teplotekhnika (852911), страница 89
Текст из файла (страница 89)
Если двигатель оборудован однорежимным регулятором, то снимается одна характеристика, если всережимным, то несколько (при различных скоростныхрежимах).Взаимное расположение внешней І и регуляторной 2 характеристикдизеля, оборудованного однорежимным регулятором частоты вращения,приведено на рис. 15.78.
При работе двигателя по регуляторной характеристике наибольшая частота вращения птах соответствует режиму холостого хода (Ме = 0), а наименьшая частота вращения - наибольшей мошности, развиваемой двигателем при заданной установке регулятора. Приснижении п меньше пн двигатель переходит на работу по внешней скоростной характеристике І.Нагрузочные характеристики. Нагрузочные характеристики показывают зависимость основных показателей работы двигателей при различных нагрузках, но при постоянной частоте вращения (п = сопзі).В карбюраторных двигателях изменение нагрузки достигается изменением положения дроссельной заслонки, а в дизелях - изменением цикловой подачи топлива.
Нагрузочная характеристика дизеля, показываюшая зависимость часового и удельного расходов топлива и эффективного КПД от мощности, развиваемой двигателем, изображена нарис. 15.80. Вместо мощности по оси абсцисс можно откладывать среднееэффективное давление ре или крутящий момент Ме, по которым такжесудят о нагрузке на двигатель.Из приведенных на рис. 15.80 кривых видно, что в начальный моментс увеличением нагрузки удельный расход топлива де уменьшается (участок І-2) и в точке 2достигает минимума вследствие максимального эффективного КПД. Далее он возрастает до точки 3, соответствующей номинальной нагрузке двигателя.
Это объясняется ухудшением сгораниятоплива из-за уменьшения коэффициента избытка воздуха. В дизелях за464\Рис. 15.80. Нагрузочная характеристи ка двигателя'/е ҐЕеІ\\В; //-о/2Іўзо 20 40 во во шоке/1%пределами точки 3 резко снижаются экономические показатели из-за всеувеличивающейся неполноты сгорания, что приводит к снижению мошности.Нагрузочные характеристики могут быть получены не только для номинальной, но и для любой частоты вращения двигателя, укладывающейся в диапазоне ее изменений.Регулировочные характеристики. Регулировочные характеристики показывают зависимость мощности и удельного расхода топлива при постоянной частоте вращения от какой-либо величины (коэффициента избытка воздуха, обусловливающего состав смеси, угла опережения подачитоплива и давления открытия иглы форсунки в дизелях, угла опережениязажигания в карбюраторных двигателях), регулируемой в двигателе.
Приснятии регулировочных характеристик определяют оптимальные значения указанных величин, обеспечивающих наивыгоднейшее условие работы двигателя при заданном п = сопзг.В качестве примера на рис. 15.81 приведена регулировочная характеристика карбюраторного двигателя по углу опережения зажигания (р.Снижение мощности при углах опережения зажигания, меньших наивыгоднейшего (реп, обусловливается сгоранием значительной части топли-ва на линии расширения, что приводит к увеличению потерь в охлаждающую воду и с отработавшими газами.
Увеличение угла опережения поМе,ееРис. 15.81. Регулировочная хара-ктеристика карбюраторного двигателя по углу опережения зажиганияМ^'*А465отношению к наивыгоднейшему является причиной детонационного горения, что также ведет к снижению мощности.Вопросы конструкции двигателей внутреннего сгорания и их эксплуатации рассматриваются в специальных курсах.15.8.
Экологические проблемы использованиятепловой энергии на водном транспортеОсновные виды загрязнений. В последние десятилетия вопросы охраныокружающей среды выдвинулись в число важнейших, которые необхо-димо решить человечеству. Бездумное использование природных ресурсов, неограниченный сброс отходов создали опасность необратимыхпроцессов в биосфере, т.е. угрозу самой жизни человека.С развитием городов, промышленности, сельского хозяйства и транспорта в реки и прибрежные зоны морей стало поступать такое количество отходов, которое может привести к нарушению естественного процесса самоочишения водоемов. Резко возросла загрязненность Мировогоокеана.
Чтобы остановить этот процесс, подписаны международные соглашения, а во многих странах разработаны также и государственныепрограммы, направленные на предотвращение загрязнения окружающей среды.Основными источниками загрязнений окружающей среды на водномтранспорте являются флот и береговые предприятия (судостроительныеи судоремонтные заводы, порты и т.п.).При работе энергетического оборудования используется в первуюочередь теплота, выделяющаяся при сжигании органических топлив.Этот процесс сопровождается выбросом в атмосферу продуктов сгорания, содержащих значительное количество токсичных компонентов.Суда и береговые предприятия являются активными источниками загрязнения воздушного бассейна углеводородами (предельными, непредельными и ароматическими), окисью углерода, сернистым ангидридом,окислами азота, фенолами, альдегидами, спиртами, дурнопахнущимигазами и другими вредными веществами, а также аэрозолями и сажей.Загрязняющие вещества в атмосфере находятся обычно в газообразноми аэрозольном состояниях.
