Repostaje y repostaje por subenfriamiento. Aumento de la eficiencia de una unidad de refrigeración subenfriando el refrigerante Subenfriamiento después del condensador
Arroz. 1.21. Sema dendrita
Por lo tanto, el mecanismo de cristalización de metales fundidos a altas velocidades de enfriamiento es fundamentalmente diferente en que en pequeños volúmenes de fundido se logra alto grado hipotermia. La consecuencia de esto es el desarrollo de una cristalización volumétrica, que en metales puros puede ser homogénea. Los centros de cristalización con un tamaño mayor que el crítico son capaces de seguir creciendo.
Para los metales y aleaciones, la forma de crecimiento más típica es la dendrítica, descrita por primera vez en 1868 por D.K. Chernov. En la Fig. 1.21 muestra un boceto de D.K. Chernov, explicando la estructura de una dendrita. Normalmente, una dendrita consta de un tronco (eje de primer orden), del que parten ramas, ejes de segundo orden y posteriores. El crecimiento dendrítico ocurre en direcciones cristalográficas específicas con ramas a intervalos regulares. En estructuras con redes de cubos centrados en la cara y centrados en el cuerpo, el crecimiento dendrítico se produce en tres direcciones mutuamente perpendiculares. Se ha establecido experimentalmente que el crecimiento dendrítico se observa sólo en una masa fundida sobreenfriada. La tasa de crecimiento está determinada por el grado de sobreenfriamiento. El problema de determinar teóricamente la tasa de crecimiento en función del grado de sobreenfriamiento aún no ha recibido una solución fundamentada. Con base en datos experimentales, se cree que esta dependencia se puede considerar aproximadamente en la forma V ~ (D T) 2.
Muchos investigadores creen que, en un cierto grado crítico de sobreenfriamiento, se observa un aumento similar a una avalancha en el número de centros de cristalización capaces de seguir creciendo. La nucleación de cada vez más cristales nuevos puede interrumpir el crecimiento dendrítico.
Arroz. 1.22. Transformación de estructuras
Según los últimos datos extranjeros, con un aumento en el grado de sobreenfriamiento y el gradiente de temperatura antes del frente de cristalización, se observa una transformación de la estructura de una aleación que se solidifica rápidamente de dendrítica a equiaxial, microcristalina, nanocristalina y luego a un estado amorfo. (Figura 1.22).
1.11.5. Derretir amorfización
En la Fig. La Figura 1.23 ilustra un diagrama TTT idealizado (Tiempo-Temperatura-Transacción), que explica las características de la solidificación de metales fundidos aleados dependiendo de la velocidad de enfriamiento.
Arroz. 1.23. Diagrama TTT: 1 – velocidad de enfriamiento moderada:
2 – velocidad de enfriamiento muy alta;
3 – velocidad de enfriamiento intermedia
El eje vertical representa la temperatura y el eje horizontal representa el tiempo. Por encima de una determinada temperatura de fusión - T P, la fase líquida (fusión) es estable. Por debajo de esta temperatura, el líquido se sobreenfría y se vuelve inestable, ya que aparece la posibilidad de nucleación y crecimiento de centros de cristalización. Sin embargo, con un enfriamiento repentino, el movimiento de los átomos en un líquido fuertemente sobreenfriado puede cesar y, a una temperatura inferior a T3, se formará una fase sólida amorfa. Para muchas aleaciones, la temperatura a la que comienza la amorfización - ТЗ se encuentra en el rango de 400 a 500 ºC. La mayoría de los lingotes y piezas fundidas tradicionales se enfrían lentamente según la curva 1 de la Fig. 1.23. Durante el enfriamiento, aparecen y crecen centros de cristalización, formando la estructura cristalina de la aleación en estado sólido. A una velocidad de enfriamiento muy alta (curva 2) se forma una fase sólida amorfa. También es de interés la velocidad de enfriamiento intermedia (curva 3). En este caso, es posible una versión mixta de solidificación con la presencia de estructuras tanto cristalinas como amorfas. Esta opción ocurre en el caso en que el proceso de cristalización iniciado no tiene tiempo de completarse durante el enfriamiento a la temperatura TZ. La versión mixta de solidificación con formación de pequeñas partículas amorfas se ilustra en un diagrama simplificado presentado en la Fig. 1.24.
Arroz. 1.24. Esquema de formación de pequeñas partículas amorfas.
A la izquierda de esta figura hay una gran gota de masa fundida que contiene 7 centros de cristalización capaces de crecer posteriormente. En el medio, la misma gota se divide en 4 partes, una de las cuales no contiene centros de cristalización. Esta partícula se endurecerá hasta adoptar una forma amorfa. A la derecha de la figura, la partícula original se divide en 16 partes, 9 de las cuales se volverán amorfas. En la Fig. 1.25. Se presenta la dependencia real del número de partículas amorfas de una aleación de níquel de alta aleación del tamaño de partícula y la intensidad del enfriamiento en un ambiente gaseoso (argón, helio).
Arroz. 1.25. Dependencia del número de partículas amorfas de una aleación de níquel de
Tamaño de partícula e intensidad de enfriamiento en un ambiente gaseoso.
La transición de un metal fundido a un estado amorfo o, como también se le llama, vítreo, es un proceso complejo y depende de muchos factores. En principio, todas las sustancias pueden obtenerse en estado amorfo, pero los metales puros requieren velocidades de enfriamiento tan altas que aún no pueden ser proporcionadas por los modernos. medios tecnicos. Al mismo tiempo, las aleaciones altamente aleadas, incluidas las aleaciones eutécticas de metales con metaloides (B, C, Si, P), se solidifican en un estado amorfo a más bajas velocidades enfriamiento. En mesa La Tabla 1.9 muestra las velocidades de enfriamiento críticas durante la amorfización del níquel fundido y algunas aleaciones.
Tabla 1.9
Recordemos que los sistemas VRF (Flujo de Refrigerante Variable - sistemas con flujo variable refrigerante), son hoy en día la clase de sistemas de aire acondicionado que se desarrolla con mayor dinamismo. El crecimiento de las ventas globales de sistemas de clase VRF aumenta anualmente entre un 20% y un 25%, desplazando del mercado las opciones de aire acondicionado de la competencia. ¿A qué se debe este crecimiento?
En primer lugar, gracias a las amplias capacidades de los sistemas de flujo de refrigerante variable: una gran selección de unidades exteriores, desde mini-VRF hasta grandes sistemas combinatorios. Gran selección de unidades interiores. Las longitudes de las tuberías son de hasta 1000 m (Fig. 1).
