Tik maždaug prieš šimtą metų vidaus degimo varikliai turėjo iškovoti vietą, kurią jie užima šiuolaikinėje automobilių pramonėje aršioje konkurencijoje. Tada jų pranašumas anaiptol nebuvo toks akivaizdus kaip šiandien. Iš tiesų, garo variklis – pagrindinis benzininio variklio konkurentas – turėjo milžiniškų pranašumų, palyginti su juo: netriukšmingumą, lengvą galios valdymą, puikias traukos charakteristikas ir nuostabų „visaėdį“, leidžiantį dirbti su bet kokio tipo kuru nuo medienos iki medienos. benzino. Tačiau galiausiai vidaus degimo variklių efektyvumas, lengvumas ir patikimumas nugalėjo ir privertė susitaikyti su jų trūkumais kaip neišvengiamu.
1950-aisiais, atsiradus dujų turbinoms ir rotoriniams varikliams, prasidėjo vidaus degimo variklių monopolinės padėties puolimas automobilių pramonėje – puolimas, kuris dar nebuvo vainikuotas sėkme. Maždaug tais pačiais metais buvo bandoma į sceną pristatyti naują variklį, kuris nuostabiai sujungia benzininio variklio efektyvumą ir patikimumą su netriukšmingumu ir „visaėdžiu“ garų įrengimu. Tai garsusis išorinio degimo variklis, kurį škotų kunigas Robertas Stirlingas užpatentavo 1816 m. rugsėjo 27 d. (anglų patentas Nr. 4081).
Proceso fizika
Visų be išimties šiluminių variklių veikimo principas pagrįstas tuo, kad įkaitusioms dujoms plečiantis, atliekama daugiau mechaninių darbų, nei reikia suspausti šaltas. Norėdami tai įrodyti, pakanka butelio ir dviejų puodų karšto ir šalto vandens. Pirmiausia butelis panardinamas į ledinį vandenį, o kai oras jame atvėsta, kaklelis užkemšamas kamščiu ir greitai perkeliamas į karštą vandenį. Po kelių sekundžių pasigirsta spragtelėjimas, o butelyje įkaitintos dujos išstumia kamštį, atlikdamos mechaninį darbą. Butelį vėl galima grąžinti į ledinį vandenį – ciklas kartosis.
pirmosios Stirlingo mašinos cilindrai, stūmokliai ir įmantrios svirtys beveik tiksliai atkartojo šį procesą, kol išradėjas suprato, kad dalis šilumos, paimtos iš dujų aušinant, gali būti panaudota daliniam šildymui. Tereikia kažkokios talpyklos, kurioje būtų galima sukaupti aušinant iš dujų paimtą šilumą, o kaitinant ją grąžinti.
Bet, deja, net šis labai svarbus patobulinimas neišgelbėjo Stirlingo variklio. Iki 1885 metų čia pasiekti rezultatai buvo labai vidutiniški: 5-7 procentai efektyvumo, 2 litrai. Su. galios, 4 tonų svorio ir 21 kubinio metro užimamo ploto.
Išorinio degimo variklių neišgelbėjo net kitos švedų inžinieriaus Ericksono sukurtos konstrukcijos sėkmė. Skirtingai nei Stirlingas, jis pasiūlė dujas šildyti ir vėsinti ne pastoviu tūriu, o pastoviu slėgiu. 1887 metais keli tūkstančiai mažų Erickson variklių puikiai veikė spaustuvėse, namuose, kasyklose, laivuose. Jie užpildė vandens rezervuarus, varė liftus. Eriksonas netgi bandė juos pritaikyti vairuoti ekipažams, tačiau jie pasirodė per sunkūs. Rusijoje prieš revoliuciją daug tokių variklių buvo gaminama pavadinimu „Šiluma ir galia“.
Pernai žurnalas, kurio pirmajame numeryje buvo pasveikinti skaitytojai A. Einšteinas, Paaiškėjo 85 metų.
