3.7. Технико-экономические показатели двс

Индикаторная мощность двигателя, Вт,

,

где - частота вращения вала, об/с;

z - число цилиндров;

τ - коэффициент тактности (для четырехтактного двигате­ля τ = 2, для двухтактного τ =1);

L_i - индикаторная работа, совершаемая в од­ном цилиндре за один цикл, Дж:

,

где - среднее индикаторное давле­ние, представляющее собой такое услов­но-постоянное давление, которое, дейст­вуя на поршень в течение одного хода совершает работу, равную работе газов за весь цикл, Па.

Индикаторный КПД - доля под­веденной теплоты Q, превращенной в ин­дикаторную работу:

,

где В - секундный расход топлива, кг/с;

- низшая теплота сгорания, Дж/кг.

Индикаторный КПД у карбюратор­ных двигателей = 0,25 - 0,40; у дизе­лей= 0,40 - 0,53.

Эффективная мощность () - это мощность на валу двигателя, она меньше индикаторной мощности на механические потери в узлах трения дви­гателя, а также мощности, расходуемой на привод вспомогательных механизмов и агрегатов.

Механический КПД оценивает механические потери в узлах трения дви­гателя, а также мощности, расходуемой на привод вспомогательных механизмов и агрегатов:

.

составляет 0,7 – 0,92.

Эффективный КПД есть доля под­веденной к двигателю теплоты, превра­щенной в эффективную работу:

.

Эффективный и индикаторный КПД свя­заны между собой соотношением:

.

Эффективный КПД у карбюраторных двигателей = 0,22 - 0,3, а у дизелей = 0,34 - 0,42.

Удельный эффективный расход топ­лива - это расход топлива, приходя­щийся на единицу эффективной мощно­сти двигателя:

.

Для разных типов двигателей = 162 - 330 г/(кВтч), причем наимень­шие показатели . имеют четырехтакт­ные дизели.

3.8. Типы котельных агрегатов

Котельный агрегат - устройство, предназначенное для по­лучения пара или горячей воды повы­шенного давления за счет теплоты, вы­деляемой при сжигании топлива или под­водимой от посторонних источников (обычно с горючими газами).

Котельные агрегаты делятся на:

1) Паровые;

2) Водогрейные.

В производственных и энергетических котельных по давлению получаемого пара котельные агрегаты разделяются на следующие:

1. Низкого давления (0,8 - 1,6 МПа);

2. Среднего (2,4 - 4 МПа);

3. Высокого (10 – 14 МПа);

4. Сверхвысокого давления (25 – 31 МПа).

Котельные агрегаты производительностью 0,01-5,5 кг/с относятся к котлам малой мощности, производительностью до 30 кг/с к котлам средней мощности и более 30 кг/с (до 500-1000 кг/с) – к котлам большой мощности.

Водогрейные котлы унифицированы по теплопроизводительности на 8 типов: 4, 6,5, 10, 20, 30, 50, 100 и 180 Гкал/ч.

Для котлов теплопроизводительностью до 30 Гкал/ч температура воды на выходе принимается 159 ⁰С, а давление воды на входе в котел – 1,6 МПа.

Для котлов теплопроизводительностью 30 Гкал/ч и выше максимальная температура воды на выходе принимается 177 - 197 ⁰С, а давление воды на входе – 2,5 МПа.

Паровые котлы можно разделить на котлы:

1. С естественной циркуляцией (рис 3.3, а);

2. С принудительной циркуляцией (рис 3.3, б);

3. Прямоточные (рис 3.3, в).

Рис. 3.3. Схемы движения воды, пароводя­ной смеси и пара в котельном агрегате:

а - естественная циркуляция; б - многократно-принудительная циркуляция; в - прямоточное движение; 1 - подвод питательной воды; 2 - ба­рабан; 3 - необогреваемые опускные трубы; 4 - нижний коллектор; 5 - обогреваемые подъемные трубы; 6 - отвод насыщенного пара; 7 - цирку­ляционный насос; 8 - испарительная поверхность; 9 - питательный насос; 10 - экономайзерная часть поверхности нагрева; 11 - пароперегревательная часть поверхности нагрева; 12 - отвод перегретого пара.

Наиболее крупными из выпускаемых в настоящее время котлов являются энергетические. Их паропроизводительность достигает 4000 т/ч, а мощность питающейся от них турбины может до­ходить до 1200 МВт, давление пара - до 25 МПа, температура перегретого па­ра - до 560 °С (БКЗ-220-100; БКЗ-420-240; БКЗ-500-240 и т.д.).