En segundo lugar, por la alta eficiencia energética de los sistemas. El accionamiento inversor del compresor, la ausencia de intercambiadores de calor intermedios (a diferencia de los sistemas de agua), el consumo individual de refrigerante: todo esto garantiza un consumo mínimo de energía.
En tercer lugar, la modularidad del diseño juega un papel positivo. El rendimiento requerido del sistema se obtiene a partir de módulos individuales, lo que sin duda es muy conveniente y aumenta la confiabilidad general en su conjunto.
Es por eso que hoy los sistemas VRF ocupan al menos el 40% del mercado global de sistemas de aire acondicionado centrales y esta participación crece cada año.
Sistema de subenfriamiento de refrigerante
Cual longitud máxima¿Puede un sistema de aire acondicionado split tener tuberías de freón? Para sistemas domésticos con una potencia frigorífica de hasta 7 kW, es de 30 m, para equipos semiindustriales esta cifra puede llegar a 75 m (unidad exterior inversora). Para sistemas divididos este valor es máximo, pero para sistemas de clase VRF la longitud máxima de tuberías (equivalente) puede ser significativamente mayor: hasta 190 m (en total, hasta 1000 m).
Obviamente, los sistemas VRF se diferencian fundamentalmente de los sistemas divididos en términos del circuito de freón, y esto les permite operar en tuberías de gran longitud. Esta diferencia radica en la presencia de un dispositivo especial en la unidad exterior, que se denomina subenfriador o subenfriador de refrigerante (Fig. 2).
Antes de considerar las características del trabajo. sistemas VRF, prestemos atención al diagrama del circuito de freón de los sistemas divididos y comprendamos qué le sucede al refrigerante con grandes longitudes de tuberías de freón.
Ciclo de refrigeración de sistemas split.
En la Fig. La Figura 3 muestra el ciclo clásico del freón en el circuito de aire acondicionado en los ejes “presión-entalpía”. Además, este es un ciclo para cualquier sistema split que utilice freón R410a, es decir, el tipo de este diagrama no depende del rendimiento del aire acondicionado ni de la marca.
Empecemos por el punto D, con los parámetros iniciales en los que (temperatura 75 °C, presión 27,2 bar) el freón entra en el condensador de la unidad exterior. Freón en este momento es un gas sobrecalentado, que primero se enfría a una temperatura de saturación (aproximadamente 45 ° C), luego comienza a condensarse y en el punto A cambia completamente de gas a líquido. A continuación, el líquido se sobreenfría hasta el punto A (temperatura 40 °C). Se cree que el valor óptimo de hipotermia es 5 °C.
Después del intercambiador de calor de la unidad exterior, el refrigerante ingresa al dispositivo de estrangulación de la unidad exterior, una válvula termostática o tubo capilar, y sus parámetros cambian al punto B (temperatura 5 °C, presión 9,3 bar). Tenga en cuenta que el punto B está ubicado en la zona de una mezcla de líquido y gas (Fig. 3). En consecuencia, después de la estrangulación, es precisamente la mezcla de líquido y gas la que entra en la tubería de líquido. Cuanto mayor sea el valor del subenfriamiento de freón en el condensador, mayor será la proporción de freón líquido que ingresa a la unidad interior y mayor será la eficiencia del aire acondicionado.
En la Fig. 3 indica los siguientes procesos: B-C: el proceso de hervir freón en la unidad interior a una temperatura constante de aproximadamente 5 ° C; С-С - sobrecalentamiento del freón hasta +10 °C; C -L: el proceso de succión de refrigerante al compresor (se producen pérdidas de presión en la tubería de gas y en los elementos del circuito de freón desde el intercambiador de calor de la unidad interior hasta el compresor); L-M: proceso de compresión de freón gaseoso en un compresor con presión y temperatura crecientes; M-D es el proceso de bombear refrigerante gaseoso desde el compresor al condensador.
Las pérdidas de presión en el sistema dependen de la velocidad del freón V y de las características hidráulicas de la red:
¿Qué pasará con el aire acondicionado cuando aumenten las características hidráulicas de la red (debido a una mayor longitud o una gran cantidad de resistencias locales)? Las mayores pérdidas de presión en el gasoducto provocarán una caída de presión en la entrada del compresor. El compresor comenzará a capturar refrigerante de menor presión y, por tanto, de menor densidad. El consumo de refrigerante disminuirá. En la salida, el compresor producirá menos presión y, en consecuencia, la temperatura de condensación bajará. Una temperatura de condensación más baja conducirá a una temperatura de evaporación más baja y a la congelación del gasoducto.
Si se producen mayores pérdidas de presión en la tubería de líquido, entonces el proceso es aún más interesante: dado que hemos descubierto que en la tubería de líquido el freón se encuentra en un estado saturado, o mejor dicho, en forma de una mezcla de burbujas de líquido y gas, entonces cualquier pérdida de presión provocará una ligera ebullición del refrigerante y un aumento de la proporción de gas.
Esto último supondrá un fuerte aumento en el volumen de la mezcla de vapor y gas y un aumento en la velocidad de movimiento a través de la tubería de líquido. El aumento de la velocidad de movimiento provocará nuevamente una pérdida de presión adicional y el proceso se volverá "similar a una avalancha".
En la Fig. La Figura 4 muestra un gráfico condicional de pérdidas de presión específicas dependiendo de la velocidad de movimiento del refrigerante en la tubería.
Si, por ejemplo, la pérdida de presión con una longitud de tubería de 15 m es de 400 Pa, cuando la longitud de la tubería se duplica (hasta 30 m), las pérdidas no aumentan dos veces (hasta 800 Pa), sino siete veces, hasta a 2800 Pa.
Por lo tanto, simplemente aumentar la longitud de las tuberías dos veces en relación con las longitudes estándar para un sistema dividido con un compresor On-Off es fatal. El consumo de refrigerante disminuirá varias veces, el compresor se sobrecalentará y muy pronto fallará.
Ciclo de refrigeración de sistemas VRF con subenfriador de freón.
En la Fig. La Figura 5 muestra esquemáticamente el principio de funcionamiento del subenfriador de refrigerante. En la Fig. La Figura 6 muestra el mismo ciclo de refrigeración en un diagrama de presión-entalpía. Echemos un vistazo más de cerca a lo que le sucede al refrigerante cuando funciona el sistema de flujo de refrigerante variable.
