Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Предпусковой подогреватель двигателя что такое


Iron-Bear › Блог › Webasto, Eberspacher, Бинар, Defa. Предпусковые подогреватели двигателя, история, виды, плюсы, минусы. Часть 1.

Доброго времени суток дорогие читатели!
Сразу хотел бы предупредить что статья вышла большой по объему текста и будет разделена на несколько частей. Большая часть текста будет не моего сочинения, а взята с различных интернет ресурсов, которые находятся в открытом доступе, ссылки я обязательно укажу в конце статьи. Часть информации в источниках устарела и по этой причине я в некоторых частях текста внес изменения, также часть текста я решил совсем убрать из статьи, т.к. считаю её не уместной или же совсем не нужной.
Пролог.
Включите воображение:
Первый пример. Морозное зимнее утро – спиртовой столбик «провалился» в нижнюю часть термометра… Садиться в холодный автомобиль само по себе неприятно, но куда неприятнее убедиться, что он к тому же не заводится. Увы – далеко не все машины, даже современные, умеют легко пускаться при температурах за минус двадцать и вы молча закрыв авто заказываете такси или же идете на остановку ждать автобус что бы уехать на работу.
Второй пример. Январь, 6.30 утра, только начало светать. Температура на улице — минус 25 (без ветра). В окно противно даже выглядывать. Вы умылись и завтракаете. (Теперь у вас есть лишних полчаса, чтобы за завтраком почитать свежую газетку). Ваша машина, вся заметенная снегом, стоит на стоянке у дома. Срабатывает выставленный с вечера таймер, и под капотом вашего авто оживает предпусковой подогреватель. Примерно через 10 минут двигатель прогревается до +20 градусов. Проходит еще 15 минут. В салоне уже +5, мотор прогрелся до +45. Еще минут 10-15, и в салоне +10 градусов, двигатель нагрет до +65 и готов к старту. Снег со стекол начал стекать, "дворники" почти отмерзли. Тут из подъезда выходите Вы. Садитесь в теплую машину. Заводите мотор и выезжаете на работу.

Полный размер

Мечта любого автолюбителя, что бы его машина была готова в любую погоду.


Предпусковые подогреватели, как и кондиционеры, можно смело назвать одним из полезнейших в плане комфорта изобретением прошедшего века.
Удивительно, что в России, где большую часть года температура не превышает нулевой отметки, в стране, которая славится своей ЗИМОЙ были не первыми кто изобрел предпусковые подогреватели. Быть человеком со второго примера приятнее как ни крути, т.к. не все живут в Крыму и суровые Российские морозы калечат не только людей но и авто, ну да ладно не будем о грустном, пора начинать.
Экскурс в историю:
1. Eberspacher. В 1865 году немецкий мастер-ремесленник Якоб Эберспехер из города Эсслинген создает небольшой семейный бизнес по выпуску мелких металлоконструкций и услуг по остеклению. Недолго думая бизнес получает название по фамилии своего основателя Eberspacher.

Jakob Eberspacher


В то время Якоб даже не думал об автомобильной промышленности, ее просто не существовало. И поэтому весь свой энтузиазм и упорство он вкладывал в развитие своего основного дела. Это позволяет ему достичь такого уровня качества и технологий, что небольшой семейный бизнес перерастает в серьезную компанию по производству крупных метало-конструкций. К 1914 при участии Eberspacher построены фабрики, заводы и вокзалы в Дрездене, Милане, Амстердаме и Лейпциге.
В 1930 году происходит переломный момент в истории компании. Dimler-Benz заказывает разработку и производство выхлопной трубы для своего автомобиля Mercedes. С этого момента начинается история автомобильного подразделения. 1932-1933 год разработка и производство зависимых систем обогрева автомобиля.
В сложное послевоенное время компания производит самые различные товары: от детских игрушек до медицинских протезов. Но никогда не забывала про свое автомобильное направление. Подъем автопромышленности Германии сыграл ключевую роль для Eberspacher. Уже к 1953/54г выпускает свой 1 миллионный глушитель для автомобиля.
К этому же времени был реанимирован довоенный проект Фердинанда Порше, Фольксваген «Жук» ставший впоследствии легендой. Перед концерном встала задача получить автономный, независящий от мотора источник тепла. Так как машина была оборудована двигателем с воздушной системой охлаждения, и в ней отсутствовала «печка» В качестве разработчика и производителя автономной «печки» была выбрана компания Eberspächer. И снова инженеры компании оказались на высоте, предложив первый в мире независимый воздушный отопитель. В последствии компания начинает активно расширятся выходить на мировые рынки. Строит свои заводы и исследовательские центры в США, Франции, Чехии, Швеции и других странах.
2. Webasto. Похоже город Эсслинген был просто чудесным источником талантливых людей. Через каких-то 36 лет, 7 марта 1901 года, не менее истинный ариец Вильгельм Байер открыл своё предприятие по производству скобяных изделий. Надо сказать, что первоначально обе фирмы выпускали совершенно не автомобильную продукцию, ведь автомобильной промышленности ещё так таковой не было на тот момент.

