РАСЧЕТ КОТЛА-ПОДОГРЕВАТЕЛЯ. Зимняя эксплуатация ТиТТМО 55. Эксплуатация Титтмо в зимних условиях
 Скачать 238.28 Kb.
|
|
111Equation Chapter 1 Section 1МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «тюменский ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ университет» Институт транспорта Кафедра сервиса автомобилей и технологических машин КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине «Эксплуатация ТиТТМО в зимних условиях» Выполнил студент: Такаев М.М. Проверил: к.т.н., доцент кафедры Панфилов А.А. г. Тюмень ТИУ 2021 Содержание 1. Конструктивные особенности котлов-подогревателей 4 2 Расчет котла-подогревателя 7 Список используемых источников 11 1. Конструктивные особенности котлов-подогревателейПусковой подогреватель предназначен для подогрева жидкости в системе охлаждения и масла в поддоне картера двигателя перед его пуском при температуре окружающей среды ниже (–25°С – для дизелей и –30°С для бензиновых двигателей). Подогреватель состоит из следующих узлов и систем: 1- Котла в сборе с горелкой. 2- Электромагнитного топливного клапана с форсункой и электронагревателем топлива в сборе. 3- Насосного агрегата с электродвигателем, вентилятором, жидкостным и топливным насосами. 4- Системы зажигания. 5- Пульта управления котлом-подогревателем. Котел представляет собой теплообменник, состоящий из двух цилиндрических рубашек, заполняемых жидкостью и газохода. Схема котла-подогревателя представлена на рисунке 1.  Рисунок 1 – Схема котла-подогревателя Горелка котла обеспечивает процесс смесеобразования и сгорания топлива. Горелка соединяется с котлом болтами. В горелке устанавливается электроискровая свеча и форсунка в сборе с электромагнитным клапаном и электронагревателем топлива. Насосный агрегат обеспечивает подачу топлива и воздуха в горелку котла, а также обеспечивает принудительную циркуляцию жидкости в системе охлаждения двигателя в период его предпускового подогрева. Система зажигания котла обеспечивает воспламенение смеси в горелке за счет высоковольтного разряда, образуемого между электродами свечи. Пульт управления обеспечивает ручное дистанционное управление работой подогревателя. Управление осуществляется с помощью одного переключателя, имеющего четыре положения: 0 – все выключено; 1 – розжиг. Включены искровая свеча (контакт СТ), насосный агрегат (контакт АМ), электромагнитный топливный клапан (контакт КЗ). Это положение переключателя нефиксированное, подпружиненное. При прекращении воздействия на тумблер переключатель автоматически устанавливается в положение 2. 2 – работа. Включены насосный агрегат (контакт АМ) и электромагнитный топливный клапан (контакт КЗ). 3 – продувка и подогрев топлива. Включены насосный агрегат и электронагреватель топлива (контакт АМ). Схема подогревателя ПЖД-44 представлена на рисунке 2.  Рисунок 2 – Схема подогревателя ПЖД-44: 1 – камера сгорания; 2 – рубашка наружная водяная; 3 – рубашка внутренняя водяная; 4 – газоход; 5 – патрубок подачи воды; 6 – труба выхлопная; 7 – труба дренажная; 8 – цилиндр горелки наружный; 9 – цилиндр горелки внутренний; 10 – свеча накаливания; 11 – завихритель; 12 – форсунка; 13 – электронагреватель топлива; 14 – клапан электромагнитный; 15 – заглушка фильтра; 16 – патрубок отвода воды 2 Расчет котла-подогревателяИсходные данные по варианту 55 для расчета представлены в таблице 1. Таблица 1 – Исходные данные для расчета.