1-2: El refrigerante líquido después del condensador en el punto 1 se divide en dos corrientes. La mayor parte pasa a través de un intercambiador de calor a contracorriente. Enfría la mayor parte del refrigerante a +15...+25 °C (dependiendo de su eficiencia), que luego ingresa a la tubería de líquido (punto 2).
1-5: La segunda parte del flujo de refrigerante líquido desde el punto 1 pasa a través de la válvula de expansión, su temperatura desciende a +5 °C (punto 5) y entra en el mismo intercambiador de calor de contracorriente. En este último hierve y enfría la mayor parte del refrigerante. Después de hervir, el freón gaseoso ingresa inmediatamente a la succión del compresor (punto 7).
2-3: A la salida de la unidad exterior (punto 2), el refrigerante líquido pasa a través de tuberías hasta unidades interiores. En este caso prácticamente no se produce intercambio de calor con el ambiente, pero se pierde parte de la presión (punto 3). Para algunos fabricantes, la aceleración se realiza parcialmente en la unidad exterior del sistema VRF, por lo que la presión en el punto 2 es menor que en nuestro gráfico.
3-4: Pérdida de presión de refrigerante en la válvula de control electrónico (ERV), que se encuentra frente a cada unidad interior.
4-6: Evaporación de refrigerante en la unidad interior.
6-7: Pérdida de presión del refrigerante cuando regresa a la unidad exterior a través del gasoducto.
7-8: Compresión de refrigerante gaseoso en un compresor.
8-1: Enfriamiento del refrigerante en el intercambiador de calor de la unidad exterior y su condensación.
Echemos un vistazo más de cerca a la sección del punto 1 al punto 5. En los sistemas VRF sin subenfriador de refrigerante, el proceso desde el punto 1 pasa inmediatamente al punto 5 (a lo largo de la línea azul en la Fig. 6). El valor de rendimiento específico del refrigerante (suministrado a las unidades interiores) es proporcional a la longitud de la línea 5-6. En sistemas donde hay presente un subenfriador, la capacidad neta de refrigerante es proporcional a la línea 4-6. Comparando las longitudes de las líneas 5-6 y 4-6, queda claro el funcionamiento del subenfriador de freón. La eficiencia de enfriamiento del refrigerante circulante aumenta al menos un 25%. Pero esto no significa que el rendimiento de todo el sistema haya aumentado un 25%. El caso es que parte del refrigerante no llegó a las unidades interiores, sino que inmediatamente pasó a la succión del compresor (línea 1-5-6).
Aquí es donde está el equilibrio: en la medida en que aumentó el rendimiento del freón suministrado a las unidades internas, el rendimiento del sistema en su conjunto disminuyó en la misma cantidad.
Entonces, ¿cuál es el punto de utilizar un subenfriador de refrigerante si no aumenta el rendimiento general del sistema VRF? Para responder a esta pregunta volvamos a la Fig. 1. El propósito de utilizar un subenfriador es reducir las pérdidas a lo largo de rutas largas de sistemas de flujo de refrigerante variable.
El hecho es que todas las características de los sistemas VRF se dan con una longitud de tubería estándar de 7,5 m, es decir, comparar sistemas VRF de diferentes fabricantes según los datos del catálogo no es del todo correcto, ya que las longitudes reales de la tubería serán mucho más largas. por regla general, de 40 a 150 m. Cuanto más difiere la longitud de la tubería de la estándar, mayor es la pérdida de presión en el sistema y más hierve el refrigerante en las tuberías de líquido. Las pérdidas de rendimiento de la unidad exterior a lo largo se muestran en gráficos especiales en los manuales de servicio (Fig. 7). Es de acuerdo con estos gráficos que es necesario comparar la eficiencia operativa de los sistemas en presencia de un subenfriador de refrigerante y en ausencia de él. La pérdida de rendimiento de los sistemas VRF sin subenfriador en rutas largas es de hasta un 30%.
conclusiones
1. El subenfriador de refrigerante es un elemento crítico para el funcionamiento de los sistemas VRF. Sus funciones son, en primer lugar, aumentar la capacidad energética del refrigerante suministrado a las unidades internas y, en segundo lugar, reducir las pérdidas de presión en el sistema en rutas largas.
2. No todos los fabricantes de sistemas VRF proporcionan a sus sistemas un subenfriador de refrigerante. Las marcas OEM suelen excluir especialmente el subenfriador para reducir el coste del diseño.
-> 13/03/2012 - Hipotermia en unidades de refrigeración
Subenfriar el refrigerante líquido después del condensador es una forma importante de aumentar la capacidad de enfriamiento de una unidad de refrigeración. Una disminución de un grado en la temperatura del refrigerante subenfriado corresponde a un aumento en el rendimiento de una unidad de refrigeración que funciona normalmente en aproximadamente un 1% con el mismo nivel de consumo de energía. El efecto se logra reduciendo, durante el sobreenfriamiento, la proporción de vapor en la mezcla vapor-líquido, que es el refrigerante condensado suministrado a la válvula de expansión del evaporador incluso desde el receptor.
En unidades de refrigeración de baja temperatura, el uso de subenfriamiento es especialmente eficaz. En ellos, el sobreenfriamiento del refrigerante condensado a temperaturas negativas significativas permite aumentar la capacidad frigorífica de la instalación en más de 1,5 veces.
Dependiendo del tamaño y diseño de las unidades de refrigeración, este factor se puede realizar de varias maneras en un intercambiador de calor adicional instalado en la línea de líquido entre el receptor y la válvula de expansión del evaporador.
Subenfriamiento del refrigerante debido a fuentes de frío externas
- en un intercambiador de calor de agua debido al uso de fuentes disponibles, muy agua fría
- en intercambiadores de calor de aire en la estación fría
- en un intercambiador de calor adicional con vapor frío de una unidad de refrigeración externa/auxiliar
Subenfriamiento debido a recursos internos de la unidad de refrigeración.
- en el intercambiador de calor - subenfriador debido a la expansión de parte del freón que circula en el circuito frigorífico principal - se implementa en instalaciones con compresión de dos etapas y en sistemas satélites, así como en instalaciones con tornillo, pistón y compresores scroll tener puertos de succión intermedios
- en intercambiadores de calor regenerativos con vapor frío aspirado al compresor desde el evaporador principal, implementado en instalaciones que funcionan con refrigerantes con un índice adiabático bajo, principalmente HFC (HFC) y HFO (HFO)
Los sistemas de subenfriamiento que utilizan fuentes de frío externas todavía se utilizan muy raramente en la práctica. El subenfriamiento de fuentes de agua fría se utiliza, por regla general, en bombas de calor (instalaciones de calentamiento de agua, así como en instalaciones de temperatura media y alta, donde hay una fuente de agua fría en las inmediaciones) (pozos artesianos usados, naturales). depósitos para instalaciones de buques, etc. El subenfriamiento procedente de máquinas frigoríficas adicionales externas se produce muy raramente y sólo en instalaciones frigoríficas industriales muy grandes.
