двигателя. Естественно, все эти штучки оказались в конечном итоге бесполезными железками. И о них стали забывать. Но нынче, похоже, наметился «ренессанс »: наряду со шквалом импортных устройств на прилавках вновь стали появляться разработки отечественных «кулибиных».
Беспристрастная аппаратура фиксирует расход топлива и содержание вредных веществ в отработавших газах
Эта проставка под карбюратор называется турбулизатором. Если верить инструкции, турбулизатор позволит сэкономить бензин, а содержание СО в выхлопных газах снизить в 10 раз! Надо проверить…та проставка под карбюратор называется турбулизатором. Если верить инструкции, турбулизатор позволит сэкономить бензин, а содержание СО в выхлопных газах снизить в 10 раз! Надо проверить…
Это алюминиевая пластина толщиной 3 мм, повторяющая по форме прокладку под карбюратор. Два больших отверстия выполнены по размерам первичной и вторичной камер штатного карбюратора ВАЗ-2108, а по окружности одного из них насверлены дырочки. Через них в уже приготовленную карбюратором топливную смесь подается воздух. Чтобы исключить попадание в камеру сгорания грязи, забор воздуха ведется через трубочку из закрытой полости за воздушным фильтром. (Для этого в комплекте турбулизатора есть специальный штуцер.) То есть приготовленная в первичной камере топливная смесь как бы подвергается воздушному «циркулярному душу» и попадает в цилиндры уже будучи изрядно обедненной.
ИСПЫТАНИЯ
В качестве «подопытного» автомобиля был выбран редакционный ВАЗ-21099 с пробегом 2000 км. По методике, подробно описанной в наших прошлых публикациях (см. АР № 18, 21, 1996), были проведены замеры расходов топлива и токсичности отработавших газов на стенде с беговыми барабанами.
Штуцер забора воздуха устанавливается в корпус воздушного фильтра
Кроме того, мы замерили некоторые динамические показатели (разгон до 100 км/ч и эластичность — время разгона от 60 до 100 км/ч на четвертой передаче), чтобы оценить влияние проставки на мощность двигателя.
Заводим двигатель. Сразу показалось, что работа на холостых оборотах стала менее устойчивой. Теперь — на беговые барабаны. С нетерпением ожидая окончания цикла, следим за бегающими в окошке расходомера цифрами. Пошел последний километр… Финиш!
Первым делом интересуемся, изменился ли расход топлива, ведь именно это в первую очередь волнует водителей.
Увы, расход даже увеличился, хотя разница минимальна и ее можно «списать» на погрешности в ходе теста. А как дела с экологией? Атмосфере, похоже, повезло больше: выбросы СО снизились более чем в два раза, а на холостых оборотах было достигнуто соотношение 9,5:1! И хотя заявленного уменьшения содержания СО все же достигнуто не было, результаты, согласитесь, впечатляют. Что это — победа? Всем установить турбулизатор — и дышать сразу станет легче?
Специалисты лаборатории, где проводился этот эксперимент, скептически покачали головами… Турбулизатор был быстро демонтирован, а один из инженеров несколько минут колдовал над карбюратором, вооружившись отверткой и поглядывая на показания тестера. После этого BA3-2I099 вновь прошел цикл измерений на беговых барабанах.
Через полчаса мы сверяли результаты. В последнем цикле автомобиль вышел практически на тот же уровень по выбросам вредных веществ, что и с турбулизатором. Почему?
Все довольно просто. Чудо-проставка сильно обедняет смесь, что приводит к снижению содержания СО в отработавших газах. Но этого эффекта можно добиться и без дополнительных деталей — регулировкой карбюратора при помощи винтов качества и количества. Что и было сделано.
