Реферат на тему: «Системи турбокомпаунда»
Економія енергетичних ресурсів відноситься до головних завдань транспортного та енергетичного машинобудування. Одним із шляхів її вирішення є створення високоекономічних двигунів з ефективними енергозберігаючими системами.
В даний час основними двигунами суден морського транспортного флоту є малооборотних дизелі (МОД) провідних дізелестроітельних фірм і їх ліцензіатів. Так, фірма MAN B amp; W випускає 25 моделей МОД (профамма 2010 року), які в цілому можуть забезпечити номінальну потужність від 1100 до 68640 кВт і номінальну частоту обертання від 57 до 250 хв laquo ;. Однак застосування сучасних МОД викликає проблему забезпечення потреб ходового режиму судна в теплової та електричної енергії за рахунок вторинних енергоресурсів, тобто без додаткових витрат палива. Зменшення теплоти відпрацьованих газів МОД до 27 - 29% (від теплоти згорання палива) і їх температури до 235 - 270 'С робить малопридатним традиційні системи глибокої утилізації. Комплексні системи, що використовують теплоту відпрацьованих газів, надувочного повітря і прісної води, що охолоджує втулки циліндрів МОД, підвищують теплоспоживання в дизельній установці, але і значно її ускладнюють. Це пов'язано із застосуванням більш великих і дорогих утилізаційних котлів, парових турбін, додаткового теплообмінного обладнання та необхідності їх оснащення розгалуженими системами автоматики. В якості альтернативи традиційним і комплексним системам можуть розглядатися валогенераторние, турбокомпаундние і комбіновані (валогенератор - турбокомпаунд) системи, виробництво яких освоєно зарубіжними фірмами. Різноманіття варіантів використання вторинних енергоресурсів головних двигунів і способів вироблення теплової та електричної енергії на судах не дозволяє заздалегідь стверджувати який з них буде кращим у тих чи інших умовах. Тому вибір для конкретного судна найбільш доцільного варіанта енергозберігаючої системи і її параметрів є актуальним і відноситься до класу оптимізаційних проектувальних завдань.
Ефективність енергозбереження на судні в чому визначається як типом систем утилізації, так і реальними умовами експлуатації, до яких, насамперед, відносяться режими роботи судна і головного двигуна (ГД), а також параметри навколишнього середовища. Морські транспортні судна експлуатуються в різних кліматичних зонах і часто, з метою економії палива, на економічних ходах з відповідно низькими коефіцієнтами використання потужності головного двигуна. За даними ЦНДІ МФ ці коефіцієнти для танкерів і суховантажів складають 57 - 82%.
Тому реальні експлуатаційні режими суднових дизелів є пайовими. Зміна умов експлуатації відбивається на економічності двигуна і потенціалі його вторинних енергоресурсів, рівні тепло- і електроспоживання на судні і, отже, на параметрах і характеристиках енергозберігаючих систем. При цьому обладнання таких систем буде працювати на нерозрахованих режимах з відповідною зміною ефективності та надійності. Це положення вимагає комплексного дослідження статичних характеристик утилізаційних систем, які досі не були досліджені з точки зору раціонального перерозподілу енергетичних потоків, спрямованого, перш за все, на підвищення ефективності МОД і його енергозберігаючих систем. Тому завдання підтримки працездатності та ефективності енергозберігаючих систем на пайових режимах МОД і при зміні параметрів навколишнього середовища є актуальною.
В даний час основними двигунами суден морського транспортного флоту є малооборотних дизелі (МОД) провідних дізелестроітельних фірм і їх ліцензіатів. Це обумовлено високими ККД таких двигунів, а також широкими діапазонами потужностей і частот обертання, здатними задовольнити вимоги більшості замовників і судновласників.
Турбокомпаунд дозволяє отримати додаткову потужність, перетворюючи «втрачати» енергію.
Може здатися, що турбокомпаунд, всупереч законам фізики, створює енергію з нічого. Він працює, перетворюючи і використовуючи енергію, яка в іншому випадку була б втрачена або ізрасховована даремно. Це класичний приклад рециркуляції. Замість того, щоб викидати «відпрацьовану енергію» у вихлопну трубу, друга турбіна, встановлена ??за турбокомпресором, що приводиться в дію вихлопними газами, відбирає з цих газів додаткове тепло.
Друга турбіна (турбіна турбокомпаунда) обертається із заданою швидкістю. Цей рух передається через турбінні шестерні і гідравлічну муфту, а потім через шестерні газорозподільного механізму на колінчастий вал. Передача обертання на них створює корисну прибавку крутного моменту, що відбивається і на зміні крутного моменту на маховику. Така додаткова тяга виникає без збільшення витрати палив...