Wilhelm Bayer


Фирма Вильгельма Байера поначалу занималась изготовлением самых разнообразных товаров из проволоки и жести: от мышеловок до комплектующих к велосипедам итальянских производителей — в те времена ведущих в этой отрасли. Чтобы быть поближе к своим итальянским клиентам и воспользоваться источником дешевой энергии, которую давала быстрая горная речка Вурм, в 1907 году господин Байер перевез свою фирму в городок Штокдорф под Мюнхеном. Именно в этом году из имени и фамилии основателя и места дислокации фирмы было образовано ее новое название — WilhElm BAier, STOckdorf — "WEBASTO". Вебасто" так же росла вместе с автомобильной индустрией и начиная с 30-х годов 20-го столетия все больше ориентировалась на потребности в самых разнообразных аксессуарах для автовладельцев и, соответственно, производителей автомобилей. В 1932 году фирма выпустила первые складные крыши для легковых автомобилей и автобусов. "Вебасто" в 1935 году, фирмы приступили к производству зависимых жидкостных отопителей (печек салона) для легковых автомобилей и автобусов.
Важный период развития компаний пришелся на послевоенные годы, когда немецкая экономика была истощена, а сама страна была в руинах. Именно автомобильная промышленность сыграла важную роль в восстановлении немецкой экономики. "Вебасто" получила заказы и первая вплотную занялась проблемой оптимизации климата в автомобилях. Так, в 1948 был выпущен первый автономный отопитель для автобусов, а уже к концу 60-х годов "Вебасто" предлагала жидкостные отопители для любых автотранспортных средств, а также воздушные для грузовиков. С 1965 года "Вебасто" выпускает кондиционеры для автобусов и грузовиков.
Про остальные виды подогревателей особо информации интересной не нашел по этому не буду описывать даже про их историю создания.
И Якоб Эберспехер и Вильгельм Байер вряд ли предполагали, что начиная свое дело, они закладывают фундамент, на котором спустя десятилетия вырастут корпорации с многомиллиардным оборотом. Сейчас «Вебасто» является мировым лидером по разработке и производству автономных отопителей, складных крыш и люков, а так же кондиционеров для всех типов автомобилей. «Эберспехер», наряду с производством автономных отопителей, является одним из крупнейших в мире поставщиков выхлопных систем на конвейеры автозаводов и конструкций стеклянных крыш в строительстве. Долгое время эти две фирмы являлись мировыми монополистами в производстве климатического оборудования для автомобилей. И несмотря на то, что сейчас список производителей автономных отопительных систем перевалил за десяток, все они заимствуют идеи и технологии, разработанные конструкторами легендарных немецких брэндов — "WEBASTO" и «Eberspacher».
Хорошо, скажете Вы, а почему же все-таки у нас все автономные отопители, независимо от того, какой фирмой они выпущены, принято называть «вебастой»? Думаю, что ответ на этот вопрос необходимо поискать в истории Советского Союза. Именно фирма «Вебасто» в далеком 1975 году заключила договор с советским правительством и продала лицензию на производство своего новейшего жидкостного подогревателя для грузовых автомобилей модели DBW 2010. Выпускать его было решено в 180 километрах от Москвы, в городе Ржеве, на заводе АТЭ-3 (в последствии «ЭЛТРА»), где немцы не только передали чертежи на этот подогреватель, но и обучили специалистов и помогли наладить производство. Конструкция оказалась настолько удачной, что практически без изменений выпускается до сих пор как Ржевским заводом (теперь он называется «ЭЛТРА-Термо», концерн «Прамо»), так и фирмой «Вебасто» на дочернем предприятии «Вебасто-Электрон» на Украине. Стоит ли говорить, что благодаря советской плановой экономике и отсутствию альтернативы водители «Совтрансавто» (а именно на машинах этой организации в основном стояли автономные подогреватели), стали впоследствии по-привычке называть «вебастой» любой аппарат, который обеспечивал автоматический подогрев системы при заглушенном двигателе.
Мы привыкли, что все внедорожники называются «джипами», мойки высокого давления – «кёрхерами», подгузники – «памперсами», автономные отопители – «вебастами»… И пусть это синтаксически не совсем правильно, но тем самым, того не замечая, мы отдаем дань уважения фирмам-новаторам, фирмам-первопроходцам, благодаря которым наша жизнь становится чуточку легче и комфортней.
Виды предпусковых подогревателей.
Давайте вкратце опишем, что предлагают нам Российские и зарубежные производители, съевшие, что называется, собаку на изготовлении всевозможных подогревателей. Сразу отметим, что подогреватели есть как для бензиновых автомобилей, так и для дизелей.
«Самовар»

Полный размер

Принцип работы жидкостного автономного подогревателя двигателя.