Процесс установки турбулизатора занимает 15 минут
Результаты испытаний устройства «Турбулизатор смеси»*
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
* Испытания проводились с применением профессиональной измерительной аппаратуры фирм Scftenck, Beckman (Германия) и Опо Sokki (Япония). » В соответствии с ГОСТ 17.2.2.03-87. ‘** В соответствии с правилом ЕЭК ООН № 83-02. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
А как сказывается установка турбулизатора на ходовых качествах автомобиля — не станет ли машина более вялой, не появятся ли провалы при открытии дроссельной заслонки?
Мы установили на автомобиль комплекс исследовательской аппаратуры Datron и выехали на динамометрическую дорогу. Результат оказался обнадеживающим: время разгона до сотни сохранилось таким же, как и на стандартной машине. То же — с эластичностью. То есть на динамические параметры проставка не повлияла.
А почему же эти результаты мы назвали обнадеживающими? Да потому, что, по нашим прогнозам, машина с турбулизатором должна была проигрывать в динамике. Ведь ей приходится довольствоваться более бедной смесью топлива.
Но все же некоторые проблемы при дальнейшей повседневной эксплуатации автомобиля, оснащенного турбулизатором, возникли: неустойчиво работающий на холостых оборотах двигатель иногда самопроизвольно глох — обычно это происходило при торможениях, сопровождавшихся резким сбросом газа.
* * *
Так хорош этот турбулизатор или плох? Посовещавшись со специалистами автополигона, мы пришли к такому выводу. Особого вреда эта проставка, похоже, не приносит, и это уже неплохо. В отличие от множества других подобных изделий, в этом случае было действительно зафиксировано снижение СО в отработавших газах. И все же вряд ли стоит приобретать эту вещицу, тем более за 50 долларов. А что касается экологии, то лучше поехать на ближайший автосервис, где специалисты отрегулируют карбюратор, добившись почти тех же результатов, что и при установке турбулизатора. Да и стоить эта услуга будет гораздо дешевле.
О. РАСГЕГАЕВ Фото автора
vaz-sputnik.ru
ПсевдоBixler с турбулизатором из Wing Dragonчика. — Паркфлаер
Годы уверенно приближаются к 60-ти и самое время вспомнить увлечения полувековой давности.
Имеется в виду авиамоделизм. Прогулявшись интернет-дорогами, был поражен изменениями, которые произошли здесь. В первую очередь ценами. Тогда любой мальчишка, экономя на школьных завтраках, за недельку мог собрать себе на схематическую модель. Конечно же, от тех моделей до нынешних, как от земли до неба, но призадумаешься…Выбрал я, как понятно из заголовка, Wing Dragon. Принес, распаковал, собрал, зарядил батарею и – в небо! Первый полет длился секунд десять (наверное, я здОрово преувеличил). И пошло… Просто падения, морковки с небольшой высоты, морковки с большой высоты, морковки на полном газу… После того, как был убит один из аккумуляторов, пришло время разбираться, что же происходит?
Хотя раньше никогда не пользовался р/у моделями, считал, что у меня все легко получится – ведь четверть века назад сам рулил на вертолёте. Оказалось, тот опыт здесь не действует. Во всяком случае, в первых полетах. Навыки управления из кабины не помогали вести модель под любыми ракурсами. В небе нет мелочей!— старая истина, относящаяся и к авиамоделизму. Пришлось садиться за тренажеры, или, как их сейчас называют – симуляторы. Через пару недель решил, что уже готов к реальным запускам. К этому же времени понял, что несколько ошибся в выборе первой модели. Wing Dragon довольно быстрая машина, а с крылом для начинающих, без элеронов, слишком резко клюет носом при поворотах. Поэтому взялся за доработку спортивного крыла. Просто приклеил к нему уши и получился совершенно другой самолет. Да, ещё убрал шасси. До настоящего Bixlerа ему, конечно, далеко, но скорость заметно уменьшилась, полет стал значительно более устойчивым. С этим крылом у меня получились первые нормальные посадки.