El subenfriamiento en los intercambiadores de calor de aire también se utiliza con muy poca frecuencia, ya que esta opción de las unidades de refrigeración aún no se comprende bien y es inusual para los fabricantes de refrigeración rusos. Además, los diseñadores están confundidos por las fluctuaciones estacionales en el aumento de la capacidad de enfriamiento de las instalaciones debido al uso de subenfriadores de aire.
Los sistemas de subenfriamiento que utilizan recursos internos se utilizan ampliamente en las unidades de refrigeración modernas, con casi todos los tipos de compresores. En instalaciones con compresores de tornillo y de pistón de dos etapas, el uso de subenfriamiento domina con seguridad, ya que la capacidad de proporcionar succión de vapor con presión intermedia se implementa directamente en el diseño de este tipo de compresores.
El principal reto al que se enfrentan actualmente los fabricantes de equipos de refrigeración y aire acondicionado para varios propósitos, es aumentar la productividad y eficiencia de los compresores y equipos de intercambio de calor incluidos en los mismos. Esta idea no ha perdido relevancia a lo largo del desarrollo de los equipos de refrigeración desde los inicios de esta industria hasta la actualidad. Hoy en día, cuando el costo de los recursos energéticos, así como el tamaño de la flota de equipos de refrigeración operados y puestos en servicio ha alcanzado niveles tan impresionantes, aumentar la eficiencia de los sistemas que producen y consumen frío se ha convertido en un problema global urgente. Teniendo en cuenta que este problema es complejo, la legislación actual de la mayoría de los países europeos anima a los desarrolladores sistemas de refrigeración para mejorar su eficiencia y productividad.
Por subenfriamiento del condensado nos referimos a una disminución de la temperatura del condensado en comparación con la temperatura del vapor saturado que ingresa al condensador. Se señaló anteriormente que la cantidad de sobreenfriamiento del condensado está determinada por la diferencia de temperatura t norte -t A .
El subenfriamiento del condensado conduce a una disminución notable en la eficiencia de la instalación, ya que con el subenfriamiento del condensado aumenta la cantidad de calor transferido en el condensador al agua de refrigeración. Un aumento del subenfriamiento del condensado de 1°C provoca un exceso de consumo de combustible en instalaciones sin calentamiento regenerativo del agua de alimentación de un 0,5%. Con el calentamiento regenerativo del agua de alimentación, el exceso de consumo de combustible en la instalación es algo menor. En instalaciones modernas con condensadores de tipo regenerativo, subenfriamiento del condensado en condiciones normales de funcionamiento. unidad de condensación no supera los 0,5-1°C. El subenfriamiento del condensado se debe a las siguientes razones:
a) violación de la densidad del aire del sistema de vacío y aumento de la succión de aire;
b) nivel alto condensado en el condensador;
c) flujo excesivo de agua de refrigeración a través del condensador;
d) defectos de diseño del condensador.
Aumentar el contenido de aire en el vapor-aire.
La mezcla conduce a un aumento de la presión parcial del aire y, en consecuencia, a una disminución de la presión parcial del vapor de agua en relación con la presión total de la mezcla. Como resultado, la temperatura del vapor de agua saturado y, por tanto, la temperatura del condensado, será menor que antes del aumento del contenido de aire. Por tanto, una de las medidas importantes destinadas a reducir el subenfriamiento del condensado es garantizar una buena densidad del aire en el sistema de vacío de la turbina.
Con un aumento significativo en el nivel de condensado en el condensador, puede ocurrir el fenómeno de que las filas inferiores de los tubos de enfriamiento sean lavadas por el condensado, como resultado de lo cual el condensado se sobreenfriará. Por lo tanto, es necesario asegurarse de que el nivel de condensado esté siempre por debajo de la fila inferior de tubos de refrigeración. el mejor remedio prevenir aumentos inaceptables en los niveles de condensado es un dispositivo regulación automática en el condensador.
Un flujo excesivo de agua a través del condensador, especialmente a bajas temperaturas, provocará un aumento del vacío en el condensador debido a una disminución de la presión parcial del vapor de agua. Por lo tanto, el flujo de agua de refrigeración a través del condensador debe ajustarse dependiendo de la carga de vapor en el condensador y la temperatura del agua de refrigeración. Con el ajuste adecuado del flujo de agua de refrigeración en el condensador, se mantendrá un vacío económico y el subenfriamiento del condensado no excederá el valor mínimo para un condensador determinado.
El sobreenfriamiento del condensado puede ocurrir debido a fallas de diseño del condensador. En algunos diseños de condensadores, como resultado de la estrecha disposición de los tubos de enfriamiento y su mala distribución a lo largo de las placas de los tubos, se crea una gran resistencia al vapor, que en algunos casos alcanza 15-18 mm Hg. Arte. La alta resistencia al vapor del condensador conduce a una disminución significativa de la presión por encima del nivel del condensado. Se produce una disminución de la presión de la mezcla por encima del nivel del condensado debido a una disminución de la presión parcial del vapor de agua. Por tanto, la temperatura del condensado es significativamente menor que la temperatura del vapor saturado que ingresa al condensador. En tales casos, para reducir el sobreenfriamiento del condensado, es necesario realizar modificaciones estructurales, es decir, retirar algunos de los tubos de refrigeración para instalar pasillos en el haz de tubos y reducir la resistencia al vapor del condensador.
Hay que tener en cuenta que la retirada de parte de los tubos de refrigeración y la consiguiente reducción de la superficie de refrigeración del condensador conduce a un aumento de la carga específica del condensador. Sin embargo, aumentar la carga de vapor específica suele ser bastante aceptable, ya que los diseños de condensadores más antiguos tienen una carga de vapor específica relativamente baja.