Высшую ступень эволюции, бесспорно, занимают автономные жидкостные предпусковые подогреватели. Они полностью интегрируются в оборудование автомобиля (подключаются к системе охлаждения, бортовой электросети, топливному баку) и не требуют дополнительных «резервов». Блок управления размещают под капотом, а таймер – в салоне. По сигналу таймера система подогреет не только двигатель, но и салон авто, при этом теплый воздух распределяется по собственным воздуховодам автомобиля. Удобство управления системой отопления дополняется таймером для программирования начала нагрева, при вашем желании радио или телефонного устройства дистанционного управления. Эти подогреватели расходуют немного топлива и электричества, имеют низкий уровень шума. Фактически получаем эдакую печку с современной обвязкой – зажиганием, электроникой и т.п. Естественно, сложность конструкции отразилась в цене: она на порядок выше, чем у остальных обогревателей…
«Кипятильники»
Так можно окрестить предпусковые подогреватели, работающие от сети 220В. Все что от вас требуется, это заранее включить подогреватель в розетку и подождать (в среднем около получаса). Ждать мы, естествен

Тепловой двигатель - Википедия

Система, преобразующая тепло или тепловую энергию в механическую работу

Рисунок 1: Схема теплового двигателя

В области термодинамики и техники тепловой двигатель представляет собой систему, которая преобразует тепловую или тепловую энергию - и химическую энергию - в механическую энергию, которую затем можно использовать для выполнения механической работы. [1] [2] Это достигается путем перевода рабочего вещества из более высокой температуры в более низкое состояние. Источник тепла генерирует тепловую энергию, которая переводит рабочее вещество в состояние высокой температуры.Рабочее вещество создает работу в рабочем теле двигателя, передавая тепло в более холодную раковину, пока оно не достигнет состояния низкой температуры. Во время этого процесса часть тепловой энергии превращается в работу, используя свойства рабочего вещества. Рабочим веществом может быть любая система с ненулевой теплоемкостью, но обычно это газ или жидкость. Во время этого процесса некоторое тепло обычно теряется в окружающей среде и не преобразуется в работу. Кроме того, некоторая энергия непригодна из-за трения и сопротивления.

Обычно двигатель преобразует энергию в механическую работу. Тепловые двигатели отличаются от других типов двигателей тем, что их эффективность существенно ограничена теоремой Карно. [3] Хотя это ограничение эффективности может быть недостатком, преимущество тепловых двигателей заключается в том, что большинство форм энергии можно легко преобразовать в тепло с помощью таких процессов, как экзотермические реакции (например, сгорание), поглощение света или энергичных частиц, трение , рассеивание и сопротивление.Так как источник тепла, который подает тепловую энергию в двигатель, может, таким образом, питаться практически любым видом энергии, тепловые двигатели охватывают широкий спектр применений.

Тепловые двигатели часто путают с циклами, которые они пытаются реализовать. Как правило, термин «двигатель» используется для физического устройства и «цикл» для моделей.

Обзор [редактировать]

В термодинамике тепловые двигатели часто моделируются с использованием стандартной инженерной модели, такой как цикл Отто. Теоретическая модель может быть уточнена и дополнена фактическими данными из работающего двигателя, используя такие инструменты, как индикаторная диаграмма.Поскольку очень немногие фактические реализации тепловых двигателей точно соответствуют их базовым термодинамическим циклам, можно сказать, что термодинамический цикл является идеальным случаем механического двигателя. В любом случае, полное понимание двигателя и его эффективности требует хорошего понимания (возможно, упрощенной или идеализированной) теоретической модели, практических нюансов фактического механического двигателя и расхождений между ними.

В общих чертах, чем больше разница в температуре между горячим источником и холодным стоком, тем больше потенциальный тепловой КПД цикла.На Земле холодная сторона любого теплового двигателя ограничена близостью к температуре окружающей среды или не намного ниже 300 Кельвинов, поэтому большинство усилий по улучшению термодинамической эффективности различных тепловых двигателей сосредоточены на повышении температуры источник, в материальных пределах. Максимальный теоретический КПД теплового двигателя (который никогда не достигается ни одним двигателем) равен разнице температур между горячим и холодным концами, деленной на температуру на горячем конце, каждый из которых выражается в абсолютной температуре (Кельвин).

Эффективность различных тепловых двигателей, предлагаемых или используемых сегодня, имеет большой диапазон:

Эффективность этих процессов примерно пропорциональна падению температуры на них. Значительная энергия может потребляться вспомогательным оборудованием, таким как насосы, что эффективно снижает эффективность.

примеров [править]

Важно отметить, что хотя некоторые циклы имеют типичное место сгорания (внутреннее или внешнее), они часто могут быть реализованы с другим.Например, John Ericsson [7] разработал двигатель с внешним подогревом, работающий на цикле, очень похожем на предыдущий цикл дизельного двигателя. Кроме того, двигатели с внешним подогревом часто могут быть реализованы в открытых или замкнутых циклах.

Ежедневные примеры [править]

Ежедневные примеры тепловых двигателей включают тепловую электростанцию, двигатель внутреннего сгорания и паровоз. Все эти тепловые двигатели работают за счет расширения нагретых газов.

Тепловой двигатель Земли [править]

Атмосфера и гидросфера Земли - тепловой двигатель Земли - представляют собой взаимосвязанные процессы, которые постоянно выравнивают дисбаланс солнечного отопления за счет испарения поверхностных вод, конвекции, осадков, ветра и циркуляции океана при распределении тепла по всему земному шару. [8]

Ячейка Хэдли является примером теплового двигателя. Он включает в себя подъем теплого и влажного воздуха в экваториальной области Земли и снижение более холодного воздуха в субтропиках, что создает прямую циркуляцию с тепловым приводом и, как следствие, чистую выработку кинетической энергии. [9]

Циклы смены фазы [править]

В этих циклах и двигателях рабочими жидкостями являются газы и жидкости. Двигатель преобразует рабочую жидкость из газа в жидкость, из жидкости в газ или в то и другое, генерируя работу за счет расширения или сжатия жидкости.

