Sistema de refrigeració seca per refrigerar el motor de combustió amb biocombustibles
Sistema de refrigeració seca per refrigerar el motor de combustió amb biocombustibles
Els biocombustibles (per exemple, el biodièsel, e85 etanol, la gasolina, el petroli vegetal hidrogenat HVO, etc.) tenen diferents propietats fisicoquímiques (per exemple, valor calorífic, contingut d’oxigen, taxa de combustió) a partir del dièsel convencional/gasolina, que condueix a diferències en processos de combustió i característiques de producció de calor dels conductes internes de combustió i, per tant
Temperatura de combustió i càrrega de calor
Els biocombustibles tenen un contingut més elevat d’oxigen (per exemple, aproximadament un 10% per al biodièsel) i cremen més completament, però alguns tipus (per exemple, etanol pur) tenen un valor calorífic inferior (uns 26,8 mJ/kg, inferior a 44 mJ/kg) i requereixen majors volums d’injecció per mantenir energia, cosa que pot donar lloc a temperatures mitjanes mitjanes del cilindre i un augment de la càrrega de calor global del motor (especialment en condicions de càrrega elevada).
Alguns biocombustibles (per exemple, biodièsel no definits) poden produir més dipòsits després de la combustió, adherint -se al pistó, al revestiment del cilindre i a altres components, reduint la conductivitat tèrmica, donant lloc indirectament a temperatures locals més elevades, requerint que el sistema de refrigeració tingui una dissipació de calor més forta "dirigida a" la capacitat.
Corrosivitat i impureses
Els biocombustibles (sobretot el biodièsel que no estan totalment esterificats) poden contenir àcids grassos lliures, un funcionament a llarg termini pot provocar una lleugera corrosió dels circuits de refrigeració del motor (com la jaqueta d’aigua del cilindre), el medi de refrigeració s’ha d’afegir a l’agent anticorrosiu i, en el mateix temps, el material de canalització / material del sistema de refrigeració seca ha de ser resistent a la corrosió (per exemple, amb aliatge d’alumini, ali de l’alimum).
El sistema de refrigeració en sec (també conegut com a sistema de refrigeració seca) és un dispositiu de refrigeració de bucle tancat amb aire com a medi de refrigeració, a través de l’intercanvi de calor directe entre l’aire i el medi circulant (normalment l’aigua o la solució de glicol), per aconseguir el refredament del motor. Per als motors de combustió interna que utilitzen biocombustibles (per exemple, biodièsel, etanol, biogàs, etc.), a causa de les diferències en les característiques de combustió amb els combustibles convencionals, cal optimitzar el sistema de refrigeració en sec per satisfer els requisits de dissipació de calor i adaptar -se a les condicions especials de treball dels biocombustibles.
El nucli del sistema de refrigeració seca per als motors de combustió interna de biocombustible és transferir la calor generada pel motor al refrigerador sec a través d’un bucle tancat i, a continuació, dissipar la calor a l’aire. L’estructura del sistema és similar a la d’un refrigerador sec tradicional, però s’ha d’adaptar a les característiques de dissipació de calor esmentades anteriorment:
Components bàsics
Circuit de fluids circulant: un circuit tancat impulsat per una bomba d’aigua, el fluid (aigua + la barreja de glicol, anti-congelació i amb un punt d’ebullició augmentat) flueix a través de la jaqueta d’aigua del motor, el refrigerador d’oli i altres components, absorbint la calor i després entrant al refrigerador sec.
Nucli de refrigeració seca: la unitat de transferència de calor del nucli, principalment estructura de placa o tub-bundle, la circulació interna del material de treball a alta temperatura, el ventilador extern forçat de ventilació o vent natural per treure la calor. Per a l’elevada càrrega de motors de biocombustibles, el nucli sol estar dissenyat amb una àrea de transferència de calor més gran (un 10% -20% més que els sistemes tradicionals) i adopta dissipadors de calor d’alta densitat per millorar l’eficiència.
Ventilador i sistema de control: equipat amb ventilador de freqüència variable, pot ajustar automàticament la velocitat (per exemple, augmentar la velocitat quan la temperatura supera els 90 graus) segons la temperatura del material de treball a la sortida del motor (controlada per sensors), per evitar el sobreescalfament causat per una dissipació de calor insuficient del motor de biocombustible quan està sota càrrega elevada.
Dipòsit i filtre d’expansió: el dipòsit d’expansió equilibra el canvi de volum de l’expansió tèrmica i la contracció de la massa; El filtre s’utilitza per interceptar les impureses de traça (com les partícules de carboni) que es poden generar per la combustió del biocombustible per evitar l’obstrucció del nucli del refrigerador sec.
Flors
Material de treball a alta temperatura (aproximadament 80-100 graus) des del motor cap al nucli de refrigerador sec;
Nucli exterior, l’aire fred impulsat pel ventilador (temperatura ambient) flueix a través del dissipador de calor i el material de treball per a l’intercanvi de calor (augment de la temperatura de l’aire, la temperatura del material de treball fins a 60-80 graus);
Material de treball refredat a través de la bomba cap al motor, el cicle de la dissipació de calor;
Sistema de control En temps real Control de la temperatura del material de treball i la càrrega del motor, l’ajust dinàmic de la velocitat del ventilador i el flux d’aigua El sistema de control supervisa la temperatura del material de treball i la càrrega del motor en temps real i ajusta dinàmicament la velocitat del ventilador i el flux de la bomba d’aigua per assegurar-se que el motor de biocombustible es troba a la temperatura de treball òptima (normalment 85-95 graus) en diferents condicions de treball com ara idiomes, càrrega pesada i així.