Как мы все знаем, лучшее – враг хорошего. Решил попробовать на своем псевдоBixlerе турбулизатор, какие в прошлом веке мы делали на планерах. Дело недолгое: калькулятор, линейка, шило и одна половинка крыла исколота дырками. Сделал его на левой половинке крыла, чтобы увидеть, сработает ли эта штука на пенопласте. Запуск – модель уверенно заваливается вправо, триммер не компенсирует, так и провел полет, постоянно удерживая самолет от правого крена. Вечером проколол правое крыло и на следующий день наслаждался чуть ли не парящими полетами. Во всяком случае, двигатель отключал намного чаще, чем до этого и обороты держал заметно меньше.
Для тех, кто не совсем в курсе: дырчатый турбулизатор делают в виде отверстий диаметром 0,7 мм, расположенных через каждые 25 мм на расстоянии 15% хорды от носика крыла. У меня турбулизатор заработал после прокола отверстий 2-х мм шилом.
Общий вид.
Через какое-то время медленные плавные полеты надоели, но отрывать уши на спортивном крыле ещё не решался. Тогда просто вырезал элероны на тренировочном крыле, снабдил его турбулизатором и с удовольствием летаю, набираю опыт, навыки, а главное – получаю огромное удовольствие от полетов, чего и вам от всей души желаю!!!
www.parkflyer.ru
Зачем крылу завихрители? (Фото+видео+текст)
Если внимательно посмотреть в окно самолёта Boeing-737 поколения Classic, то можно увидеть странные штучки, торчащие на верхней поверхности крыла.
Из окна салона выглядят они как расположенные в ряд небольшие уголки.
Для чего это нужно?
Вообще-то крыло принято обдувать ламинарным потоком. Это значит, что поток воздуха течёт плавно, безотрывно от поверхности и без завихрений.
Но.
Воздух при обтекании тела замедляется возле его поверхности. Эта замедленная часть потока называется «пограничный слой».
А нам нужно, чтобы воздух и на верхней поверхности крыла тоже пролетал интенсивно. Потому что скорость воздуха над крылом создаёт подъёмную силу.
Решение пришло внезапно и парадоксально — оказывается, для ускорения медленного потока можно использовать нелюбимые завихрения.
Сделали это с помощью внедрения в пограничный слой быстрого потока, удалённого от поверхности.
Вот с помощью показанных устройств и происходит процесс.
Как видно по следу потока на следующей картинке,
Интересующие нас завихрители (по-английски «vortex generators») установлены под некоторым углом к потоку.
Они отклоняют его слегка в сторону, а на это место устремляется часть воздуха из пролетающего дальше от поверхности.
В итоге пограничный слой ускоряется за счёт внедрения более быстрого потока, удалённого от поверхности.
Такое решение позволяет улучшить обтекание крыла на малых скоростях. Позже наступает срыв потока.
Вроде как и на больших углах атаки ещё помогает.
То есть, практически, увеличивается запас до сваливания и уменьшается минимально допустимая скорость (что важно на посадке, например).
Подобные устройства есть и в других частях самолёта, где хорошо бы обеспечить качественное обтекание.
Вот, например, в районе хвоста, между килем и стабилизатором.
Полагаю, что тамошние завихрители улучшают обтекание корневой части рулей направления и высоты.
Иногда их устанавливают только в зонах элеронов, улучшая управляемость самолёта по крену на больших углах атаки, близких к критическим.
К этому же можно отнести и довольно большую аэродинамическую поверхность на капоте двигателя:
Дело в том, что расположенный близко к крылу здоровый двигатель оказывает не очень хорошее влияние на обтекание крыла.
Двигатель уменьшить нельзя — от размеров зависит экономичность. Отдалить его тоже некуда — ниже уже земля.
Зато установленная дополнительная аэродинамическая поверхность создаёт неслабый такой вихрь, улучшающий обтекание этой зоны.
Пишут, что это важно на взлёте.