Газовые циклы [править]

В этих циклах и двигателях рабочим телом всегда является газ (то есть нет изменения фазы):

Жидкостные циклы [править]

В этих циклах и двигателях рабочая жидкость всегда похожа на жидкость:

Электронных циклов [править]

Магнитные циклы [править]

Циклы, используемые для охлаждения [править]

Бытовой холодильник является примером теплового насоса: тепловой двигатель наоборот. Работа используется для создания разности температур.Многие циклы могут работать в обратном порядке для перемещения тепла с холодной стороны на горячую сторону, делая холодную сторону холодной и горячую сторону горячей. Версии этих циклов для двигателей внутреннего сгорания по своей природе необратимы.

Холодильные циклы включают в себя:

Испарительные тепловые двигатели [править]

Испарительный двигатель Barton представляет собой тепловой двигатель, основанный на цикле, вырабатывающем мощность и охлажденный влажный воздух от испарения воды в горячий сухой воздух.

Мезоскопические тепловые двигатели [править]

Мезоскопические тепловые двигатели - это наноразмерные устройства, которые могут служить целям обработки тепловых потоков и выполнять полезную работу в небольших масштабах.Потенциальные приложения включают, например, устройства электрического охлаждения. В таких мезоскопических тепловых двигателях работа за цикл работы колеблется из-за теплового шума. Существует точное равенство, которое соотносит средние показатели показателей работы, выполняемой любым тепловым двигателем, и теплопередачи от более горячей тепловой ванны. [12] Это соотношение превращает неравенство Карно в точное равенство. Это отношение также равенство цикла Карно

Эффективность [править]

КПД теплового двигателя определяет, сколько полезной работы произведено для заданного количества потребляемой тепловой энергии.

Из законов термодинамики, после завершенного цикла:

W = Qc - (-Qh) {\ displaystyle W \ = \ Q_ {c} \ - \ (-Q_ {h})}
, где
W = −∮⁡PdV {\ displaystyle W = - \ oint PdV} - это работа, извлеченная из двигателя. (Это отрицательно, так как работа выполняется двигателем.)
Qh = ThΔSh {\ displaystyle Q_ {h} = T_ {h} \ Delta S_ {h}} - это тепловая энергия, получаемая от высокотемпературной системы. (Это отрицательно, поскольку тепло извлекается из источника, поэтому (-Qh) {\ displaystyle (-Q_ {h})} является положительным.)
Qc = TcΔSc {\ displaystyle Q_ {c} = T_ {c} \ Delta S_ {c}} - это тепловая энергия, поступающая в систему с холодной температурой. (Это положительно, поскольку в раковину добавляется тепло.)

Другими словами, тепловой двигатель поглощает тепловую энергию от высокотемпературного источника тепла, превращая ее часть в полезную работу и доставляя остальную часть в радиатор с холодной температурой. ,

В общем, эффективность данного процесса теплопередачи (будь то холодильник, тепловой насос или двигатель) неформально определяется отношением «что вынимается» к «что вставлено».

В случае двигателя, кто-то хочет извлечь работу и вводит теплообмен.

η = -W-Qh = -Qh-Qc-Qh = 1-Qc-Qh {\ displaystyle \ eta = {\ frac {-W} {- Q_ {h}}} = {\ frac {-Q_ { h} -Q_ {c}} {- Q_ {h}}} = 1 - {\ frac {Q_ {c}} {- Q_ {h}}}}

Максимальный КПД теоретического любого теплового двигателя зависит только от температур, между которыми он работает. Эту эффективность обычно получают с использованием идеального воображаемого теплового двигателя, такого как тепловой двигатель Карно, хотя другие двигатели, использующие другие циклы, также могут достигать максимальной эффективности.Математически это происходит потому, что в обратимых процессах изменение энтропии холодного резервуара является отрицательным по сравнению с изменением энтропии горячего резервуара (то есть ΔSc = −ΔSh {\ displaystyle \ Delta S_ {c} = - \ Delta S_ {h} }), сохраняя общее изменение энтропии ноль. Таким образом:

ηmax = 1-TcΔSc-ThΔSh = 1-TcTh {\ displaystyle \ eta _ {\ text {max}} = 1 - {\ frac {T_ {c} \ Delta S_ {c}} {- T_ {h} \ Delta S_ {h}}} = 1 - {\ frac {T_ {c}} {T_ {h}}}}

, где Th {\ displaystyle T_ {h}} - абсолютная температура горячего источника и Tc {\ displaystyle T_ {c}}, что у холодной раковины, обычно измеряется в Кельвинах.Обратите внимание, что dSc {\ displaystyle dS_ {c}} положителен, а dSh {\ displaystyle dS_ {h}} отрицателен; в любом обратимом процессе извлечения работы энтропия в целом не увеличивается, а скорее перемещается из горячей (с высокой энтропией) системы в холодную (с низкой энтропией), уменьшая энтропию источника тепла и увеличивая энтропию тепла тонуть.