Nedidelis Redakcinės kolegijos kolektyvas ir toliau publikuoja IR, kurio skaitytojais jums garbė būti. Nors kiekvienais metais tai padaryti darosi vis sunkiau. Ilgą laiką, naujojo amžiaus pradžioje, redaktoriai turėjo palikti savo gimtąją vietą Myasnitskaya gatvėje. (Na, iš tikrųjų, tai vieta bankams, o ne kokiam nors išradėjų būriui). Nors mums padėjo Y. Masliukovas(tuo metu Rusijos Federacijos Pramonės federalinės asamblėjos Valstybės Dūmos komiteto pirmininkas) persikelti į NIIAA šalia Kaluzhskaya metro stoties. Nepaisant to, kad Redakcinė kolegija laikėsi sutarties sąlygų ir laiku sumokėjo nuomą, bei įkvepiančio Rusijos Federacijos prezidento ir vyriausybės naujovių kurso paskelbimo, naujasis NIIAA direktorius mus informavo apie redakcijos iškeldinimas „dėl veiklos būtinumo“. Tai nepaisant to, kad NIIAA darbuotojų skaičius sumažėjo beveik 8 kartus ir atitinkamai atlaisvinta erdvė, ir nepaisant to, kad redakcijos užimamas plotas nesudarė nė šimtosios procento beribių NIIAA plotų. .
Mus priglaudė MIREA, kurioje buvome pastaruosius penkerius metus. Judink du kartus, kad sudegtum vieną kartą, sako patarlė. Tačiau redaktoriai laikosi ir laikysis, kol galės. Ir ar gali egzistuoti tol, kol žurnalas „Išradėjas ir novatorius“ Skaityti ir rašyti.
Stengdamiesi informacija aprėpti daugiau besidominčių, atnaujinome žurnalo svetainę, padarydami ją, mūsų nuomone, informatyvesnę. Užsiimame praėjusių metų leidinių skaitmeninimu, pradedant nuo 1929 metai – žurnalo įkūrimo laikas. Išleidžiame elektroninę versiją. Bet pagrindinis dalykas yra popierinis leidimas IR.
Deja, abonentų skaičius, vienintelis finansinis egzistavimo pagrindas IR, o organizacijų ir asmenų mažėja. Ir daugybė mano paramos žurnalui laiškų įvairaus rango vyriausybių vadovams (abu Rusijos Federacijos prezidentams, ministrams pirmininkams, abiem Maskvos merams, abiem Maskvos srities gubernatoriams, gimtojo Kubano gubernatoriui, didžiųjų Rusijos įmonių vadovams) nedavė jokio rezultato.
Atsižvelgdama į tai, kas išdėstyta pirmiau, Redakcinė kolegija prašo jūsų, mūsų skaitytojų: remkite žurnalą, žinoma, jei įmanoma. Žemiau yra paskelbtas kvitas, kuriuo galite pervesti pinigus už įstatymų numatytą veiklą, tai yra žurnalo leidybą.
Vienas iš perspektyvių mechaninės energijos šaltinių automobiliams yra išorinio degimo variklis, kurį prieš porą šimtmečių sukūrė Škotijoje gimęs Robertas Stirlingas. Stirlingo išorinio degimo variklis pagal veikimo principą labai skiriasi nuo įprasto visiems vidaus degimo varikliams. Tačiau kurį laiką po kūrimo jie saugiai apie tai pamiršo.
Kūrybos istorija
1816 m. Škotijoje gimęs Robertas Stirlingas užpatentavo šilumos variklį, kuris šiandien pavadintas jo kūrėjo vardu. Tačiau pačią karšto oro variklių idėją jis sugalvojo visai ne jis. Tačiau pirmąjį sąmoningą projektą sukurti tokį padalinį įgyvendino Stirlingas.
Jis patobulino sistemą, pridėdamas prie jos valytuvą, techninėje literatūroje vadinamą šilumokaičiu. Dėl to variklio našumas labai padidėjo, nes jis buvo šiltas. Šis modelis tuo metu buvo pripažintas patvariausiu, nes niekada nesprogo.
Nepaisant tokio spartaus modelio pažangos, XX amžiaus pradžioje tolesnio išorinio degimo variklio tobulinimo buvo atsisakyta dėl jo kainos, o vidaus degimo variklis.
Stirlingo variklis: veikimo principas ir modifikavimas
Bet kurio šiluminio variklio veikimo principas yra tas, kad norint gauti išsiplėtusias dujas, reikia didelių mechaninių pastangų. Kaip iliustratyvų pavyzdį galime pateikti eksperimentą su dviem keptuvėmis, pagal kurias jos užpildomos šaltu ir karštu vandeniu. Buteliuką su užsukamu dangteliu panardinkite į šaltą vandenį. Po to butelis perkeliamas į karštą vandenį.