Вихрь с этой поверхности хорошо заметен в сырую погоду из-за конденсации в нём водяного пара.
При полёте с выпущенными предкрылками хорошо видно, как белая полоса, начинающаяся на передней кромке Vortex Generator-а, уходит сверху него на верхнюю поверхность крыла.
Ну что же… пожалуй, на этом всё о странных уголках на крыле.
Источник
sivator.com
Насадка на глушитель со звуком турбины: как сделать своими руками?
Помимо внешнего вида, огромное значение для имиджа автомобиля имеет его звучание при езде. Многие владельцы не очень мощных бензиновых двигателей стремятся усилить звук, прибегая к ухищрениям вроде установки дополнений на систему выхлопа. Насадка на глушитель со звуком турбины не делает машину мощнее, зато улучшает ее звучание.
Дополнение, которое устанавливается на выхлопную трубу, иначе называется свистулькой, резонатором или турбосвистком. По сути является усовершенствованным свистком. Её принцип работы таков: при частых оборотах двигателя она делает его тон максимально похожим на турбинный свист.
Для получения наилучшего эффекта от насадки на глушитель со звуком турбины требуется верно подобрать свисток. Это зависит от следующих параметров:
- объема двигателя;
- диаметра трубы выхлопа.
Турбо свисток в глушительВиды и размеры
Насадки на глушитель со звуком турбины представлены в следующих размерах:
- S — для мотоцикла или скутера;
- M — для транспортных средств с объемом до 1,4 л;
- L — для авто с объемом до 2,2 л, диаметр — 43—56 мм;
- XL — для автомобилей с емкостью двигателя от 2,3 л, диаметр — больше 57 мм.
Размеры устройств для установки в выхлопную трубу даны не зря. При монтаже неподходящего свистка гудения либо не будет, либо оно будет совершенно нехарактерным для мощного «движка».
Еще одна особенность: даже если прочистить глушитель и установить на малолитражку, где объем движка около 1 л, такой турбосвисток, качественного и громкого гудения будет добиться гораздо сложнее, чем на более мощном авто.
Свисток в глушитель размера SЧтобы понять, как сделать свисток на глушитель своими руками, обратите внимание, что его форма бывает:
- прямоугольной;
- конусовидной;
- цилиндрической.
Насадка на глушитель со звуком турбины настраивается по звучанию. Для этого выкручивается ее цилиндрическая или конусообразная часть. А изменение звука происходит за счет того, что внутри нее располагаются отверстия, сквозь которые идут газы выхлопа. Комплектация набора для имитации дорогого авто включает в себя:
- свисток из нержавейки;
- скобу, к которой она прикрепляется;
- болты, гайки, шайбы и гроверы;
- ключ на 6 граней.
Порядок изготовления
Чтобы узнать, как сделать свисток на глушитель своими руками, требуется составить список требуемых инструментов и материалов. Вам пригодятся:
- угловая шлифмашинка или электрический лобзик с полотнищем для резки металла;
- автомобильные инструменты;
- наждачная бумага;
- электродрель;
- картон;
- нержавеющая сталь толщиной в 1 мм.
Зная, как устроен глушитель автомобиля, изготавливается турбосвисток следующим образом:
- делается шаблон детали из картона;
- шаблон разворачивается и расчерчивается;
- по примеру картона при помощи электролобзика по стали вырезается фрагмент нужной формы;
- заготовка сгибается, стык крепится заклепками или сварочным аппаратом;
- деталь чистится и полируется до блеска, а затем ставится на глушитель своими руками.
[democracy]
[democracy]
Автор: Баранов Виталий Петрович
Образование: среднее специальное. Специальность: автослесарь. Профессиональная диагностика, ремонт, ТО легковых авто зарубежного производства 2000-2015 г.в. Большой опыт работы с Японскими и Немецкими авто.
okuzove.ru
Зачем самолету завихрители? | Как это сделано
Когда пассажиру надоедает лицезрение красот за окном, он начинает думать глупости.
