Общее устройство системы охлаждения: Система охлаждения двигателя – назначение, виды систем, устройство, принцип работы

Вентилятор радиатора

Главная  »  Система охлаждения  »  Вентилятор радиатора

Вентилятор радиатора служит для улучшения охлаждения охлаждающей жидкости, за счет увеличения скорости и количества воздуха, проходящего через радиатор. Вентилятор устанавливается, как правило, между радиатором и двигателем в специальном кожухе.

Конструктивно вентилятор радиатора объединяет четыре и более лопасти, расположенные на общем шкиве. Для увеличения подачи воздуха лопасти устанавливаются под углом к плоскости вращения.

Вентилятор радиатора может иметь различные виды привода: механический, гидромеханический, электрический.

Механический привод вентилятора представляет собой постоянный привод от коленчатого вала посредством ременной передачи. Недостатком данного привода являются существенные затраты мощности двигателя на вращение вентилятора. Поэтому в настоящее время механический привод вентилятора почти не применяется.

Гидромеханический привод вентилятора

может быть представлен вязкостной муфтой или гидравлической муфтой. Вязкостная муфта имеет постоянный привод от коленчатого вала. Блокировка муфты от частичной до полной производится с увеличением температуры силиконовой жидкости, заполняющей муфту. Увеличение температуры является следствием повышения частоты вращения коленчатого вала и нагрузки на двигатель. Блокировка муфты приводит к вращению вентилятора. Гидравлическая муфта в отличие от вязкостной муфты блокируется за счет изменения количества масла в муфте.

Самым распространенным является электрический привод вентилятора радиатора. Привод включает электродвигатель и систему управления. Электродвигатель запитан от бортовой сети автомобиля. Система управления обеспечивает работу вентилятора в зависимости от температуры двигателя.

На некоторых автомобилях реализована функция управляемого выбега вентилятора – автоматическое включение вентилятора после остановки двигателя. Выбег вентилятора производится с целью лучшего охлаждения двигателя в зависимости от режима его работы перед остановкой.

Типовая схема управления вентилятором с электрическим приводом включает: датчик температуры охлаждающей жидкости; электронный блок управления двигателем; реле включения вентилятора и электродвигатель в качестве исполнительного устройства.

Датчик фиксирует температуру охлаждающей жидкости в двигателе. На современных автомобилях могут устанавливаться два датчика: один на выходе из двигателя, другой – на выходе из радиатора. Управление вентилятором в данном случае производится на основании оценки разница показаний датчиков.

При управлении вентилятором используются другие входные устройства: датчик частоты вращения коленчатого вала, расходомер воздуха. Их показания учитываются при определении режима работы двигателя.

Сигналы от датчиков передаются в электронный блок управления двигателем, который их обрабатывает и при необходимости активирует реле включения вентилятора. Вентилятор начинает работать.

На автомобилях, оборудованных климатической установкой или тягово-сцепным устройством, устанавливается, как правило, два вентилятора, каждого из которых обслуживает свое реле включения. В зависимости от температуры вентиляторы могут работать как раздельно, так и вместе.

В последнее время вместо реле включения вентилятора используется блок управления вентилятором, который обеспечивает эффективную и экономичную работу вентилятора.

 

 

Термостат

Термостат используется в системе охлаждения двигателя для управления потоком охлаждающей жидкости между двигателем и радиатором. В результате его работы обеспечивается быстрый прогрев двигателя при запуске и поддержание оптимального температурного режима на всех режимах работы. Термостат в системе охлаждения двигателя применяется с 1922 года.

Местоположение термостата определяется типом и моделью двигателя, а также конструкцией системы охлаждения. Термостат, в большинстве своем, расположен на выходе из головки блока цилиндров или на входе насоса охлаждающей жидкости. На современных двигателях устанавливается термостат с твердым наполнителем. Под термином «твердый наполнитель» понимается физическое состояние термоэлемента термостата.