Šiuo judesiu butelyje esančios dujos atlieka mechaninį darbą ir išstumia kamštelį iš kaklo. Pirmasis išorinio degimo variklio modelis veikė lygiai tokiu pačiu principu. Tačiau vėliau kūrėjas suprato, kad dalį pagamintos šilumos galima panaudoti šildymui. Vieneto produktyvumas nuo to tik padidėjo.
Šiek tiek vėliau inžinierius iš Švedijos Ericksonas patobulino dizainą, iškeldamas idėją vėsinti ir šildyti dujas esant pastoviam slėgiui, o ne tūriui. Tai leido varikliui „pakilti karjeros laiptais“ ir pradėti naudoti kasyklose bei spaustuvėse. Įguloms ir transporto priemonėms įrenginys buvo per sunkus.
Paveiksle aiškiai parodytas Stirlingo variklio veikimo ciklas.
Kaip veikia Stirlingo variklis? Jis paverčia iš išorės tiekiamą šiluminę energiją naudingu mechaniniu darbu. Šis procesas vyksta dėl uždarame tūryje cirkuliuojančių dujų ar skysčio temperatūros pasikeitimo. Apatinėje įrenginio dalyje darbinė medžiaga įkaista, padidėja tūris ir stūmoklis stumiamas aukštyn.
Karštas oras patenka į variklio viršų ir aušinamas radiatoriumi. Darbinio skysčio slėgis sumažinamas, o stūmoklis nuleidžiamas, kad būtų kartojamas visas ciklas. Sistema yra visiškai sandari, todėl darbinė medžiaga nėra suvartojama, o tik juda ciklo ribose.
Be to, yra atviro ciklo variklių, kuriuose srauto valdymas įgyvendinamas naudojant vožtuvus. Šie modeliai vadinami Erickson varikliu. Apskritai išorinio degimo variklio veikimo principas panašus į vidaus degimo variklio. Esant žemai temperatūrai, jame atsiranda suspaudimas ir atvirkščiai. Šildymas atliekamas įvairiais būdais.
Išorinio degimo variklio šiluma tiekiama per cilindro sienelę iš išorės. Stirlingas spėjo naudoti periodinį temperatūros pokytį su poslinkio stūmokliu. Šis stūmoklis perkelia dujas iš vienos cilindro ertmės į kitą. Tuo pačiu metu, viena vertus, nuolat palaikoma žema temperatūra, kita vertus, aukšta temperatūra. Stūmokliui judant aukštyn, dujos juda iš karštos į šaltą ertmę.
Variklyje esanti propelento sistema yra sujungta su veikiančiu stūmokliu, kuris šaltyje suspaudžia dujas ir leidžia joms plėstis karštyje. Naudingas darbas atliekamas vien dėl suspaudimo žemesnėje temperatūroje. Tęstinumą užtikrina alkūninis mechanizmas. Tarp ciklo etapų nėra specialių ribų. Dėl to Stirlingo variklio efektyvumas nesumažėja.
Kai kurios variklio detalės
Teoriškai bet koks šilumos šaltinis (saulė, elektra, kuras) gali tiekti energiją išorinio degimo varikliui. Variklio korpuso veikimo principas yra helio, vandenilio arba oro naudojimas. Idealus ciklas turi didžiausią įmanomą šiluminį efektyvumą. Efektyvumas šiuo atveju yra nuo 30 iki 40%. Veiksmingas regeneratorius gali užtikrinti didesnį efektyvumą. Šiuolaikiniuose varikliuose įmontuoti šilumokaičiai užtikrina regeneraciją, mainus ir aušinimą. Jų pranašumas – veikimas be alyvos. Apskritai varikliui reikia mažai tepimo. Vidutinis slėgis cilindre svyruoja nuo 10 iki 20 MPa. Būtina gera sandarinimo sistema ir galimybė alyvai patekti į darbo ertmes.
Remiantis teoriniais skaičiavimais, Stirlingo variklio efektyvumas labai priklauso nuo temperatūros ir gali siekti net 70 proc. Patys pirmieji variklių pavyzdžiai, pagaminti iš metalo, buvo mažo efektyvumo, nes aušinimo skysčio parinktys buvo neefektyvios ir ribojo maksimalią šildymo temperatūrą, nebuvo konstrukcinių medžiagų, atsparių aukštam slėgiui. XX amžiaus antroje pusėje variklis su rombine pavara bandymų metu viršijo 35% efektyvumą esant vandens aušinimo skysčiui ir esant 55 laipsnių Celsijaus temperatūrai. Kai kurių eksperimentinių pavyzdžių dizaino patobulinimas leido pasiekti beveik 39% efektyvumą. Beveik visų šiuolaikinių panašios galios benzininių variklių efektyvumas yra 28–30%. Turbodyzeliniai pasiekia apie 35 proc. Šiuolaikiškiausi Stirlingo variklių pavyzdžiai, sukurti JAV Mechanical Technology Inc., rodo efektyvumą iki 43%.
