Определение количества теплоты, уносимой охлаждающей водой
Количество теплоты, уносимой охлаждающей водой зависит от конструкции и режима работы дизеля, степени наддува, средней температуры охлаждающей воды и других факторов.
При оценке возможностей утилизации теплоты, уносимой охлаждающей водой, учитываем следующее:
– относительная величина qoxл с уменьшением мощности дизеля уве личивается;
– применение высокотемпературного охлаждения дизелей увеличивает температурный потенциал охлаждающей воды и повышает эффективность утилизации; с увеличением давления наддува происходит уменьшение удельного количества теплоты, уносимой охлаждающей водой;
– при использовании теплоты, отводимой от воды внутреннего контура системы охлаждения, следует учитывать недопустимость понижения температуры воды на входе в двигатель ниже допускаемых значений.
При отсутствии опытных данных для конкретных типов дизелей по qoxл и Qoxл. Для их расчета можно воспользоваться обобщенной зависимостью изменения относительной величины удельного количества теплоты, уносимой охлаждающей водой от изменения относительной величины мощности, полученной для четырехтактных дизелей речного флота и справедливой в диапазоне (0,4 ÷ 1,0) Ne
где
– относительное количество теплоты,
уносимой охлаждающей водой.
Определим мощность двигателя и удельный эффективный расход топлива на долевых режимах:
Определяем часовой расход топлива, кг/ч на долевых режимах:
Определим относительное количество теплоты, уносимой охлаждающей водой:
Абсолютная величина потерь теплоты с охлаждающей жидкостью на долевом режиме:
– максимальная температура охлаждающей
воды на выходе из двигателя при работе
на номинальном режиме, зависит от степени
форсирования двигателя. Принимаем
80 С.
Перепад температур охлаждающей воды
внутреннего контура в процессе ее
охлаждения после выхода из двигателя
не превышает 8 ÷ 12 С,
т. е. минимальная температура выпускных
газов за СУТ
должна быть не
ниже
–
Δtвд
(здесь
– температура охлаждающей воды на
выходе из двигателя). Принимаем Δtвд
= 10 С.
Температура охлаждающей воды на выходе из двигателя зависит от режима его работы:
Минимальная температура выпускных газов за СУТ:
Максимальный коэффициент использования теплоты охлаждающей воды без учета изменения теплоемкости воды на входе и выходе СУТ равен:
Действительный коэффициент использования теплоты охлаждающей воды:
Количество теплоты, которое может быть передано в СУТ, с учетом действительного коэффициента использования теплоты определяется по формуле:.
Таблица 4
Расчет количества теплоты, уносимой охлаждающей жидкостью
Определяемый параметр, размерность |
Обозначение |
Нагрузка в долях от номинальной |
|||
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
||
Эффективная мощность двигателя, кВт |
|
206 |
309 |
412 |
515 |
Удельный эффективный расход топлива, кг/(кВт ∙ ч) |
|
0,191 |
0,181 |
0,177 |
0,175 |
Часовой расход топлива, кг/ч |
|
51,3 |
73,1 |
95 |
117,6 |
Рабочая низшая теплота сгорания, кДж/кг |
|
42700 |
|||
Относительные потери теплоты с охлаждающей жидкостью на номинальном режиме |
|
0,16 |
|||
Продолжение табл. на стр. 22
Удельные потери теплоты с охлаждающей жидкостью, кДж/(кВтч) |
|
1526 |
1370 |
1269 |
1196 |
Абсолютная величина потерь теплоты с охлаждающей жидкостью на долевом режиме, кДж/ч(·103) |
Qохл |
314 |
423 |
523 |
616 |
Максимальная температура охлаждающей воды на номинальном режиме, С |
|
80 |
|||
Расчетная температура охлаждающей воды, °С |
|
28 |
44 |
61 |
80 |
Снижение температуры воды внутреннего контура в процессе ее охлаждения, °С |
Δtвд |
10 |
|||
Расчетная температура воды внутреннего контура после ее охлаждения (перед входом в двигатель), °С |
|
18 |
34 |
51 |
70 |
Максимальный коэффициент использования теплоты охлаждающей воды |
|
0,88 |
|||
Действительный коэффициент использования теплоты охлаждающей воды |
|
0,352 |
0,226 |
0,163 |
0,125 |
Количество теплоты, которое может быть передано в систему утилизации теплоты от охлаждающей воды внутреннего контура, кДж/ч(·103) |
|
123 |
113 |
106 |
100 |