Examinamos los principales problemas del funcionamiento del equipo de una unidad condensadora de turbina de vapor. De lo anterior se deduce que al operar una unidad de condensación se debe prestar atención principal a mantener un vacío económico en el condensador y garantizar un subenfriamiento mínimo del condensado. Estos dos parámetros afectan significativamente la eficiencia de la unidad de turbina. Para ello, es necesario mantener una buena densidad del aire del sistema de vacío de la unidad de turbina, garantizar el funcionamiento normal de los dispositivos de extracción de aire, bombas de circulación y condensado, mantener limpios los tubos del condensador, controlar la densidad del agua del condensador y evitar un aumento en la succión de agua cruda y garantizar el funcionamiento normal de los dispositivos de enfriamiento. La instrumentación, reguladores automáticos, dispositivos de señalización y control disponibles en la instalación permiten al personal de mantenimiento controlar el estado de los equipos y el modo de funcionamiento de la instalación y mantener modos de funcionamiento que aseguren un funcionamiento altamente económico y fiable de la instalación.
En el condensador, el refrigerante gaseoso comprimido por el compresor pasa a estado líquido (se condensa). Dependiendo de las condiciones de trabajo circuito de refrigeración El vapor del refrigerante puede condensarse total o parcialmente. Para el correcto funcionamiento del circuito frigorífico es necesaria la condensación completa del vapor del refrigerante en el condensador. El proceso de condensación ocurre a una temperatura constante, llamada temperatura de condensación.
El subenfriamiento del refrigerante es la diferencia entre la temperatura de condensación y la temperatura del refrigerante que sale del condensador. Mientras haya al menos una molécula de gas en la mezcla de refrigerante gaseoso y líquido, la temperatura de la mezcla será igual a la temperatura de condensación. Por lo tanto, si la temperatura de la mezcla en la salida del condensador es igual a la temperatura de condensación, entonces la mezcla de refrigerante contiene vapor, y si la temperatura del refrigerante en la salida del condensador es menor que la temperatura de condensación, entonces esto indica claramente que la El refrigerante se ha vuelto completamente líquido.
Sobrecalentamiento del refrigerante es la diferencia entre la temperatura del refrigerante que sale del evaporador y el punto de ebullición del refrigerante en el evaporador.
¿Por qué es necesario sobrecalentar los vapores del refrigerante ya evaporado? El objetivo de esto es asegurarse de que se garantice que todo el refrigerante cambie a un estado gaseoso. La presencia de una fase líquida en el refrigerante que ingresa al compresor puede provocar golpes de ariete y dañar el compresor. Y dado que la ebullición del refrigerante ocurre a una temperatura constante, no podemos decir que todo el refrigerante se ha evaporado hasta que su temperatura excede su punto de ebullición.
En los motores de combustión interna tenemos que afrontar el fenómeno vibraciones torsionales ejes Si estas vibraciones amenazan la resistencia del cigüeñal en el rango operativo de velocidad de rotación del eje, entonces se utilizan antivibradores y amortiguadores. Se colocan en el extremo libre del cigüeñal, es decir, donde se producen las mayores fuerzas de torsión.
fluctuaciones.
Fuerzas externas obligan al cigüeñal diésel a sufrir vibraciones de torsión.
Estas fuerzas son la presión del gas y las fuerzas de inercia de la biela y el mecanismo de manivela, bajo cuya acción variable se crea un par que cambia continuamente. Bajo la influencia de un par desigual, las secciones del cigüeñal se deforman: se tuercen y se desenrollan. En otras palabras, en el cigüeñal se producen vibraciones de torsión. La compleja dependencia del par del ángulo de rotación del cigüeñal se puede representar como una suma de curvas sinusoidales (armónicas) con diferentes amplitudes y frecuencias. A una determinada velocidad de rotación del cigüeñal, la frecuencia de la fuerza perturbadora, en este caso algún componente del par, puede coincidir con la frecuencia de las vibraciones del propio eje, es decir, se producirá un fenómeno de resonancia en el que las amplitudes de las Las vibraciones de torsión del eje pueden llegar a ser tan grandes que el eje puede colapsar.
Para eliminar Para abordar el fenómeno de la resonancia en los motores diésel modernos, se utilizan dispositivos especiales: antivibradores. Un tipo de dispositivo de este tipo, el antivibrador pendular, se ha generalizado. En el momento en que el movimiento del volante se acelera durante cada una de sus oscilaciones, la carga del antivibrador, según la ley de inercia, tenderá a mantener su movimiento a la misma velocidad, es decir, comenzará a retrasarse a un cierto ángulo desde la sección del eje al que está unido el antivibrador (posición II) . La carga (o más bien, su fuerza de inercia), por así decirlo, "ralentizará" el eje. Cuando la velocidad angular del volante (eje) comienza a disminuir durante la misma oscilación, la carga, obedeciendo la ley de inercia, tenderá a "tirar" del eje con él (posición III),
Por lo tanto, las fuerzas de inercia de la carga suspendida durante cada oscilación actuarán periódicamente sobre el eje en la dirección opuesta a la aceleración o desaceleración del eje y, por lo tanto, cambiarán la frecuencia de sus propias oscilaciones.
Amortiguadores de silicona. El amortiguador consta de una carcasa sellada, dentro de la cual se encuentra un volante (masa). El volante puede girar libremente con respecto a la carcasa montada en el extremo del cigüeñal. El espacio entre la carcasa y el volante está lleno de silicona líquida, que tiene una alta viscosidad. Cuando el cigüeñal gira uniformemente, el volante, debido a las fuerzas de fricción en el fluido, adquiere la misma frecuencia (velocidad) de rotación que el eje. ¿Qué pasa si se producen vibraciones torsionales del cigüeñal? Luego, su energía se transfiere al cuerpo y será absorbida por las fuerzas de fricción viscosa que surgen entre el cuerpo y la masa inercial del volante.
Modos de baja velocidad y carga. La transición de los motores principales a modos de baja velocidad, así como la transición de los motores auxiliares a modos de baja carga, está asociada con una reducción significativa en el suministro de combustible a los cilindros y un aumento del exceso de aire. Al mismo tiempo, los parámetros del aire al final de la compresión disminuyen. El cambio en PC y Tc es especialmente notable en motores con sobrealimentación de turbina de gas, ya que el compresor de la turbina de gas prácticamente no funciona con cargas bajas y el motor cambia automáticamente al modo de funcionamiento de aspiración natural. Pequeñas porciones de combustible quemado y un gran exceso de aire reducen la temperatura en la cámara de combustión.
Debido a las bajas temperaturas del ciclo, el proceso de combustión del combustible es lento y lento, parte del combustible no tiene tiempo de quemarse y fluye por las paredes del cilindro hacia el cárter o es arrastrado con los gases de escape al sistema de escape.
La mala formación de la mezcla de combustible con aire, causada por una disminución en la presión de inyección de combustible cuando la carga cae y la velocidad de rotación disminuye, también contribuye al deterioro de la combustión del combustible. La inyección de combustible desigual e inestable, así como las bajas temperaturas en los cilindros, provocan un funcionamiento inestable del motor, a menudo acompañado de fallos de encendido y aumento de humo.