Конструктивно термостат представляет собой термочувствительный клапан, размещенный в латунной рамке. Клапан включает тарелку, насаженную на корпус. Корпус исполняет роль цилиндра, в который вставлен шток. Шток одним концом упирается в верхнюю рамку термостата, другим – в резиновую полость в корпусе. Между корпусом и резиновой полостью размещен термочувствительный элемент, состоящий из смеси гранулированного воска и меди.

При запуске двигателя термостат закрыт. Охлаждающая жидкость, выходя из блока цилиндров и снова туда возвращается, чем обеспечивается быстрый прогрев двигателя. Нагрев охлаждающей жидкости до температуры 80-90°С приводит к началу открытия термостата. При данной температуре термоэлемент расплавляется и увеличивается в объеме. Увеличение объема термоэлемента сопровождается перемещением корпуса термостата по штоку (шток перемещаться не может, т.к. закреплен на верхней рамке). Тарелка клапана, преодолевая усилие возвратной пружины, начинает открываться. Часть охлаждающей жидкости начинает циркулировать через радиатор и там охлаждаться.

При дальнейшем увеличении температуры охлаждающей жидкости термостат все больше открывается, и, соответственно, все больше жидкости проходит через радиатор. Термостат полностью открыт при температуре порядка 95-105°С. При различных режимах работы двигателя происходит постоянное изменение величины открытия термостата, чем достигается поддержание оптимальной температуры.

На двигателях устанавливаются различные виды термостатов: одноклапанный, двухступенчатый, двухклапанный, а также термостат с электронным управлением.

Одноклапанный термостат имеет самое простое устройство. Все, что было сказано выше про термостат, относится именно к одноклапанному термостату. Данный вид конструкции термостата наиболее популярен у зарубежных автопроизводителей.

Разновидностью одноклапанного термостата является двухступенчатый термостат. В некоторых системах охлаждения создается высокое давление охлаждающей жидкости, которое клапану термостата достаточно сложно преодолеть. Для таких случаев разработана конструкция термостата, у которой клапан состоит из двух тарелок – малой и большой. Сначала открывается малая тарелка, т.к. для преодоления давления ей требуется меньше усилий. При открытии малая тарелка тянет за собой большую тарелку, которая в свою очередь полностью открывает проход для охлаждающей жидкости.

Двухклапанный термостат имеет два клапана (две тарелки), расположенные на одном корпусе. Первый (основной) клапан запирает большой круг охлаждающей жидкости. Второй (перепускной) клапан управляет малым кругом. Клапаны работают совместно – когда один запирает, другой открывает соответствующий контур. Данная конструкция термостата популярна на отечественных легковых и грузовых автомобилях.

Самым совершенным является термостат с электронным управлением, который обеспечивает разные температурные режимы для разных режимов работы двигателя. Конструктивно это обычный одноклапанный термостат, в термоэлемент которого добавлено нагревательное сопротивление. Управление нагревом сопротивления осуществляется блоком управления двигателем. Данная конструкция термостата позволяет реализовать температурный режим 95-110°С при частичной нагрузке двигателя и 85-95°С при полной нагрузке. Эффект от применения электронного термостата заключается в снижении расхода топлива, а также некоторого увеличения мощности за счет более интенсивного охлаждения всасываемого воздуха.

На некоторых двигателях устанавливается два термостата, например в двухконтурной системе охлаждения. Один термостат отвечает за контур головки блока цилиндров и поддерживает в нем температуру 87°С. Другой термостат установлен в контуре блока цилиндров. Рабочая температура там выше – 105°С. Данная схема системы охлаждения используется на прогрессивных двигателях TSI и позволяет добиться определенного увеличения мощности за счет дополнительного охлаждения воздуха.

 

 

Центральная система охлаждения и ковш для теплоходов

Центральная система охлаждения и ковш для теплоходов

Главная страница||Охлаждение ||

Центральная система охлаждения и устройство Scoop для теплоходов

Центральная система охлаждения : Коррозию и другие проблемы, связанные с системами циркуляции соленой воды, можно свести к минимуму, используя ее для охлаждения центральных охладителей, через которые проходит пресная вода из замкнутого общего контура охлаждения. Соленая вода проходит только через один комплект насосов, клапанов и фильтров и короткий трубопровод.