Расчет котла-подогревателя. Необходимое количество тепла на подогрев двигателя:  , 22\* MERGEFORMAT ()где Сдв – условная теплоемкость двигателя, кДж/град; ΔТ – необходимая величина подогрева двигателя; t – продолжительность тепловой подготовки двигателя, 30 мин; α – коэффициент теплоотдачи от поверхности двигателя в окружающую среду (в зависимости от скорости ветра и качества утеплительных средств двигателя принимается в пределах 15…80 кДж/м2∙ч∙град); F – площадь охлаждаемой поверхности двигателя, м2. Необходимая величина подогрева двигателя:  , 33\* MERGEFORMAT ()где tкор.п – температура коренных подшипников принимается равной –10 °С; t0 – начальная температура двигателя, принимается равной –40 °С.  °С.Условная теплоемкость двигателя:  , 44\* MERGEFORMAT ()где смет, см, сж – удельная теплоемкость соответственно металла, масла, охлаждающей жидкости, кДж/кг∙град, (смет=0,83; см=2,08; сж=4,17); Ммет, Мм, Мж – масса соответственно металла, масла, охлаждающей жидкости, принимаются с учетом данных таблицы 2. Таблица 2 – Данные для определения массы двигателя
Плотность охлаждающей жидкости (антифриза) и масла соответственно принимается 1,0 и 0,9 кг/л. В соответствии с исходными данными рассматриваем дизельный двигатель. Удельная масса 5 кг/кВт. Масса металла двигателя:  кг.Емкость смазочной системы:  л.Масса масла:  кг.Емкость системы охлаждения:  л.Масса охлаждающей жидкости:  кг. кДж/град.Площадь охлаждаемой поверхности двигателя:  , 55\* MERGEFORMAT ()где i – число цилиндров двигателя; D, S – соответственно, диаметр и ход поршня двигателя; Кп – коэффициент, учитывающий действительную поверхность; двигателя, принимается равным 1,25…1,3.  м2. кДж/ч.По найденной теплопроизводительности подогревателя необходимо проверить температуру головки блока цилиндров в конце разогрева. Температура головки блока цилиндров в конце разогрева:  , 66\* MERGEFORMAT ()где Сгол – условная удельная теплоемкость головки блока;  – масса двигателя, кг.Условная удельная теплоемкость головки блока:  , 77\* MERGEFORMAT ()где В – постоянный коэффициент принимаемый для головки из чугуна – 0,45, алюминиевого сплава – 0,5; S/D – отношение хода поршня к диаметру, принимаем по технической характеристике двигателя. Принимаем В=0,45 (чугунная головка).  кДж/град.Масса двигателя:  . 88\* MERGEFORMAT () кг. °С.Найденная температура головки не должна быть ниже +40 °С. Условие соблюдается. Расход топлива на подогрев двигателя при определенной температуре окружающей среды в заданное время:  , 99\* MERGEFORMAT ()где Hu – теплотворная способность топлива (для дизтоплива 42,5∙103 кДж/кг, для бензина 44∙103 кДж/кг); ηп – КПД подогревателя, принимается равным 0,6. Принимаем Hu=42,5∙103 кДж/кг. Полученное количество теплоты, необходимое для осуществления тепловой подготовки двигателя, переводим в киловатты и получаем мощность автономного подогревателя.  кг. , кВт, 1010\* MERGEFORMAT ()где t= 1800с (30мин, 0,5 ч).  кВт.По результатам расчета мощности провести подбор автономного жидкостного подогревателя. Марка подогревателя: ПЖД-44. Техническая характеристика подогревателя: – теплопроизводительность, кВт: 44; – расход топлива 6,5 л/ч; – применение: автомобили МАЗ, КрАЗ. вместимость водяной полости котла - 6 л. подогрев топлива - с помощью штифтовой свечи номинальное напряжение питания - 24 В Стоимость подогревателя: 22000р. Список используемых источниковОсновная литература. 1. Бакуревич Ю.Л. и др. Эксплуатация автомобилей на Севере [Текст] / Ю.Л. Бакуревич. М. Транспорт. 1973. - 180с 2. Влияние режимов прогрева автомобильного двигателя зимой на расход топлива: учебное пособие [Текст] / Н. С. Захаров [и др.]; ТюмГНГУ. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2015. - 148 с. 3. Двигатели внутреннего сгорания [Текст] / Под редакцией В.Н. Луканина. М. Высшая школа. 2004. 311с 4. Колобов М.П. Эксплуатационные материалы для автомобилей и специальных машин [Текст] / М.П. Колобов М. 1997. 167с. 5. Корректирование давления воздуха в шинах при эксплуатации автомобилей зимой: монография [Текст] / Н.С. Захаров, Г.В. Абакумов - Тюмень: ТюмГНГУ, 2011. - 162 с. 6. Приспособленность автомобилей к зимним условиям эксплуатации по температурному режиму двигателей: монография [Текст] / С. А. Эртман. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2014. - 128 с. 7. Штайн Г.В. Эксплуатация транспортных, транспортно-технологических машин и оборудования в зимних условиях [Текст] / Г.В. Штайн, А.А. Панфилов – Тюмень, ТИУ, 2016. – 52 с. Дополнительная литература 8. Сервис транспортных, технологических машин и оборудования в нефтегазодобыче [Текст]: учебное пособие / Н.С. Захаров [и др.]; ред. Н.С. Захаров; ТюмГНГУ. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2011. – 508 с. 9. Методические указания к практическим работам. 10. Конспект лекций. |