La formación de carbono es especialmente intensa cuando se utilizan combustibles pesados en los motores. Cuando se opera con cargas bajas, debido a la mala atomización y a las temperaturas relativamente bajas en el cilindro, las gotas de combustible pesado no se queman por completo. Cuando se calienta una gota, las fracciones ligeras se evaporan y arden gradualmente, y en su núcleo sólo quedan fracciones pesadas y de alto punto de ebullición, basadas en hidrocarburos aromáticos, que tienen los enlaces más fuertes entre los átomos. Por lo tanto, su oxidación conduce a la formación de productos intermedios: asfaltenos y resinas, que tienen una alta pegajosidad y pueden adherirse firmemente a las superficies metálicas.
Debido a las circunstancias anteriores, cuando los motores funcionan durante mucho tiempo a bajas velocidades y cargas, se produce una contaminación intensiva de los cilindros y especialmente del tracto de escape con productos de la combustión incompleta de combustible y aceite. Los canales de escape de las tapas de los cilindros de trabajo y los tubos de escape están cubiertos con una densa capa de sustancias resinosas asfálticas y coque, lo que a menudo reduce su área de flujo entre un 50 y un 70%. En el tubo de escape, el espesor de la capa de carbono alcanza entre 10 y 20 mm. Estos depósitos se encienden periódicamente a medida que aumenta la carga del motor, provocando un incendio en el sistema de escape. Todos los depósitos aceitosos se queman y las sustancias secas de dióxido de carbono formadas durante la combustión se expulsan a la atmósfera.
Formulaciones de la segunda ley de la termodinámica.
Para la existencia de un motor térmico, se necesitan 2 fuentes: una fuente caliente y una fuente fría (medio ambiente). Si una máquina térmica funciona con una sola fuente, se llama máquina de movimiento perpetuo del segundo tipo.
1 formulación (Ostwald):
"Una máquina de movimiento perpetuo del segundo tipo es imposible."
Una máquina de movimiento perpetuo del primer tipo es una máquina térmica para la cual L>Q1, donde Q1 es el calor suministrado. La primera ley de la termodinámica "permite" la posibilidad de crear un motor térmico que convierta completamente el calor suministrado Q1 en trabajo L, es decir, L = Q1. La segunda ley impone restricciones más estrictas y establece que el trabajo debe ser menor que el calor suministrado (L
"El calor no puede transferirse espontáneamente de un cuerpo más frío a uno más cálido".
Para hacer funcionar un motor térmico, se necesitan dos fuentes: fría y caliente. 3ª formulación (Carnot):
"Donde hay una diferencia de temperatura, se puede trabajar".
Todas estas formulaciones están interconectadas; de una formulación se puede obtener otra.
Eficiencia del indicador depende de: relación de compresión, relación de exceso de aire, diseño de la cámara de combustión, ángulo de avance, velocidad de rotación, duración de la inyección de combustible, calidad de atomización y formación de la mezcla.
Aumento de la eficiencia del indicador(mejorando el proceso de combustión y reduciendo las pérdidas de calor del combustible durante los procesos de compresión y expansión)
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Los motores modernos se caracterizan por un alto nivel de estrés térmico del grupo cilindro-pistón, debido a la aceleración de su proceso de trabajo. Esto requiere un mantenimiento técnicamente competente del sistema de refrigeración. La eliminación de calor necesaria de las superficies calentadas del motor se puede lograr aumentando la diferencia en la temperatura del agua T = T in.out - T in.in, o aumentando su caudal. La mayoría de las empresas fabricantes de diésel recomiendan T = 5 – 7 grados C para MOD y t = 10 – 20 grados C para SOD y VOD. La limitación de la diferencia de temperatura del agua se debe al deseo de mantener tensiones de temperatura mínimas de los cilindros y casquillos a lo largo de su altura. La intensificación de la transferencia de calor se lleva a cabo debido a las altas velocidades de movimiento del agua.
Al enfriar con agua de mar, la temperatura máxima es de 50 grados C. Sólo los sistemas de refrigeración cerrados pueden aprovechar la refrigeración a alta temperatura. Cuando la temperatura del refrigerante aumenta. agua, las pérdidas por fricción en el grupo de pistones disminuyen y el efecto aumenta ligeramente. potencia y eficiencia del motor, con un aumento de TV, el gradiente de temperatura a lo largo del espesor del casquillo disminuye y las tensiones térmicas también disminuyen. Cuando la temperatura de enfriamiento disminuye. agua, la corrosión química aumenta debido a la condensación de ácido sulfúrico en el cilindro, especialmente cuando se queman combustibles de azufre. Sin embargo, existe una limitación de la temperatura del agua debido a la limitación de la temperatura del espejo del cilindro (180 grados C) y su aumento adicional puede provocar una violación de la resistencia de la película de aceite, su desaparición y la aparición de piel seca. fricción. Por tanto, la mayoría de las empresas limitan la temperatura a 50-60 g. C y sólo cuando se queman combustibles con alto contenido de azufre se permiten entre 70 y 75 g. CON.
Coeficiente de transferencia de calor- una unidad que denota el paso de un flujo de calor de 1 W a través de un elemento estructural de un edificio con un área de 1 m2 con una diferencia entre las temperaturas del aire exterior e interior de 1 Kelvin W/(m2K).
La definición de coeficiente de transferencia de calor es la siguiente: la pérdida de energía por metro cuadrado de superficie con una diferencia de temperatura exterior e interior. Esta definición implica la relación entre vatios, metros cuadrados y Kelvin. W/(m2·K).
Para calcular los intercambiadores de calor se utiliza ampliamente una ecuación cinética, que expresa la relación entre el flujo de calor Q y la superficie de transferencia de calor F, llamada ecuación básica de transferencia de calor: Q = KF∆tсрτ, donde K es el coeficiente cinético (coeficiente de transferencia de calor que caracteriza la tasa de transferencia de calor; ∆tср es la fuerza impulsora promedio o la diferencia de temperatura promedio entre los refrigerantes (diferencia de temperatura promedio) a lo largo de la superficie de transferencia de calor; τ es tiempo.