Терминами дым, туман, пыль обозначают отдельные виды аэрозольного загрязнения различной степени дисперсности.Вредные вещества, образующиеся при сжигании углеводородных топлив вцилиндрах двигателей, топках котлов, а также химические превращенияотдельных компонентов в загрязненном воздухе приводят к образованиюсмога (токсического тумана). Смог возникает при наличии вредных веществ в относительно малых концентрациях в безветренную погоду, а также в период температурной инверсии, т.е. при неблагоприятных для рассе466ивания метеорологических условиях, способствующих накоплению загрязняющих веществ в приземных слоях атмосферы.Механизмы химических реакций между отдельными компонентамивыбросов с отработавшими газами (ОГ), условия и факты, катализирующие пли ингибирующие процесс образования вредных веществ, их вли-яние на организм человека и животных, растительность и другие объекты окружающей среды достаточно хорошо изучены.Аэрозоли могут поступать в атмосферу с газообразными выбросамитранспортных и промышленных объектов (первичные источники).
Средиаэрозолей этого происхождения ведущими являются сажа, взвешенныевещества, туман серной и азотной кислот. К существенным источникамтуманообразования относятся выбросы пара на технологических установках и особенно влага открытых водных поверхностей.Вторичными источниками образования аэрозолей являются сложныепроцессы взаимодействия, обмена, окисления (химические и фотохимические реакции) веществ, находящихся в загрязненном воздухе.
Приэтом фотохимическим превращениям подвергаются как неорганические(сернистый газ, аммиак, сероводород, окислы азота), так и органические(углеводороды, альдегиды, спирты) вещества.Кроме продуктов сгорания выделяющихся при сгорании углеводородных топлив, энергетика водного транспорта является источникомдругих видов загрязнений.При эксплуатации судовых энергетических установок происходит загрязнение сточными и льяльными водами, а также нефтепродуктами приаварийных разливах, зачистке танков в танкере и т.п.
Особенно быстрозагрязняются реки и озера. Охрана их чистоты требует большего внимания, чем океанов и морей. Наиболее неблагоприятная обстановка складывается в местах скопления судов, например в портах. Морские и речные порты создают локальные зоны загрязнений окружающей среды. Вних пересекаются, как правило, несколько видов транспорта.В процессе эксплуатации судов образуются бытовые и производственные отходы, сброс которых в водоем приносит значительный ущербприроде.
При этом все образующиеся на судне загрязнения можно разделить на следующие группы:загрязнения, образующиеся в результате эксплуатации судовых энергетических установок (нефтесодержащие льяльные, или подсланевые воды, производственный мусор);остатки перевозимых грузов, образующихся вследствие неполной ихвыгрузки, обмыва палубы и трюмов, танков и т.п.;аварийные разливы нефтепродуктов при бункеровке судов и в резуль-тате различных аварийных ситуаций;загрязнения, образующиеся в результате жизнедеятельности экипажаи пассажиров (сточные воды и бытовой мусор).467Большую опасность для водоемов представляет попадание в них нефтепродуктов.
Загрязнение водоемов нефтью и нефтепродуктами происходит в условиях обычного хода производственных процессов при ихтранспортировке, переработке в портах, при выполнении ремонтов судов и механизмов из-за недостаточной герметичности емкостей и нарущений технологии работ, но гораздо чаще - в результате аварий танке-ров, перевозящих нефтяные грузы.Большую потенциальную опасность представляют суда морскоготранспорта с атомными силовыми установками и суда атомно-технологического обслуживания. Их эксплуатация может привести к радиоактивному загрязнению окружающей среды. В России к таким объектамотносятся ледоколы, лихтеровоз «Севморпуть», суда атомно-технологического обслуживания, ремонтно-технологическое предприятие «Атомфлот» в г.
Мурманске. Утилизация судов с ядерными энергетическимиустановками сопряжена со значительными трудностями в результате того, что элементы активной зоны реакторов имеют весьма значительныйуровень радиоактивности, а остаточные тепловыделения выведенных изэксплуатации тепловыделяюших элементов (твэлов) требуют их постоянного охлаждения.Влияние загрязняющих веществ на человека и животных и меры по предотвращению загрязнений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