Ну, там — «долетим ли мы?» или «а что это за штуки там на крыле сверху торчат?»
И если ответ на первый вопрос сугубо вероятностен и целиком находится во власти Аллаха, то вот по второму мы как раз имеем, что сказать…
Это не мираж. Штуки действительно торчат на верхней поверхности крыла 737 Классики.
Из окна салуна выглядят они как расположенные в ряд небольшие уголки.
Для чего это нужно?
Вообще-то мы любим ламинарный поток. Это когда он течёт плавно, безотрывно от поверхности и без завихрений.
Но.
Воздух, как и другая вязкая жидкость, при обтекании тела замедляется возле его поверхности. Это называется «пограничный слой».
А нам нужно на верхней поверхности крыла, чтобы воздух как-то интенсивнее ехал. Подъёмную силу там создавал, что ли.
Решение пришло внезапно и парадоксально — оказывается, для ускорения медленного потока можно использовать нелюбимые завихрения.
Сделали это с помощью внедрения в пограничный слой быстрого потока, удалённого от поверхности.
Вот с помощью показанных устройств и происходит процесс.
Как видно по следу потока на следующей картинке,
интересующие нас завихрители (по-английски «vortex generators») установлены под некоторым углом к потоку.
Они отклоняют его слегка в сторону, а на это место (которое, как известно, пусто не бывает), устремляется свободный воздух.
В итоге пограничный слой ускоряется за счёт внедрения более быстрого потока, удалённого от поверхности.
Такое решение позволяет улучшить обтекание крыла на малых скоростях. Позже наступает срыв потока.
Вроде как и на больших углах атаки ещё помогает.
То есть, практически, увеличивается запас до сваливания и уменьшается минимально допустимая скорость (важно на посадке, опять же).
Подобные устройства есть и в других частях самолёта, где хорошо бы обеспечить качественное обтекание.
Вот, например, в районе хвоста, между килем и стабилизатором.
Полагаю, что тамошние завихрители улучшают обтекание корневой части рулей направления и высоты.
К этому же можно отнести и довольно большую аэродинамическую поверхность на капоте двигателя:
Дело в том, что расположенный близко к крылу двигатель оказывает не очень хорошее влияние на пролетающий в тех краях поток воздуха.
А дополнительная аэродинамическая поверхность создаёт неслабый такой вихрь, улучшающий обтекание этой зоны.
Пишут, что это важно на взлёте.
Вихрь с этой поверхности хорошо заметен в сырую погоду из-за конденсации в нём водяного пара.
При полёте с выпущенными предкрылками хорошо видно, как белая полоса, начинающаяся на передней кромке Vortex Generator-а, уходит сверху него на верхнюю поверхность крыла.
Ну что же… пожалуй, на этом всё.
Теперь вы можете смелее глядеть в окно и даже улыбаться и махать ручками этим простым, но столь интересным «странным штучкам сверху».
P. S.
Небольшое видео о пользе завихрителей:
P. P. S.
Интересно, что на 737NG завихрителей сверху крыла стало меньше, чем на Классике.
P. P. P. S.
Подсказали, что по-русски их называют «турбулизаторы».
Во время написания в голову пришёл только перевод «завихрители».
Источник
kak-eto-sdelano.ru
ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ РАБОТЫ ТУРБУЛИЗАТОРОВ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ | Опубликовать статью РИНЦ
Попов К.С.1, Никишин В.Н.2
1ORCID: 0000-0002-1825-0023, Аспирант, 2ORCID: 0000-0002-1825-0097, Доктор технических наук, Казанский приволжский федеральный университет в г. Набережные Челны
ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ РАБОТЫ ТУРБУЛИЗАТОРОВ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ
Аннотация
Статья посвящена изучению вопросов проблемы охлаждения жидкостно-масляного теплообменника (ЖМТ) дизельного двигателя. Также предложена усовершенствованная конструкция ЖМТ. При работе двигателя система охлаждения обеспечивает оптимальный температурный режим. Неисправности системы охлаждения приводят к нарушению температурного режима. Возникающие неисправности системы охлаждения могут послужить причинами более серьезных неисправностей. Изложены результаты теоретических и лабораторных исследований параметров турбулизаторов. С помощью турбулизаторов в данной работе были достигнуты положительные результаты, которые используются на практике.