Причиной этого является максимальная эффективность следующим образом. Сначала предполагается, что если возможен более эффективный тепловой двигатель, чем двигатель Карно, то он может приводиться в движение задним ходом в качестве теплового насоса.Математический анализ может использоваться, чтобы показать, что эта предполагаемая комбинация приведет к чистому снижению энтропии. Поскольку, согласно второму закону термодинамики, это статистически маловероятно до точки исключения, эффективность Карно является теоретической верхней границей надежной эффективности любого термодинамического цикла .

Опытным путем никогда не было показано, что тепловой двигатель работает с большей эффективностью, чем тепловой двигатель с циклом Карно.

На рисунках 2 и 3 показаны изменения эффективности цикла Карно.На рисунке 2 показано, как эффективность изменяется с увеличением температуры подвода тепла для постоянной температуры на входе в компрессор. На рисунке 3 показано, как эффективность изменяется с увеличением температуры отвода тепла при постоянной температуре на входе в турбину.

Рис. 2. Эффективность цикла Карно с изменением температуры подвода тепла. Рис. 3. Эффективность цикла Карно с изменением температуры отвода тепла.

Эндо-реверсивные тепловые двигатели [править]

По своей природе любой максимально эффективный цикл Карно должен работать при бесконечно малом градиенте температуры; это потому, что любая передача тепла между двумя телами с разными температурами необратима, поэтому выражение эффективности Карно применимо только к бесконечно малому пределу.Основная проблема заключается в том, что целью большинства тепловых двигателей является выходная мощность, а бесконечно малая мощность редко требуется.

Другая мера идеальной эффективности теплового двигателя определяется соображениями необратимой термодинамики, где цикл идентичен циклу Карно, за исключением того, что два процесса теплопередачи являются , а не обратимыми (Callen 1985):

η = 1-TcTh {\ displaystyle \ eta = 1 - {\ sqrt {\ frac {T_ {c}} {T_ {h}}}}} (примечание: единицы измерения K или ° R)

Эта модель лучше предсказывает, насколько хорошо могут работать реальные тепловые двигатели (Callen 1985, см. также необратимую термодинамику):

Как показано, эндо-обратимая эффективность гораздо более близка моделям, которые наблюдали.

История [править]

Тепловые двигатели были известны с древних времен, но были превращены в полезные устройства только во время промышленной революции 18-го века. Они продолжают развиваться сегодня.

Улучшения [править]

Инженеры изучили различные циклы тепловых двигателей, чтобы улучшить объем полезной работы, которую они могли бы извлечь из данного источника энергии. Предел цикла Карно не может быть достигнут ни с одним газовым циклом, но инженеры нашли по крайней мере два способа обойти этот предел и один способ повысить эффективность без нарушения каких-либо правил:

  1. Увеличьте разницу температур в тепловом двигателе.Самый простой способ сделать это - повысить температуру горячей стороны, что является подходом, используемым в современных газовых турбинах с комбинированным циклом. К сожалению, физические ограничения (такие как температура плавления материалов, использованных для изготовления двигателя) и экологические проблемы, связанные с производством NO x , ограничивают максимальную температуру на работающих тепловых двигателях. Современные газовые турбины работают при максимально высоких температурах в диапазоне температур, необходимых для поддержания приемлемого выхода NO x [требуется цитирования ] .Другим способом повышения эффективности является снижение выходной температуры. Один из новых способов сделать это - использовать смешанные химические рабочие жидкости, а затем использовать изменяющееся поведение смесей. Одним из самых известных является так называемый цикл Калины, который использует смесь 70/30 аммиака и воды в качестве рабочей жидкости. Эта смесь позволяет циклу генерировать полезную энергию при значительно более низких температурах, чем большинство других процессов.
  2. Использовать физические свойства рабочей жидкости. Наиболее распространенной такой эксплуатацией является использование воды выше критической точки или сверхкритического пара.Поведение жидкостей выше их критической точки радикально меняется, и с такими материалами, как вода и диоксид углерода, можно использовать эти изменения в поведении для извлечения большей термодинамической эффективности из теплового двигателя, даже если он использует довольно обычный Брайтон или Ранкин цикл. Более новым и очень перспективным материалом для таких применений является CO 2 . SO 2 и ксенон также рассматривались для таких применений, хотя SO 2 является токсичным.
  3. Использовать химические свойства рабочей жидкости. Довольно новым и новым подвигом является использование экзотических рабочих жидкостей с выгодными химическими свойствами. Одним из них является диоксид азота (NO 2), токсичный компонент смога, который имеет природный димер в виде тетраоксида диазота (N 2 O 4 ). При низкой температуре N 2 O 4 сжимается, а затем нагревается. Повышение температуры приводит к тому, что каждый N 2 O 4 распадается на две молекулы NO 2 .Это снижает молекулярную массу рабочего тела, что резко повышает эффективность цикла. После того, как NO 2 расширился через турбину, он охлаждается радиатором, что заставляет его рекомбинировать в N 2 O 4 . Затем это возвращается компрессором для другого цикла. Такие виды, как бромид алюминия (Al 2 Br 6 ), NOCl и Ga 2 6 , были исследованы для таких применений. На сегодняшний день их недостатки не гарантируют их использование, несмотря на повышение эффективности, которое может быть реализовано. [14]