На рис. 1 показана полная центральная система охлаждения, в которой все компоненты охлаждаются пресной водой. Три секции: (1) контур морской воды; (2) высокотемпературный контур; и (3) низкотемпературный контур.

Дежурный насос забортной воды забирает воду из всасывающих патрубков по обеим сторонам машинного помещения и после прохождения охладителя сбрасывает ее прямо за борт. Основной и резервный насосы могут быть центробежного типа с двойным входом, но в качестве альтернативы можно использовать ковшовое устройство (рис. 2) с центральным охлаждением.

Рис. 1: Центральная система охлаждения

align=»center»>

Главный циркуляционный насос должен иметь прямой трюмный всасывающий патрубок для аварийного режима диаметром не менее двух третей диаметра главного забортного водозаборника. На теплоходах допускается прямое всасывание другим насосом той же производительности. Материалы для системы пониженного содержания соленой воды в системе центрального охлаждения должны быть высокого качества, необходимого для ограничения проблем с коррозией/эрозией.

Вода в высокотемпературном контуре циркулирует через главный двигатель и вспомогательные дизели насосами слева от двигателя на эскизе. На выходе охлаждающая вода подается в дистиллятор пресной воды (испаритель), где тепло используется для испарения морской воды. От выхода из испарителя охлаждающая вода возвращается на всасывание высокотемпературного насоса через регулирующий клапан (C), который регулируется температурой на входе в двигатель.

Клапан управления смешивает низкотемпературный и высокотемпературный потоки для получения требуемой температуры на входе, которая составляет около 62°С. Температура на выходе из двигателя может быть около 70°С. Для низкотемпературного контура регулируется теплота воды, выходящей из центральных охладителей. регулирующим клапаном (F). Компоненты системы располагаются в параллельные или последовательные группы по мере необходимости. Клапан регулировки давления работает на байпасе. Температура воды после охладителя может быть 35°С, а на выходе из маслоохладителей главного двигателя около 45°С. Пресная вода в замкнутой системе обрабатывается химическими веществами для предотвращения коррозии трубопроводов и охладителей. При правильной химической обработке устраняется коррозия в системе пресной воды без необходимости использования дорогостоящих материалов.

Рис. 2. Устройство ковша центральной системы охлаждения теплохода

align=»center»>

Устройство черпака для теплохода

Вместо обычного циркуляционного насоса забортной воды может быть установлен черпак (рис. 2), предназначенный для обеспечения циркуляции забортной воды через центральные охладители на ходу судна. Совок создает дополнительное сопротивление корпусу, так что мощность для циркуляции забортной воды подается от главного двигателя, а не от генераторов и электрической системы.

Заявлены экономические преимущества правильно сконструированного ковша, но такое расположение жизнеспособно только для простого прямоточного потока, как в центральных охладителях или большом конденсаторе парохода. Насос с электрическим приводом используется только для маневрирования или малых скоростей. Он имеет меньшую производительность, чем требуется для обычного циркуляционного насоса.

Ниже приведены различные циркуляционные системы для теплоходов, некоторые основные процедуры теплообменников и контроля температуры :

1. Системы циркуляции забортной воды

Обычно теплоходы имеют циркуляцию забортной водой охладителей смазочного масла, охлаждения поршней, воды рубашки охлаждения, наддувочного воздуха, масла турбонагнетателя (при наличии подшипников скольжения) и охлаждение топливного клапана, а также прямое охлаждение забортной водой для воздушных компрессоров и испарителей. …
2. Кожухотрубные теплообменники для охлаждения двигателя водой и смазочным маслом

Кожухотрубные теплообменники для охлаждения двигателя водой и смазочным маслом традиционно циркулировали с морской водой. Морская вода контактирует с внутренней частью труб, трубных решеток и водяных камер…
3. Пластинчатый теплообменник