Ключевые слова: теплоотдача, турбулизатор, гидравлическое сопротивление.
Popov K.S. 1, Nikishin V.N. 2
1ORCID: 0000-0002-1825-0023, Postgraduate student, 2ORCID: 0000-0002-1825-0097, PhD in Engineering, Kazan Federal University in Naberezhnye chelny
INVESTIGATION AND ANALYSIS OF THE WORK BAFFLES ENGINE COOLING SYSTEM
Abstract
The paper studies the issues of cooling problems of liquid-oil heat exchanger (LMC) of the diesel engine. LMC improved design is also offered. When the engine cooling system ensures optimum temperature. Cooling system faults lead to a violation of temperature conditions. The resulting failure of the cooling system can cause more serious problems. The results of theoretical and laboratory parameters of turbulence. With the vortex generators in that positive results were obtained , which are used in practice.
Keywords: heat , energizer, hydraulic resistance.
Система охлаждения служит для поддерживания определенного режима работы двигателя внутреннего сгорания. Если в ней обнаруживается неполадки, то двигатель может выйти из строя. Когда двигатель в процессе работы начинает нагреваться, то вместе с его деталями, создающими трение, начинает нагреваться и масло. С увеличением температуры масла начинают снижаться его показатели качества. Для того чтобы этого не происходило в двигателях внутреннего сгорания начали использовать такие агрегаты как жидкостно-масляный теплообменник. ЖМТ можно расположить в любом места подкапотного пространства, также его можно запозиционировать на самом двигателе, что дает преимущество в том, что не нужно использовать длинные трубопроводы, шланги и соединения, что в свою очередь исключает течи. ЖМТ служит для того, чтобы охлаждать масло за счет пробегающего потока охлаждающей жидкости. ЖМТ состоит из корпуса, трубок, в которых протекает масло и пластинок. Теплоотдача от масла происходит через пластинки. Тепло рассеивается в потоке охлаждающей жидкости, тем самым понижая температуру масла. Схема работы такого агрегата проста. Масло через насос попадает из поддона в фильтра двигателя внутреннего сгорания. В фильтре масло очищается и попадает в главные масляные магистрали, через которое оно подводится к трущимся деталям, которые работают в паре.Параллельно масло через каналы в блоке цилиндров подводится к самому теплообменнику. И часть потока масла начинает проходить через масляный теплообменник. Который в свою очередь начинает отдавать тепло от масла в поток охлаждающей жидкости. В системе присутствуют термоклапаны и датчики, по которым отслеживается температура масла. Чтобы исключить различные проблемы с теплообменником, необходимо соблюдать герметичность соединений, уплотнителей. Это исключает течи и сбои в работе агрегата.
Турбулизаторы представляют собой дополнительные элементы, устанавливаемые внутри теплообменников. Они превращают поток газа или жидкости из ламинарного в вихревой; их наличие замедляет поток, улучшает скорость передачи тепла и делает нагрев теплообменника равномерным.[1]
Обоснованием актуальности проекта послужило изготовление ЖМТ с предложенной конструкцией, так как имеется проблема охлаждения в работе двигателя на номинальных оборотах.