Процессы с тепловым двигателем [править]

Каждый процесс является одним из следующих:

  • изотермический (при постоянной температуре, поддерживается с добавлением или удалением тепла из источника или поглотителя тепла)
  • изобарический (при постоянном давлении)
  • изометрический / изохорный (при постоянном объеме), также называемый изообъемным
  • адиабатический (во время адиабатического процесса тепло не добавляется и не удаляется из системы)
  • изэнтропический (обратимый адиабатический процесс, во время изоэнтропического процесса тепло не добавляется и не отводится)

См. Также [править]

Список литературы [править]

  1. ^ Основы классической термодинамики , 3-е изд.п. 159, (1985) Г.Дж. Ван Вайлена и Р.Э. Соннтага: «Тепловой двигатель можно определить как устройство, которое работает в термодинамическом цикле и выполняет определенную объемную положительную работу в результате передачи тепла от высокотемпературного тела и к низкотемпературному корпусу. Часто термин тепловой двигатель используется в более широком смысле, чтобы включать все устройства, которые производят работу, либо посредством передачи тепла или сгорания, даже если устройство не работает в термодинамическом цикле. двигатель и газовая турбина являются примерами таких устройств, и использование этих тепловых двигателей является приемлемым использованием этого термина. Тепловая физика: энтропия и свободные энергии , Джун Чанг Ли (2002), Приложение A, с. 183: «Тепловой двигатель поглощает энергию от источника тепла и затем преобразует ее в работу для нас ... Когда двигатель поглощает тепловую энергию, поглощенная тепловая энергия приходит с энтропией». (тепловая энергия ΔQ = TΔS {\ displaystyle \ Delta Q = T \ Delta S}), «Когда двигатель выполняет работу, с другой стороны, энтропия не покидает двигатель. Это проблематично. Мы бы хотели, чтобы двигатель повторил процесс снова и снова, чтобы предоставить нам постоянный источник работы. Линдси, Ребекка (2009).
.

Подогреватель воздуха - Википедия

Принципиальная схема типичного парогенератора на угольной электростанции с указанием местоположения подогревателя воздуха (APH).

Предварительный воздухонагреватель (APH) - это любое устройство, предназначенное для нагрева воздуха перед другим процессом (например, сгоранием в котле) с основной целью повышения тепловой эффективности процесса. Они могут использоваться отдельно или для замены рекуперативной системы отопления или для замены парового змеевика.

В частности, в данной статье описываются предварительные нагреватели воздуха для горения, используемые в больших котлах, установленных на тепловых электростанциях, вырабатывающих электроэнергию из э.грамм. ископаемое топливо, биомасса или отходы. [1] [2] [3] [4] [5] Например, в связи с тем, что предварительный воздухонагреватель Ljungström связывают с экономией топлива во всем мире, оцениваемой в 4 960 000 000 тонн нефти, «мало изобретений был столь же успешен в экономии топлива, как воздухоподогреватель Ljungström ", отмеченный как 44-й Международный памятник исторического машиностроения Американского общества инженеров-механиков. [6]

Назначение воздухоподогревателя - рекуперация тепла из дымового газа котла, который повышает тепловой КПД котла за счет снижения полезного тепла, теряемого в дымовом газе.Как следствие, дымовые газы также транспортируются в дымовую трубу (или дымоход) при более низкой температуре, что позволяет упростить конструкцию системы транспортировки и дымовой трубы. Он также позволяет контролировать температуру газов, покидающих дымовую трубу (например, для соответствия нормам выбросов). Он устанавливается между экономайзером и дымоходом.

Существует два типа воздухоподогревателей для использования в парогенераторах на тепловых электростанциях: один представляет собой трубчатый тип, встроенный в трубопровод дымовых газов котла, а другой - регенеративный предварительный воздухонагреватель. [1] [2] [7] Они могут быть расположены таким образом, чтобы газ проходил горизонтально или вертикально через ось вращения.

Другим типом воздухоподогревателя является регенератор , используемый в производстве железа или стекла.

Трубчатый тип [править]

Особенности конструкции [править]

Трубчатые подогреватели состоят из прямых трубных пучков, которые проходят через выпускной воздуховод котла и открываются на каждом конце снаружи воздуховода. Внутри воздуховода горячие топочные газы проходят вокруг трубок подогревателя, передавая тепло от выхлопного газа воздуху внутри подогревателя.Окружающий воздух нагнетается вентилятором через воздуховоды на одном конце труб подогревателя, а на другом конце нагретый воздух из труб выходит в другой воздуховод, который направляет его в топку котла для сжигания.

задач [править]

Трубчатые воздуховоды предварительного нагревателя для холодного и горячего воздуха требуют большего пространства и конструктивных опор, чем конструкция с вращающимся предварительным нагревателем. Кроме того, из-за загрязненных пылью абразивных дымовых газов трубы снаружи воздуховода быстрее изнашиваются на стороне, обращенной к газовому току.Много достижений было сделано для устранения этой проблемы, таких как использование керамики и закаленной стали.