Отличительной особенностью пластинчатых теплообменников является то, что они легко открываются для очистки. Основное преимущество по сравнению с трубчатыми охладителями заключается в том, что их более высокая эффективность выражается в меньшем размере при той же холодопроизводительности….
4. Детали охладителя наддувочного воздуха

Охладители наддувочного воздуха, предназначенные для снижения температуры воздуха после турбонагнетателя и перед входом в цилиндр дизеля, снабжены ребрами на теплообменных поверхностях для компенсации относительно плохих теплообменных свойств. воздуха….
5. Техническое обслуживание теплообменников

Единственным вниманием, которое должны требовать морские теплообменники, является обеспечение того, чтобы поверхности теплопередачи оставались в значительной степени чистыми, а проход потока в целом свободен от препятствий. На то, что произошло загрязнение, указывает постепенное увеличение разницы температур между двумя жидкостями и изменение давления….
6. Центральная система охлаждения и ковш для теплоходов

Коррозию и другие проблемы, связанные с системами циркуляции соленой воды, можно свести к минимуму, если использовать ее для охлаждения центральных охладителей, через которые проходит пресная вода из замкнутого общего контура охлаждения. Соленая вода проходит только через один комплект насосов, клапанов и фильтров, а также через короткий трубопровод…..
7. Циркуляционные системы для пароходов

Основная система циркуляции забортной воды для корабля с главным двигателем от паровой турбины аналогична системе теплохода с центральной системой охлаждения. Отличие состоит в том, что морская вода проходит через ….
8. Замкнутая система питания и подогрева питательной среды для теплоходов

Для обеспечения безаварийной работы водотрубных котлов питательная вода должна быть качественной с минимальным содержанием твердой фазы и отсутствие растворенных газов. Твердые частицы откладываются на внутренних поверхностях парогенерирующих труб…
9. Морской конденсатор в сборе

Конденсатор представляет собой сосуд, в котором пар лишается своей скрытой теплоты парообразования и таким образом переходит в жидкое состояние, обычно путем охлаждения при постоянном давлении. В поверхностных конденсаторах пар поступает на верхнем уровне, проходит по трубам, в которых циркулирует холодная морская вода, падает в виде воды на дно и удаляется насосом (или стекает в питательный бак)….
10. Трехступенчатый воздушный эжектор с внутренними диффузорами

Для отвода воздуха и растворенных газов из конденсатора может использоваться пароструйный эжектор. В каждой ступени пароструйного эжектора пар высокого давления расширяется в сужающемся/расширяющемся сопле. …
11. Регулятор давления для теплоходов

Основная особенность регулятора заключается в том, что если насос перестает всасывать, паровые отверстия широко открываются, позволяя насосу быстро разогнаться до скорости, при которой срабатывает аварийное отключение. …
12. Жидкостное кольцо насос- Вращательные водокольцевые насосы Nash

Вращающиеся жидкостно-кольцевые насосы Nash в сочетании с эжекторами атмосферного воздуха могут использоваться вместо паровых эжекторов диффузорного типа и устроены, как показано на рисунке… ступенчатый центробежный насос
Многоступенчатый центробежный насос, установленный на общей опорной плите с электродвигателем. Количество ступеней может варьироваться от двух до четырнадцати в зависимости от производительности насоса и требуемого давления нагнетания….
13. Подогреватели питательной воды для теплоходов

Нагреватели питательной воды поверхностные или контактные, играют важную роль в восстановлении скрытая теплота отработанного пара. Нагреватели прямого контакта также известны как деаэраторы….
14. Испаритель и турбонасос

Если деаэратор не может быть удовлетворительно сброшен в атмосферу или в сальниковый конденсатор, к выходному отверстию пара подключается испаритель, который конденсирует пар, выбрасываемый вместе с неконденсируемыми газами, и охлаждает эти газы перед их сбросом. …
15. Типовые деаэраторные и каскадные лотки

Обычно деаэратор монтируется непосредственно на накопительном резервуаре, в который падает деаэрированная вода, которая отводится через нижнее соединение с помощью насоса или самотеком. Бак обычно имеет вместимость….