Целью испытаний являлось определение теплогидравлических характеристик опытных образцов масляных теплообменников и уточнение теплотехнических показателей.[2]
В практической части исследований можно отметить следующее:
Сердцевина опытного теплообменника изготовлена по типу сердцевины теплообменников для двигателей ЯМЗ из медных трубок с наружным диаметром 8 мм и толщиной стенок 0,5 мм, количество охлаждающих трубок – 45 шт., количество охлаждающих пластин у теплообменников 257…260 шт. Пластинчатый теплообменник состоит из корпуса, пластин и трубок. Тепло от трубок масла отдается через пластины в поток охлаждающей жидкости.
С целью интенсификации теплообмена теплообменник комплектовался различными вариантами турбулизаторов:
– ленточным турбулизатором скрученным по винтовой линии конструкции ООО ПКФ «ПОЛЮС», длина турбулизатора 300 мм;
– пружинным турбулизатором изготовленным из медной проволоки диаметром 1,2 мм, длина турбулизатора 330 мм;
– пружинным турбулизатором изготовленным из медной проволоки диаметром 1,2 мм, длина турбулизатора 130 мм;
– пластмассовым турбулизатором 2106 -1303036.
Рис.1 – Внешний вид турбулизаторов использованных при испытаниях
1 – пружинный турбулизатор, L=330 мм;
2 – ленточный турбулизатор, L=300 мм;
3 – пластмассовый турбулизатор 2106-1303036, L=130 мм;
4 – пружинный турбулизатор, L=130 мм.
Опытный образец масляного теплообменника 740.90-1013200 с целью интенсификации масляного потока и снижения его сопротивления был доработан:
– дефлектор 740.90 -1013258, со стороны выходного патрубка выполнен паз 5×70 мм;
– пластина охлаждающая 740.90 -1013265, уменьшен наружный диаметр до 99 мм путём срезки секторов на радиусах R7 мм, пуклёвки в количестве 15 шт. выполнены в один ряд;
– пластина промежуточная 740.90 -1013267, уменьшен наружный диаметр до 99 мм путём срезки секторов на радиусах R7 мм.
Рис.2 – Внешний вид сердцевин теплообменника 740.90-1013200
При испытаниях теплообменников определяется:
– герметичность масляной полости при давлении 0,5 МПа;
– герметичность водяной полости при давлении 0,2 МПа.
4.2 В процессе теплотехнических испытаний определяется:
– гидравлическое сопротивление водяного тракта при расходе воды 120 л/мин и температуре воды 80 ºС;
– гидравлическое сопротивление масляного тракта при расходе масла 90 л/мин и температуре 100 ºС;
– теплоотдача при расходах воды 120 л/мин, масла 90 л/мин и температурах теплоносителей соответственно 80 ºС и 100 ºС.
Результаты испытаний:
– Масляный тракт теплообменников герметичен при давлении 0,5 МПа.
– Водяной тракт теплообменников герметичен при давлении 0,2 МПа.
– Гидравлические сопротивления по воде и маслу, а также теплоотдача при расходах воды120 л/мин и масла 90 л/мин, температурах воды и масла соответственно 80 º С и 100 ºС представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Сводные характеристики турбулизаторов
| № п/п | Обозначение | Комплектация | G ж , л /мин | G м , л /мин | ∆Р ж , кПа | ∆Р м , кПа | Q 80100 , кВт |
| 1 | 740.90-1013200
| Без турбулизатора | 120
| 90
| 14 | 80 | 18,3 |
| Ленточный L=300 мм | 16 | 80 | 20 | ||||
| Пружинный L=330 мм | 16 | 80 | 21,7 | ||||
| Пружинный L=130 мм | 16 | 80 | 21 | ||||
| Пластмассовый 2106-1303036 L=130 мм | 17 | 80 | 21,2 | ||||
| 2 | 740.90-1013200 | Без турбулизатора | 120 | 90 | 14 | 65 | 18,8 |
Из анализа результатов испытаний cледует:
– При незначительном увеличении гидравлического сопротивления теплообменника 740.90-1013200 по воде теплоотдача по сравнению с теплообменником без турбулизаторов повысилась:
– у теплообменника с ленточным турбулизатором, L=300 мм – на 9,3 % и составила 20 кВт;
– у теплообменника с пружинным турбулизатором, L=330 мм – на 18,6 % и составила 21,7 кВт;
– у теплообменника с пружинным турбулизатором, L=130 мм – на 14,75% и составила 21 кВт;
– у теплообменника с пластмассовым турбулизатором 2106-1303036, L=130 мм – на 15,8% и составила 21,2 кВт.