Многие новые парогенераторы с циркулирующим псевдоожиженным слоем (CFB) и барботажным псевдоожиженным слоем (BFB) в настоящее время имеют трубчатые воздухонагреватели, что дает преимущество в отношении движущихся частей вращающегося типа.

Коррозия точки росы [править]

Коррозия точки росы происходит по разным причинам. [8] [9] Тип используемого топлива, содержание серы и влажность являются определяющими факторами.Тем не менее, безусловно, наиболее значимым фактором в коррозии точки росы является температура металла труб. Если температура металла внутри трубок падает ниже температуры насыщения кислотой, обычно от 190 ° F (88 ° C) до 230 ° F (110 ° C), но иногда при температурах до 260 ° F (127 ° C) , тогда риск коррозионного повреждения точки росы становится значительным.

Регенеративные воздухоподогреватели [править]

Существует два типа регенеративных воздухоподогревателей: регенеративные воздухоподогреватели с вращающейся пластиной (RAPH) и регенеративные воздухоподогреватели с неподвижной пластиной (Rothemuhle). [1] [2] [3] [10]

Регенератор воздуха с вращающейся пластиной [править]
Типичный регенеративный воздухоподогреватель с вращающейся пластиной (двухсекторный тип) [11]

Конструкция с вращающейся пластиной (RAPH) [2] состоит из центрального элемента с вращающейся пластиной, установленного внутри корпуса, который разделен на две части (тип двухсекторный ), три (тип трехсекторный ) или четыре ( четырехсекторный тип ) сектора, содержащие уплотнения вокруг элемента.Уплотнения позволяют элементу вращаться во всех секторах, но сводят к минимуму утечку газа между секторами, обеспечивая при этом отдельные газовые воздушные и дымовые газы через каждый сектор.

Трехсекторные типы являются наиболее распространенными в современных установках производства электроэнергии. [12] В трехсекторном исполнении самый большой сектор (обычно охватывающий примерно половину поперечного сечения корпуса) соединен с выходом горячего газа котла. Горячий выхлопной газ течет по центральному элементу, передавая часть своего тепла элементу, а затем отводится для дальнейшей обработки в пылеуловители и другое оборудование перед тем, как вытесняться из дымовых газов.Второй, меньший сектор, подается окружающим воздухом с помощью вентилятора, который проходит по нагретому элементу при его вращении в сектор и нагревается, прежде чем переносится в топку котла для сжигания. Третий сектор является самым маленьким, и он нагревает воздух, который направляется в измельчители и используется для подачи угольно-воздушной смеси в горелки угольного котла. Таким образом, общий воздух, нагретый в RAPH, обеспечивает: нагревательный воздух для удаления влаги из пылевидного угля, воздух-носитель для транспортировки пылевидного угля в горелки котла и первичный воздух для сжигания.

Сам ротор является средой теплопередачи в этой системе и обычно состоит из некоторой формы стальной и / или керамической структуры. Он вращается довольно медленно (около 1-2 об / мин), чтобы обеспечить оптимальную теплопередачу сначала от горячих выхлопных газов к элементу, а затем по мере вращения от элемента к более холодному воздуху в других секторах.

Особенности конструкции [править]

В этой конструкции весь корпус предварительного воздухонагревателя поддерживается на самой несущей конструкции котла с необходимыми компенсаторами в воздуховоде.

Вертикальный ротор опирается на упорные подшипники на нижнем конце и имеет смазку масляной ванны, охлаждаемую водой, циркулирующей в змеевиках внутри масляной ванны. Это устройство предназначено для охлаждения нижнего конца вала, так как этот конец вертикального ротора находится на горячем конце воздуховода. Верхний конец ротора имеет простой роликовый подшипник для удержания вала в вертикальном положении.

Ротор построен на вертикальном валу с радиальными опорами и клетками для удержания корзин на месте.Радиальные и окружные уплотнительные пластины также предусмотрены, чтобы избежать утечек газов или воздуха между секторами или между воздуховодом и кожухом во время вращения.

Для оперативной очистки отложений от корзин предусмотрены струи пара, так что выдувшая пыль и зола собираются в нижнем зольном бункере предварительного воздухонагревателя. Этот пылесборник соединен для опорожнения вместе с основными пылесборниками пылесборников.

Ротор вращается с помощью пневматического двигателя и зубчатой ​​передачи, и его необходимо запускать до запуска котла, а также поддерживать его в течение некоторого времени после остановки котла, чтобы избежать неравномерного расширения и сжатия, приводящих к деформации или деформации. растрескивание ротора.Воздух на станции, как правило, полностью сухой (для контрольно-измерительных приборов требуется сухой воздух), поэтому воздух, используемый для привода ротора, впрыскивается с маслом для смазки пневматического двигателя.

Безопасные защитные смотровые окна предназначены для наблюдения за внутренней работой подогревателя при любых условиях эксплуатации.

Корзины находятся в секторальных корпусах на роторе и могут быть заменены. Срок службы корзин зависит от абразивности золы и коррозионной активности выходных газов котла.

задач [править]

Топочный газ котла содержит много частиц пыли (из-за высокого содержания золы), не способствующих сгоранию, таких как диоксид кремния, которые вызывают абразивный износ корзин, и может также содержать едкие газы в зависимости от состава топлива. Например, индийские угли обычно приводят к высоким уровням золы и кремнезема в дымовых газах. Поэтому износ корзин, как правило, больше, чем у других, более чистых видов топлива.