Sukūrus karščiui atsparią keramiką ir kitas inovatyvias medžiagas, bus galima toliau didinti terpės temperatūrą. Tokiomis sąlygomis efektyvumas gali siekti net 60%.
Yra keletas Stirlingo išorinio degimo variklio modifikacijų.
Modifikacija "Alfa"
Tokį variklį sudaro atskiri karšto ir šalto galios stūmokliai, išdėstyti savo cilindruose. Šiluma į cilindrą tiekiama karštu stūmokliu, o šaltas stūmoklis yra aušinimo šilumokaityje.
Modifikacija "Beta"
Šioje variklio versijoje cilindras, kuriame yra stūmoklis, yra šildomas iš vienos pusės, o aušinamas iš kitos. Cilindro viduje juda stūmoklis ir jėgos stūmoklis. Išstumtuvas skirtas keisti darbinių dujų tūrį. Regeneratorius grąžina atvėsintą darbinę medžiagą į šildomą variklio ertmę.
Modifikacija "Gamma"
Visas paprastas Gamma modifikacijos dizainas pagamintas iš dviejų cilindrų. Pirmasis visiškai šaltas. Jis judina galios stūmoklį. O antrasis tik iš vienos pusės šaltas, o iš kitos – šildomas. Jis skirtas perkelti išstūmimo mechanizmą. Šios modifikacijos šaltos dujų cirkuliacijos regeneratorius gali būti bendras abiem balionams ir būti įtrauktas į išstūmimo konstrukciją.
Išorinio degimo variklio privalumai
Šio tipo varikliai yra nepretenzingi degalų atžvilgiu, nes jo veikimo pagrindas yra temperatūros skirtumas. Kas lėmė šį skirtumą – iš tikrųjų nesvarbu. Stirlingo variklis yra paprastos konstrukcijos, jam nereikia papildomų sistemų ir priedų (starterio, pavarų dėžės). Kai kurios variklio konstrukcijos ypatybės yra ilgo tarnavimo garantija: variklis gali nepertraukiamai dirbti apie šimtą tūkstančių valandų. Kitas didelis išorinio degimo variklio privalumas yra jo tylumas. Taip yra dėl to, kad cilindruose nėra detonacijos ir nereikia šalinti išmetamųjų dujų. Šiuo parametru ypač išsiskiria Beta modifikacija. Jo konstrukcijoje yra deimanto formos švaistiklio mechanizmas, užtikrinantis vibracijos nebuvimą darbo metu. Ir galiausiai, ekologiškumas. Variklio cilindruose nėra procesų, galinčių neigiamai paveikti aplinką.
Renkantis alternatyvius šilumos šaltinius (saulės energiją), Stirlingo variklis virsta savotišku aplinkai nekenksmingu jėgos agregatu.
Išorinio degimo variklio trūkumai
Masinė tokių variklių gamyba šiuo metu neįmanoma. Pagrindinė problema yra konstrukcijos medžiagų suvartojimas. Norint aušinti variklio darbinį skystį, reikia sumontuoti didelio tūrio radiatorius. Dėl to matmenys didėja. Naudojant sudėtingų tipų darbinius skysčius, tokius kaip vandenilis ar helis, kyla variklio saugos klausimas. Šilumos laidumas ir atsparumas temperatūrai turi būti aukšto lygio. Šiluma į darbinį tūrį tiekiama per šilumokaičius. Taip pakeliui prarandama dalis šilumos. Gaminant šilumokaičius būtina naudoti karščiui atsparius metalus. Šiuo atveju metalai turi būti atsparūs aukštam slėgiui. Visos šios medžiagos yra brangios ir apdirbamos ilgai. Išorinio degimo variklio režimų keitimo principai labai skiriasi nuo tradicinių. Būtina sukurti specialius valdymo įtaisus. Galios pokytis atsiranda dėl slėgio pasikeitimo cilindruose ir fazės kampo tarp stūmoklio ir galios stūmoklio. Darbiniu skysčiu taip pat galite pakeisti ertmės talpą.