Главная страница||Охлаждение ||Оборудование||Услуги ||Клапаны ||Насосы ||Вспомогательная энергия ||Вал гребной ||Рулевые приводы ||Судовые стабилизаторы||Охлаждение||Кондиционирование воздуха ||Палубное оборудование||Противопожарная защита ||Дизайн корабля ||
Главная ||

General Cargo Ship.com предоставляет информацию о различных системах грузовых судов, процедурах обращения, мерах безопасности на борту и некоторые базовые знания о грузовых судах, которые могут быть полезны для людей, работающих на борту, и тех, кто находится на берегу. Для любых замечаний, пожалуйста Свяжитесь с нами

Copyright © 2010-2016 General Cargo Ship.com Все права защищены.
Условия использования
Ознакомьтесь с нашей политикой конфиденциальности|| Домашняя страница||

Системы охлаждения генераторов | Информация о генераторе

Конфигурации системы охлаждения
Каждый производитель генераторных установок предлагает различные варианты конструкции системы охлаждения. Двумя наиболее распространенными типами систем охлаждения являются системы с замкнутым и разомкнутым контуром. Системы с замкнутым контуром включают охлаждающий насос (насосы), охлаждающий вентилятор и радиатор (ы), расположенные на салазках как единое целое. Кроме того, предлагаются контейнерные и прицепные варианты.

Охлаждающая жидкость на основе этиленгликоля циркулирует по компонентам системы охлаждения. Три распространенные конфигурации системы охлаждения:

Одиночный насос Одноконтурный (SPSL) – Системы SPSL распространены в небольших и средних генераторах. Порядок действий для этой системы:

•  Двигатель запускается, насос с прямым приводом приводится в действие, а муфта вентилятора вращается.
•  Двигатель достигает рабочей температуры, открывается термостат охлаждающей жидкости и включается муфта вентилятора.
• Охлаждающая жидкость на основе этиленгликоля подается к блоку цилиндров и внутренним компонентам головки блока цилиндров, таким как масляный радиатор и промежуточный охладитель.
•  Воздух проходит через радиатор.
•  Возвратный поток охлаждающей жидкости направляется к радиатору.

Рис. 1. Конфигурация системы охлаждения SPSL

Двойной насос с двойным контуром (DPLP) – Конфигурации системы охлаждения DPLP являются общими для больших генераторов и когда генератор расположен в атмосфере с высокой температурой окружающей среды. Операции для этой системы следующие:

•  Двигатель запускается, насос прямого привода приводится в действие, а муфта вентилятора вращается.
•  Двигатель достигает рабочей температуры, открывается термостат охлаждающей жидкости и включается муфта вентилятора.
•  Один насос подает охлаждающую жидкость на основе этиленгликоля к блоку цилиндров и головке цилиндров.
•  Остальной насос направляет охлаждающую жидкость на основе этиленгликоля к внутренним компонентам, таким как маслоохладитель и промежуточный охладитель.
•  Воздух проходит через радиатор.
•  Возвратный поток охлаждающей жидкости направляется к отдельным радиаторам.

 

Рис. 2. Конфигурация системы охлаждения DPDL

Разомкнутый контур (SPSL) — Системы разомкнутого контура обычно используются в морских приложениях, хотя могут использоваться там, где доступен любой приемлемый водоем. Операция для этой системы следующая:

•  Двигатель запускается, насос с прямым приводом приводится в действие, подавая забортную воду на термостат.
•  Двигатель достигает рабочей температуры, термостат забортной воды открывается и пропускает забортную воду через блок цилиндров, головку блока цилиндров и такие компоненты, как масляный радиатор и промежуточный охладитель.
•  Возвратная морская вода направляется обратно к источнику.