В этой RAPH пыль, вызывающая коррозию котельных газов, должна проходить между элементами корзин подогревателя воздуха.Элементы состоят из зигзагообразных гофрированных пластин, спрессованных в стальную корзину, обеспечивающую достаточное кольцевое пространство между ними для прохождения газа. Эти пластины гофрированы для увеличения площади поверхности для поглощения тепла, а также для придания жесткости при укладке их в корзины. Следовательно, требуются частые замены, и новые корзины всегда хранятся наготове. В первые дни сталь Cor-ten использовалась для элементов. Сегодня благодаря технологическому прогрессу многие производители могут использовать собственные патенты.Некоторые производители поставляют различные материалы для использования элементов для увеличения срока службы корзин.

В некоторых случаях на элементах подогревателя воздуха могут возникать несгоревшие отложения, в результате чего он может загореться при нормальной работе котла, что приведет к взрывам внутри подогревателя воздуха. Иногда слабые взрывы могут быть обнаружены в диспетчерской по изменению температуры на входе и выходе воздуха для горения.

Схема типичного стационарного пластинчатого регенеративного воздухоподогревателя
Стационарный регенеративный воздухоподогреватель [править]

Элементы нагревательной пластины в этом типе регенеративного воздухоподогревателя также установлены в корпусе, но элементы нагревательной пластины неподвижны, а не вращаются.Вместо этого воздуховоды в подогревателе вращаются, чтобы поочередно подвергать секции нагревательных элементов воздействию восходящего холодного воздуха. [1] [2] [3]

Как показано на соседнем чертеже, в нижней части неподвижных пластин расположены вращающиеся впускные воздуховоды, похожие на вращающиеся выпускные воздуховоды в верхней части стационарных тарелки. [13]

Регенеративные воздухоподогреватели со стационарными пластинами также известны как предварительные нагреватели Rothemuhle, производимые более 25 лет компанией Balke-Dürr GmbH из Ратингена, Германия.

Регенератор [править]

Регенератор состоит из кирпичной шахматной доски: кирпичи, уложенные с расстояниями, равными ширине кирпича между ними, так что воздух может относительно легко проходить через шахматную шахту. Идея состоит в том, что, когда горячие выхлопные газы проходят через шахтную шахту, они отдают тепло кирпичам. Затем воздушный поток меняется на противоположный, так что горячие кирпичи нагревают поступающий воздух для горения и топливо. Для стекловаренной печи регенератор расположен с обеих сторон печи, часто образуя единое целое.Для доменной печи регенераторы (обычно называемые Cowper ) располагаются отдельно от печи. Для печи требуется не менее двух печей, но может быть три. Одна из печей работает «на газе», получая горячие газы из верхней части печи и нагревая шахту внутри, в то время как другая - «на взрыве», получая холодный воздух от воздуходувок, нагревая его и передавая его в доменную печь.

См. Также [править]

Список литературы [редактировать]

Внешние ссылки [редактировать]

,

Что означает сигнальная лампа предпускового подогрева дизельного двигателя?

Из-за особенностей дизельных двигателей им требуется дополнительная помощь при первом запуске при низкой температуре. Свеча накаливания - это нагревательный элемент, который активируется во время запуска, когда температура двигателя слишком низкая. Это повышает температуру внутри цилиндров, что способствует повышению давления и детонации дизельного топлива. Система обычно заставляет водителя ждать около 10 секунд, пока заглушки прогревают двигатель.Как только будет достигнута правильная температура, компьютер позволит водителю запустить двигатель.

Что означает предпусковой свет дизельного двигателя

Обычно индикатор свечи накаливания загорается только при холодном двигателе. Как правило, этот индикатор мигает только при обнаружении проблемы.

Наиболее распространенной причиной замены свечей накаливания является возраст. Со временем, после повторных циклов прогрева, свечи накаливания стареют и не способны выделять тепло. Замена неисправных свечей накаливания должна избавить вас от любых проблем.Если новая свеча накаливания не устраняет проблему, взгляните на другие части цепи, в основном на таймер. Работа таймера состоит в том, чтобы выключать штекеры, как только будет достигнута правильная температура. Неисправный таймер может держать штекеры слишком долго, изнашивать их или даже вообще не включать штекеры.

Если обнаружена ошибка, компьютер сохранит код в своей памяти, чтобы помочь диагностировать проблему. Попросите сертифицированного специалиста подключить сканер к вашему автомобилю, чтобы прочитать этот код.

Безопасно ли ездить с включенным предпусковым светом дизельного двигателя?

Некоторые двигатели автомобиля невозможно запустить даже до тех пор, пока не погаснет лампочка накаливания, поэтому водители не смогут запустить двигатель слишком рано.Вы должны всегда ждать выключения света, прежде чем пытаться запустить двигатель. Быть маленьким пациентом поможет поддерживать ваш двигатель в долгосрочной перспективе.

Наши сертифицированные специалисты всегда доступны, если вам когда-либо потребуется помощь в выявлении проблем с свечами накаливания.

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.