La mayor dificultad es el cálculo. coeficiente de transferencia de calor K, que caracteriza la velocidad del proceso de transferencia de calor que involucra los tres tipos de transferencia de calor. El significado físico del coeficiente de transferencia de calor se desprende de la ecuación (); su dimensión:
En la Fig. 244 OB = R - radio del cigüeñal y AB=L - longitud de la biela. Denotemos la relación L0 = L/ R - se llama longitud relativa de la biela, para motores diesel marinos está en el rango de 3,5-4,5.
sin embargo, en la teoría KSM SE UTILIZA LA CANTIDAD INVERSA λ= R/L
La distancia entre el eje del pasador del pistón y el eje del eje cuando se gira en un ángulo a
AO = AD + DO = LcosB + Rcosa
Cuando el pistón está dentro. m.t., entonces esta distancia es igual a L+R.
En consecuencia, el recorrido recorrido por el pistón al girar la manivela en un ángulo a será igual a x=L+R-AO.
Mediante cálculos matemáticos obtenemos la fórmula para la trayectoria del pistón.
X = R ( 1-cosa +1/ λ(1-cosB) ) (1)
La velocidad promedio del pistón Vm, junto con la velocidad de rotación, es un indicador del modo de velocidad del motor. Está determinada por la fórmula Vm = Sn/30, donde S es la carrera del pistón, m; n - velocidad de rotación, min-1. Se cree que para MOD vm = 4-6 m/s, para SOD vm = 6s-9 m/s y para VOD vm > 9 m/s. Cuanto mayor sea el vm, mayores serán las tensiones dinámicas en las piezas del motor y mayor será la probabilidad de su desgaste, principalmente el grupo cilindro-pistón (CPG). Actualmente, el parámetro vm ha alcanzado un cierto límite (15-18,5 m/s), debido a la resistencia de los materiales utilizados en la construcción del motor, especialmente porque la tensión dinámica de la culata es proporcional al cuadrado del valor vm. Por lo tanto, con un aumento de vm en un factor de 3, las tensiones en las piezas aumentarán en un factor de 9, lo que requerirá un aumento correspondiente en las características de resistencia de los materiales utilizados para la fabricación de piezas de CPG.
La velocidad promedio del pistón siempre se indica en el pasaporte (certificado) del fabricante del motor.
La velocidad real del pistón, es decir, su velocidad en un momento dado (en m/s), se define como la primera derivada de la trayectoria con respecto al tiempo. Sustituyamos a = ω t en la fórmula (2), donde ω es la frecuencia de rotación del eje en rad/seg, t es el tiempo en segundos. Después de transformaciones matemáticas obtenemos la fórmula para la velocidad del pistón:
C=Rω(sina+0.5λsen2a) (3)
donde R es el radio de la manivela vm\
ω - frecuencia angular de rotación del cigüeñal en rad/seg;
a - ángulo de rotación del cigüeñal en grados;
λ= relación R/L entre el radio del cigüeñal y la longitud de la biela;
Co - velocidad periférica del centro del muñón del cigüeñal vm/seg;
L - longitud de la biela en mm.
Con una longitud de biela infinita (L=∞ y λ =0), la velocidad del pistón es igual a
Diferenciando la fórmula (1) de manera similar, obtenemos
С= Rω sen (a +B) / cosB (4)
Los valores de la función sin(a+B) se toman de las tablas proporcionadas en libros de referencia y manuales en función de a y λ.
Es obvio que valor máximo la velocidad del pistón en L=∞ será a=90° y a=270°:
Cmax= Rω sin a.. Dado que Co= πRn/30 y Cm=Sn/30=2Rn/30=Rn/15 entonces
Co/Cm= πRn15/Rn30=π/2=1,57 de donde Co=1,57 Cm
En consecuencia, la velocidad máxima del pistón será igual. Cmáx = 1,57 St.
Representemos la ecuación de velocidad en la forma
С = Rωsin a +1/2λ Rωsin2a.
Gráficamente, ambos términos del lado derecho de esta ecuación se representarán como sinusoides. El primer término Rωsin a, que representa la velocidad del pistón para una longitud infinita de la biela, estará representado por una sinusoide de primer orden, y el segundo término 1/2λ Rωsin2a-corrección para la influencia de la longitud finita de la biela. - por una sinusoide de segundo orden.
Construyendo las sinusoides indicadas y sumándolas algebraicamente, obtenemos una gráfica de velocidad teniendo en cuenta la influencia indirecta de la biela.
En la Fig. 247 se muestran: 1 - curva Rωsin a,
2 - curva1/2λ Rωsin2a
3 - curvaC.
Se entiende por propiedades operativas las características objetivas del combustible que se manifiestan durante su uso en un motor o unidad. El proceso de combustión es el más importante y determina sus propiedades operativas. El proceso de combustión del combustible, por supuesto, está precedido por los procesos de evaporación, ignición y muchos otros. La naturaleza del comportamiento del combustible en cada uno de estos procesos es la esencia de las principales propiedades operativas de los combustibles. Actualmente se están evaluando las siguientes propiedades de rendimiento de los combustibles.
La volatilidad caracteriza la capacidad de un combustible para cambiar de estado líquido a estado de vapor. Esta propiedad se forma a partir de indicadores de calidad del combustible como composición fraccionaria, presión. vapores saturados a diferentes temperaturas, tensión superficial y otros. La volatilidad es importante a la hora de seleccionar el combustible y determina en gran medida las características técnicas, económicas y operativas de los motores.
La inflamabilidad caracteriza las características del proceso de ignición de mezclas de vapores de combustible y aire. La evaluación de esta propiedad se basa en indicadores de calidad tales como temperatura y límites de concentración de ignición, punto de inflamación y temperatura de autoignición, etc. El índice de inflamabilidad de un combustible tiene la misma importancia que su inflamabilidad; a continuación, estas dos propiedades se consideran juntas.
La inflamabilidad determina la eficiencia del proceso de combustión de mezclas de aire y combustible en las cámaras de combustión de los motores y los dispositivos de combustión.
La bombeabilidad caracteriza el comportamiento del combustible al bombearlo a través de tuberías y sistemas de combustible, así como al filtrarlo. Esta propiedad determina el suministro ininterrumpido de combustible al motor a diferentes temperaturas de funcionamiento. La bombeabilidad de los combustibles se evalúa mediante las propiedades viscosidad-temperatura, punto de turbidez y punto de fluidez, temperatura límite de filtrabilidad, contenido de agua, impurezas mecánicas, etc.
La propensión a los depósitos es la capacidad de un combustible de formar varios tipos de depósitos en las cámaras de combustión, los sistemas de combustible y las válvulas de admisión y escape. La evaluación de esta propiedad se basa en indicadores tales como contenido de cenizas, capacidad de coquización, contenido de sustancias resinosas, hidrocarburos insaturados etc.