Гидравлическое сопротивление по маслу у доработанного теплообменника 740.90-1013200 снизилось на 19% (при незначительном увеличении теплоотдачи на 2,7 %) по сравнению с теплообменником 740.90-1013200 без турбулизатора и составила 65 кПа.
Выводы:
– Комплектация опытного образца теплообменника 740.90 -1013200 различными вариантами турбулизаторов повышает его эффективность по теплоотдаче на 9,3…18,6 %.
– Гидравлическое сопротивление доработанного образца теплообменника 740.90-1013200 по маслу снизилось на 19 %.
– Для контроля теплотехнических показателей теплообменника 740.90-1013200 в КД ввести следующие контрольные параметры:
– Теплоотдача, приведённая к температуре воды 80 ºС и температуре масла 100 ºС при расходе воды 120 л/мин и расходе масла 90 л/мин должна быть не менее 18 кВт;
– Гидравлическое сопротивление по воде при её расходе 120 л/мин и температуре 80 ºС должно быть не более 20 кПа;
– Гидравлическое сопротивление по маслу при его расходе 90 л/мин и температуре 100 ºС должно быть не более 90 кПа.
Для принятия решения о возможности применения теплообменников 740.90 -1013200 на перспективных двигателях автомобилей необходимо провести параметрические испытания на стенде с беговыми барабанами, прочностные и эксплуатационные испытания.
Литература
- Орлин А.С., Алексеев В.П., Костыгов Н.И., Круглов М.Г., Крылов А.Н., Леонов О.Б., Мизернюк Г.Н., Ивин В.И., Чайнов Н.Д. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. Изд.2-е. / Под ред. Орлина А.С. Учебник для студентов вузов. – М.: Машиностроение, 1970. – 384 с.
- Орлин А.С., Вырубов Д.Н., Ивин В.И., Круглов М.Г., Леонов О.Б., Мизернюк Г.Н. Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов поршневых и комбинированных двигателей, изд. 3-е. переработанное и дополненное. / Под ред. А.С. Орлина. Учебник для студентов вузов специальности “Двигатели внутреннего сгорания”. – М.: Машиностроение, 1971. – 400 с.
References
- Orlin A.S., Alekseev V.P., Kostygov N.I., Kruglov M.G., Krylov A.N., Leonov O.B., Mizernjuk G.N., Ivin V.I., Chajnov N.D. Ustrojstvo i rabota porshnevyh i kombinirovannyh dvigatelej [Design and operation of piston and combined engines. 2-nd red. / Edited by Orlin A.S. A textbook for university students]. – M.: Mashinostroenie, 1970. – 384 P. [in Russian]
- Orlin A.S., Vyrubov D.N., Ivin V.I., Kruglov M.G., Leonov O.B., Mizernjuk G.N. Dvigateli vnutrennego sgoranija. Teorija rabochih processov porshnevyh i kombinirovannyh dvigatelej, izd. 3-e. pererabotannoe i dopolnennoe. / Pod red. A.S. Orlina. Uchebnik dlja studentov vuzov special’nosti “Dvigateli vnutrennego sgoranija” [Internal combustion engines. The theory of working processes of piston and combined engines, ed. 3rd. revised and enlarged. / Edited by Orlin A.S. Textbook for students specialty “Internal Combustion Engines”]. – M.: Mashinostroenie, 1971. – 400 P. [in Russian]
research-journal.org