Išorinio degimo variklių įrengimo automobiliuose pavyzdžiai
Nepaisant visų gamybos sunkumų, buvo išleisti tinkami tokio variklio modeliai. XX amžiaus šeštajame dešimtmetyje automobilių įmonės susidomėjo tokio tipo jėgos agregatais. Iš esmės Stirlingo variklius automobiliuose įdiegė „Ford Motor Company“ ir „Volkswagen Group“. Švedų kompanija UNITED STIRLING sukūrė tokį variklį, kuriame kūrėjai bandė dažniau naudoti serijinius mazgus ir komponentus (alkūninį veleną, švaistiklius). Buvo sukurtas keturių cilindrų V formos variklis, kurio savitasis svoris buvo 2,4 kg / kW. Kompaktiškas dyzelinas turi panašų svorį. Variklį jie bandė sumontuoti septynių tonų krovininiuose furgonuose.
Didžiausia sėkmė buvo Philips 4-125DA, kurį galima montuoti lengvuosiuose automobiliuose. Variklio darbinė galia buvo 173 arklio galios. Matmenys nedaug skyrėsi nuo įprasto benzininio ICE.
„General Motors“ sukūrė aštuonių cilindrų V formos išorinio degimo variklį su serijiniu švaistiklio mechanizmu. 1972 metais ribota Ford Torino automobilių versija buvo aprūpinta tokiu varikliu. Be to, degalų sąnaudos, palyginti su ankstesniais modeliais, sumažėjo net 25%. Šiandien kelios užsienio kompanijos bando patobulinti šio variklio konstrukciją, siekdamos pritaikyti jį masinei gamybai ir montavimui į lengvuosius automobilius.
Veikimo principas
Siūloma inovatyvi technologija pagrįsta itin efektyvaus keturių cilindrų išorinio degimo variklio naudojimu. Tai šilumos variklis. Šiluma gali būti tiekiama iš išorinio šilumos šaltinio arba gaminama deginant įvairius degalus degimo kameroje.
Viename variklio skyriuje šiluma palaikoma pastovioje temperatūroje, kur ji paverčiama suslėgtu vandeniliu. Plečiantis, vandenilis stumia stūmoklį. Žemos temperatūros variklio skyriuje vandenilis aušinamas šilumos akumuliatoriais ir skysčių aušintuvais. Plečiantis ir susitraukdamas vandenilis sukelia stūmoklio judėjimą atgal, kuris paverčiamas sukimosi plokšte, kuri varo standartinį talpinį elektros generatorių. Vandenilio aušinimo procesas taip pat gamina šilumą, kuri gali būti naudojama kombinuotai elektros ir šilumos gamybai pagalbiniuose procesuose.
Bendras aprašymas
Šiluminė jėgainė FX-38 yra vieno variklio-generatoriaus modulis, kurį sudaro išorinio degimo variklis, degimo sistema, varoma propanu, gamtinėmis dujomis, susijusiomis naftos dujomis, kitais vidutinio ir mažo energijos intensyvumo degalais (biodujos), indukcinis generatorius. , variklio valdymo sistema, oro sąlygoms atsparus korpusas su įmontuota vėdinimo sistema ir kita pagalbinė įranga lygiagrečiam darbui su aukštos įtampos tinklu.
Vardinė elektros galia dirbant gamtinėmis arba biodujomis 50 Hz dažniu yra 38 kW. Be to, gamykla pagamina 65 kWh atgaunamos šilumos, naudodama pasirenkamą kombinuotą šilumos ir elektros energijos sistemą.
FX-38 gali būti komplektuojamas su įvairiomis aušinimo sistemos galimybėmis, kad būtų užtikrintas montavimo lankstumas. Gaminys skirtas lengvai prijungti prie elektros kontaktų, kuro tiekimo sistemų ir išorinių aušinimo sistemos vamzdžių, jei yra.
