1892

Приложение 15

Пример расчета потребной тепловой производительности индивидуального жидкостного подогревателя по показателям составляющих теплового баланса в условиях эксплуатации

Количества тепла, потребного для разогрева охлаждающей жидкости (тосол А-40), определим по формуле (3.12).

Массу жидкости системы охлаждения найдем по формуле (3.13). Вместимость системы охлаждения двигателя составляет Vож 20 л, тогда

Gож 1,075 20 21,5 кг.

Разница температур охлаждающей жидкости в начале и в конце разогрева (см. табл. 4.2) tож 95°С при tисх 20 C, тогда количество потребного тепла для разогрева охлаждающей жидкости составит

Qож 21,5 3,5 95 7149 кДж.

7149

Qож 4,19 1706 ккал.

Для разогрева охлаждающей жидкости от температуры 20 C до температуры 75 C требуется 1706 кккал. Соответственно, техническая производительность подогревателя в течение одного часа его работы для разогрева только охлаждающей жидкости составит Пож 1706 0,001163 1,98кВт.

Количество тепла, потребного для разогрева моторного масла, определим по формуле (3.14).

Масса моторного масла двигателя машины КамАЗ-740, Gм 27,44 кг. Разница температур масла в начале и в конце прогрева двигателя (см. табл. 3.26), tм 8,6 °С при tисх 20 C.

Qм 27,44 0,5 8,6 118 ккал.

Техническая производительность подогревателя в течение одного часа его работы для разогрева только моторного масла составит Пм 118 0,001163 0,14кВт.

150

Потребное количество тепла для разогрева силовой установки на начальном и эффективном периодах разогрева определим по формулам (3.24, 3.26). Температуру в точке условного перехода вычислим по формуле (3.25). Условный параметр U и темп разогрева V определим по графикам (см. рис. 3.10, 3.11) для начального и эффективного периодов. Время разогрева на начальном и эффективном периодах найдем по графику (см. рис. 3.9).

tтс 20 1 11 9 оС.

Qнсу 0,55 0,18 9 20 1,09кВт.

Qсуэ 0,1 0,42 75 9 3,53кВт.

Продолжительность разогрева силовой установки на начальном периоде составляет 11 мин, или 0,18 ч, а на эффективном периоде – 25 мин, или 0,42 ч. Техническая производительность подогревателя в течение одного часа его работы для разогрева силовой установки без учета разогрева охлаждающей жидкости и

Пнсу 3,53/0,42 8,38кВт.

Техническая производительность подогревателя по составляющим начального и эффективного периодов разогрева определим по формуле (3.27), техническую производительность подогревателя, рассчитанную с учетом теплопередачи и теплоотдачи в течение одного часа работы, вычислим по формуле (3.28).

Псу 6,06 8,38 14,44 кВт.

Ппотр 14,44 1,98 0,14 16,56кВт.

Всоответствии с рассчитанной технической тепловой производительностью выбираем подогреватель 14ТС-10 (см. прил. 12).

Полную тепловую производительность подогревателя рассчитаем с учетом часового расхода топлива подогревателем жидкостным по его характеристикам.

151

Часовой расход топлива для подогревателя предпускового дизельного 14ТС-10 (см. прил. 12) составляет Gт 2 л/ч, а плотность дизельного

топлива зимнего составляет д 0,860 г/см3, тогда

Gт 2 0,860 1,7 кг/ч.

Qо 42440 1,7 72148 кДж/ч.

72148

Qо 4,19 17219 ккал/ч.

По 17219 0,001163 20,03кВт.

Коэффициент избытка воздуха для подогревателя 14ТС-10 определим по формуле (3.16), теоретически необходимое количество воздуха для сгорания топлива, расходуемого в течение 1 ч, по формуле (3.17).

Теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1 кг топлива l0 14,452кг возд/кг топл.

lт 1,7 14,452 24,6 кг.

Расход воздуха подогревателем 14ТС-10 составляет lн 37,3 кг/ч.

37,3 1,5. 24,6

кДж/(кмоль град).

Средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания при постоянном

Средние мольные теплоемкости при постоянном давлении определим по формулам (3.20), (3.21).

152

(mcp)ttк0 20,759 8,315 29,074 кДж/(кмоль град).

(mcp)ttг0 23,2215 8,315 31,537 кДж/(кмоль град).

Количество тепла, отводимого с отработавшими газами, найдем по формуле (3.15).

Количество продуктов сгорания на килограмм топлива, при 1,5, М2 0,7815 кмоль/кг; количество свежего заряда на килограмм топлива,

при 1,5 М1 L0 1,5 0,5 0,75 кмоль/кг.

Qг 1,7 (0,7815 31,537 350 0,75 29,074 ( 20)) 15 406 кДж/ч.

15406

Qг 4,19 3677 ккал /ч.

Пг 3677 0,00163 4,28кВт.

По формуле (3.22) определим количество остаточного тепла, которое расходуется на разогрев двигателя и потери в окружающую среду в течение одного часа работы подогревателя.

Qост 17 219 1706 118 3677 11 718 ккал/ч.

Пост 11 718 0,001163 13,63кВт .

Результаты расчетов потребной часовой тепловой производительности индивидуального жидкостного подогревателя представлены в таблице.

Результаты расчета потребной тепловой производительности индивидуального жидкостного подогревателя

153

Учебное издание

Виктор Иванович Иванов Алексей Николаевич Чебоксаров

ЭКСПЛУАТАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ,

ДОРОЖНЫХ И КОММУНАЛЬНЫХ МАШИН

В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ

Учебно-методическое пособие

***

Редактор Н.И. Косенкова

***

Подписано к печати 25.10.2011 Формат 60×90 1/16. Бумага писчая Оперативный способ печати Гарнитура Times New Roman Усл. п. л. 9,25, уч.-изд. л. 6,72

Тираж 150 экз. Заказ №___

Цена договорная

Издательство СибАДИ 644099, г. Омск, ул. П. Некрасова, 10

Отпечатано в подразделении ОП издательства СибАДИ

154