Применение присадок к охлаждающей воде

Целью совершенствования охлаждения является повышение топливной экономичности двигателя, поэтому критерий оптимизации должен носить энергетический характер и отражать стремление снизить тепловые потери и уменьшить затраты мощности на прокачивание теплоносителя.

Изменение теплового состояния деталей цилиндропоршневой группы в результате совершенствования охлаждения изменяет условия смесеобразования, характер протекания рабочего цикла, динамику выгорания топлива, что отражается на составе отработавших газов.

Экономичность двигателя может быть повышена за счёт сокращения тепловых потерь при условии сохранения температур деталей и условий охлаждения в допустимых пределах.

Характерными для систем охлаждения являются процессы кавитационно – коррозионных разрушений и образование отложений накипи. С целью предотвращения указанных процессов, необходимо совершенствовать свойства охлаждающей жидкости, её физико – химических свойств.

Надёжная работа двигателя может быть обеспечена лишь при условии, что охлаждающая жидкость не вызывает коррозию металлов, из которых изготовлены детали системы охлаждения двигателя, не обладает склонностью к накипеобразованию, не утрачивает стабильность (не подвергается расслоению, вспениванию и выпадению осадка) в течение длительного времени, не разъедает неметаллические детали, резиновые шланги и соединения, с которыми находится в постоянном сопри - косновении в охлаждающей системе двигателя.

Последние исследования дизелестроительных фирм показали, что для судовых энергетических установок наиболее целесообразным и эффективным является введение в охлаждающую жидкость компонентов:

- снижающих интенсивность кавитационной эрозии;

- снижающих гидравлическое сопротивление;

- регулирующих процесс теплообмена в полостях охлаждения;

- ингибиторов коррозии чёрных и цветных металлов и накипеобразования.

Основные элементы остова судовых дизелей изготавливаются из чёрных металлов, поэтому в составе присадки должны присутствовать компоненты, повышающие водородный показатель (pH) охлаждающей жидкости и благодаря этому снижающих интенсивность коррозии. Таким компонентом может быть силикат натрия, который при концентрации 0.1 – 1.5 по массе обеспечивает pH раствора 9 – 10. К числу неорганических компонентов присадок относится молибдат натрия (аммония) – ингибитор коррозии чёрных и цветных металлов, образующий синергетические смеси.

В связи с тем, что одним из главных факторов, разрушающих остов судовых двигателей, является кавитационная эрозия, в добавках должны присутствовать полимеры, препятствующие переносу энергии поперечными пульсациями, уменьшающие скорость роста и захлопывания кавитационных пузырьков.

Уменьшение поверхностного натяжения достигается введением поверхностно – активных веществ (ПАВ), которые также изменяют динамику роста и захлопывания кавитационных пузырьков.

После длительных исследований с десятками веществ, самыми перспективными на сегодняшний день считаются: полиакриламид (ПАА), поливиниловый спирт (ПВС), ПАВ синтанол ДС – 10.

Полученные результаты испытаний позволяют рекомендовать использование присадок в системах охлаждения в концентрации 0.2 – 0.5 от массы охлаждающей жидкости. Для двигателя 8NVD48A2U, например, это составит 1.8 – 4.5 дм³ на весь объём внутреннего контура и уравнительного бака.

В результате испытаний также было установлено, что удельная составляющая теплового баланса qох при охлаждении двигателя жидкостями, содержащими присадки, наиболее существенно уменьшается при работе двигателя по внешней и нагрузочной характеристикам.

Дополнительно было отмечено:

- уменьшение qох cоставило от 3 - 4 на режиме номинальной мощности, и до 10 на малых нагрузках;

- увеличение доли теплоты, эквивалентной эффективной работе q на 0.6 – 1.5 ;

- снижение удельного эффективного расхода топлива испытываемых двигателей на 2 - 4 на режимах близких к номинальному и на 5 - 8 на режимах частичных нагрузок и холостом ходу;

- снижение гидравлического сопротивления теплообменного аппарата приблизительно на 2,6

Дата добавления: 2015-09-02