La corrosividad y compatibilidad con materiales no metálicos caracteriza la capacidad de un combustible para provocar corrosión de metales, hinchazón, destrucción o cambios en las propiedades de sellos de caucho, selladores y otros materiales. Esta propiedad operativa permite una evaluación cuantitativa del contenido de sustancias corrosivas en el combustible, probando la resistencia de varios metales, cauchos y selladores en contacto con el combustible.
La capacidad protectora es la capacidad del combustible para proteger los materiales de los motores y unidades de la corrosión cuando entran en contacto con un ambiente agresivo en presencia de combustible y, en primer lugar, la capacidad del combustible para proteger los metales de la corrosión electroquímica cuando entra agua. Esta propiedad se evalúa mediante métodos especiales que implican la acción del agua corriente, de mar y de lluvia sobre los metales en presencia de combustible.
Las propiedades antidesgaste caracterizan la reducción del desgaste de las superficies de fricción en presencia de combustible. Estas propiedades son importantes para motores en los que las bombas de combustible y el equipo de control de combustible se lubrican únicamente con el combustible mismo sin el uso de lubricante (por ejemplo, en un émbolo bomba de combustible alta presión). La propiedad se evalúa por viscosidad y lubricidad.
La capacidad de enfriamiento determina la capacidad del combustible para absorber y eliminar el calor de las superficies calentadas cuando se usa el combustible como refrigerante. La evaluación de las propiedades se basa en indicadores de calidad como la capacidad calorífica y la conductividad térmica.
La estabilidad caracteriza la preservación de los indicadores de calidad del combustible durante el almacenamiento y transporte. Esta propiedad evalúa la estabilidad física y química del combustible y su susceptibilidad al ataque biológico de bacterias, hongos y moho. El nivel de esta propiedad le permite establecer Período de garantía Almacenamiento de combustible en diferentes condiciones climáticas.
Las propiedades ambientales caracterizan el impacto del combustible y sus productos de combustión en los seres humanos y ambiente. La evaluación de esta propiedad se basa en la toxicidad del combustible y sus productos de combustión y el riesgo de incendio y explosión.
Las vastas extensiones del mar son surcadas por grandes embarcaciones obedientes a las manos y la voluntad del hombre, impulsadas por potentes motores que utilizan Varios tipos de combustible marino. Los buques de transporte pueden utilizar una variedad de motores, pero la mayoría de estas estructuras flotantes están equipadas con motores diésel. El combustible para motores marinos utilizado en motores diesel marinos se divide en dos clases: destilado y pesado. El combustible destilado incluye el combustible diésel de verano, así como los combustibles extranjeros, el diésel marino, el gasóleo y otros. Tiene una viscosidad baja, por lo que no
Requiere precalentamiento al arrancar el motor. Se utiliza en motores diésel de alta y media velocidad y, en algunos casos, en motores diésel de baja velocidad en modo de arranque. En ocasiones se utiliza como aditivo para combustibles pesados en los casos en que es necesario reducir su viscosidad. Variedades pesadas Los combustibles se diferencian de los combustibles destilados por una mayor viscosidad, más alta temperatura solidificación, presencia de un mayor número de fracciones pesadas, alto contenido de cenizas, azufre, impurezas mecánicas y agua. Los precios de este tipo de combustible marino son significativamente más bajos.
La mayoría de Los barcos utilizan el combustible diésel pesado más barato para motores marinos, o fueloil. El uso de fueloil se debe principalmente a razones económicas, ya que los precios del combustible marítimo, así como los costos generales de transporte de mercancías. por transporte marítimo cuando se utiliza fueloil, se reducen significativamente. A modo de ejemplo, cabe señalar que la diferencia en el coste del fueloil y otros tipos de combustible utilizados para los motores marinos es de unos doscientos euros por tonelada.
Sin embargo, las Reglas de transporte marítimo prescriben en ciertos modos de operación, por ejemplo, durante las maniobras, el uso de combustible marino más costoso y de baja viscosidad o combustible diesel. En algunas zonas marinas, por ejemplo, el Canal de la Mancha, debido a la complejidad de la navegación y la necesidad de cumplir con los requisitos ambientales, el uso de fueloil como combustible principal está generalmente prohibido.
Selección de combustible Depende en gran medida de la temperatura a la que se utilizará. El arranque normal y el funcionamiento normal del motor diésel se garantizan en verano con un índice de cetano de 40-45, en periodo de invierno es necesario aumentarlo a 50-55. Para los combustibles de motor y los fuelóleos, el índice de cetano está en el rango de 30 a 35, para los combustibles diésel, de 40 a 52.
Los diagramas Ts se utilizan principalmente con fines ilustrativos porque en un diagrama Pv el área bajo la curva expresa el trabajo realizado por una sustancia pura en un proceso reversible, mientras que en un diagrama Ts el área bajo la curva representa el calor recibido en las mismas condiciones.
Los componentes tóxicos son: monóxido de carbono CO, hidrocarburos CH, óxidos de nitrógeno NOx, partículas, benceno, tolueno, hidrocarburos aromáticos policíclicos HAP, benzopireno, hollín y partículas, plomo y azufre.
Actualmente, las normas para las emisiones de sustancias nocivas de los motores diésel marinos las establece la OMI, la organización marítima internacional. Todos los motores diésel marinos que se fabrican actualmente deben cumplir estas normas.
Los principales componentes peligrosos para los humanos en los gases de escape son: NOx, CO, CnHm.
Varios métodos, por ejemplo la inyección directa de agua, sólo pueden implementarse en la etapa de diseño y fabricación del motor y sus sistemas. Para un existente gama de modelos Motores, estos métodos son inaceptables o requieren costos significativos para actualizar el motor, reemplazar sus componentes y sistemas. En una situación en la que es necesaria una reducción significativa de los óxidos de nitrógeno sin reequipar los motores diésel de serie (y este es exactamente un caso así), lo más manera efectiva es el uso de un convertidor catalítico de tres vías. El uso de un neutralizador está justificado en zonas donde existen altos requisitos de emisiones de NOx, por ejemplo en las grandes ciudades.
Por tanto, las principales direcciones para reducir las emisiones nocivas de escape de los motores diésel se pueden dividir en dos grupos:
1)-Mejora del diseño y los sistemas del motor.;
2) - métodos que no requieren modernización del motor: uso de convertidores catalíticos y otros medios de purificación de gases de escape, mejora de la composición del combustible, uso de combustibles alternativos.