Рис. 3. Конфигурация системы охлаждения с открытым контуром (SPSL)

Обслуживание системы охлаждения
Для обеспечения производительности генератора требуется базовое понимание компонентов системы охлаждения. Отдельные производители генераторов публикуют процедуры проверки и технического обслуживания систем охлаждения. Ниже приведены общие отраслевые стандарты (всегда обращайтесь к спецификациям производителя):

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Во избежание травм или смерти всегда маркируйте и блокируйте все источники питания двигателя/генератора перед обслуживанием системы охлаждения.

Не снимайте герметичную крышку с горячего двигателя. Подождите, пока остынет и температура не упадет ниже 120°F (50°C), прежде чем снимать герметизирующую крышку. Брызги или пар нагретой охлаждающей жидкости могут привести к травмам.

Охлаждающая жидкость токсична. Беречь от детей и домашних животных. Если они не используются повторно, утилизируйте их в соответствии с местными экологическими нормами.

Не выпрямляйте погнутые лопасти вентилятора и не продолжайте использовать поврежденный вентилятор. Изогнутая или поврежденная лопасть вентилятора может выйти из строя во время работы и стать причиной травм или повреждения имущества.

Осторожно
Система охлаждения должна быть заполнена должным образом, чтобы предотвратить воздушные пробки. Если в системе охлаждения присутствует воздух, в насосе возникнет кавитация, что приведет к преждевременному износу насоса и повреждению двигателя. Всегда обращайтесь к руководствам производителя при обслуживании систем охлаждения.

Охлаждающая жидкость — Охлаждающая жидкость двигателя представляет собой смесь чистой воды хорошего качества и смеси антифриза на основе этиленгликоля. Никогда не используйте воду только в качестве охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость смазывает подшипники насоса охлаждающей жидкости и способствует защите от образования ржавчины в каналах охлаждающей жидкости двигателя. Всегда обращайтесь к рекомендациям производителя по правильной смеси охлаждающей жидкости. Ниже приведена таблица, которая поможет подобрать охлаждающую жидкость в соответствии со спецификациями производителя.

Система охлаждения — Каждое применение генератора может иметь различную конфигурацию системы охлаждения. Ниже приведен общий список компонентов:

• Насос охлаждающей жидкости — в зависимости от объема двигателя, с ременным или зубчатым приводом. Обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости по всей системе охлаждения.

•  Радиатор — может быть с одним или двумя радиаторами. Использование двух радиаторов для двухконтурной системы позволяет повысить эффективность охлаждения.

•  Вентилятор – может быть с ременным или прямым приводом. В приложениях с ременным приводом может использоваться муфта вентилятора, позволяющая включать вентилятор по мере необходимости.

• Масляный радиатор двигателя — охлаждающая жидкость подается на судно. Сосуд имеет пучок труб, погруженный в теплоноситель. Масло протекает через трубный пучок и охлаждается окружающей охлаждающей жидкостью.

•  Промежуточный охладитель — охлаждающая жидкость подается в трубку и пучок ребер. Пучок трубок и ребер расположен в сосуде. Воздух проходит через сосуд и охлаждается пучком труб и ребер.

•  Жалюзи – используются в навесных и мобильных устройствах для обеспечения поступления воздуха к радиатору из атмосферы. Системы управления могут обеспечивать полное открытие или полное закрытие. Усовершенствованные системы управления позволяют открывать жалюзи настолько, насколько это необходимо для работы премиум-класса.

Проверка системы охлаждения — Общие проверки системы охлаждения должны выполняться во время простоя генератора и во время его работы. Всегда следует соблюдать рекомендации производителя. Ниже приведены некоторые минимальные проверки, которые можно использовать, когда рекомендации недоступны.

Во время выключения:
•  Утечка в сливном отверстии водяного насоса(ов).
•  Повреждения, утечки и мусор в ребрах радиатора(ов).
•  Уровень охлаждающей жидкости и загрязнение масла. Наличие масла в охлаждающей жидкости может указывать на негерметичность узла масляного радиатора.