Papildoma informacija ir parinktys
- Galios matavimo modulis (suteikia įmontuotą srovės transformatorių, kad būtų galima nuskaityti ekrane rodomus kintamosios srovės parametrus)
- Nuotolinio stebėjimo galimybė per RS-485 sąsają
- Integruotas arba nuotoliniu būdu montuojamas radiatorius
- Propano kuro pasirinkimas
- Gamtinių dujų pasirinkimas
- Susijęs naftos dujų pasirinkimas
- Mažos energijos kuro pasirinkimas
FX-48 galima naudoti keliais būdais:
- Lygiagretus prijungimas prie aukštos įtampos tinklo esant 50 Hz, 380 V kintamoji srovė
- Kombinuotas šilumos ir energijos režimas
Augalų našumas
Elektros ir šilumos gamybos režimu esant 50 Hz, elektrinė pagamina 65 kWh atgaunamos šilumos. Gaminyje sumontuota vamzdynų sistema, paruošta prijungimui prie kliento tiekiamo skysčio/skysčio šilumokaičio. Karštoji šilumokaičio pusė yra uždaros grandinės grandinė su variklio korpuso aušintuvu ir integruotu sistemos radiatoriumi, jei yra. Šaltoji šilumokaičio pusė skirta kliento šilumokaičio grandinėms.
Priežiūra
Įrenginys skirtas nuolatiniam darbui ir galios tiekimui. Klientas kas 1000 valandų atlieka pagrindinį veikimo testą, kuris apima aušinimo vandens sistemos ir alyvos lygio patikrinimą. Po 10 000 eksploatavimo valandų atliekama įrenginio priekio techninė priežiūra, įskaitant stūmoklio žiedo, strypo sandariklio, pavaros diržo ir įvairių sandariklių keitimą. Konkrečių pagrindinių komponentų nusidėvėjimas tikrinamas. Variklio greitis yra 1500 aps./min., kai veikia 50 Hz.
Tęstinumas
Įrenginio veikimo laikas yra daugiau nei 95 %, atsižvelgiant į veikimo intervalus ir į jį atsižvelgiama techninės priežiūros grafike.
Garso slėgio lygis
Įrenginio be įmontuoto radiatoriaus garso slėgio lygis yra 64 dBA 7 metrų atstumu. Įrenginio su įmontuotu radiatoriumi su aušinimo ventiliatoriais garso slėgio lygis yra 66 dBA 7 metrų atstumu.
Išmetimai
Varikliui veikiant gamtinėmis dujomis išmetamųjų teršalų kiekis yra mažesnis arba lygus 0,0574 g/Nm 3 NO x , 15,5 g/Nm 3 lakiųjų organinių junginių ir 0,345 g/Nm 3 CO.
dujinis kuras
Variklis skirtas naudoti įvairių tipų dujinius degalus, kurių šilumingumas yra nuo 13,2 iki 90,6 MJ/Nm3, susijusias naftos dujas, gamtines dujas, anglies metaną, antrinio perdirbimo dujas, propaną ir sąvartyno biodujas. Norint apimti šį diapazoną, įrenginį galima užsisakyti su tokiomis degalų sistemos konfigūracijomis:
Degimo sistemai reikalingas reguliuojamas 124-152 mbar dujų tiekimo slėgis visų rūšių kurui.
Aplinka
Standartinė įrenginio versija veikia nuo -20 iki +50°C aplinkos temperatūroje.
Montavimo aprašymas
Šiluminė elektrinė FX-38 yra visiškai paruošta elektros energijos gamybai gamykloje. Integruotas elektros skydelis yra sumontuotas ant įrenginio, kad atitiktų sąsajos ir valdymo reikalavimus. Atsparus oro sąlygoms skaitmeninis ekranas, įmontuotas elektrinėje konsolėje, suteikia operatoriui mygtukų paleidimo, sustabdymo ir paleidimo iš naujo sąsają. Elektros skydelis taip pat tarnauja kaip pagrindinis kliento elektros gnybtų prijungimo taškas, taip pat su laidinio ryšio gnybtais.
Įrenginys gali pasiekti pilną išėjimo galią per maždaug 3-5 minutes nuo paleidimo, priklausomai nuo pradinės sistemos temperatūros. Paleidimo ir diegimo seka aktyvuojama paspaudus mygtuką.
Po paleidimo komandos įrenginys prijungiamas prie aukštos įtampos tinklo, uždarant vidinį kontaktorių prie tinklo. Variklis iš karto apsiverčia, išvalydamas degimo kamerą prieš atidarant kuro vožtuvus. Atidarius kuro vožtuvą, energija tiekiama į uždegimo įrenginį, uždegant degalus degimo kameroje. Degimo buvimą lemia darbinių dujų temperatūros padidėjimas, kuris įjungia paleidimo į darbinę temperatūrą valdymo procedūrą. Po to liepsna išlieka savaime palaikoma ir pastovi.
Gavus komandą sustabdyti įrengimą, degalų vožtuvas pirmiausia uždaromas, kad sustabdytų degimo procesą. Po iš anksto nustatyto laiko, per kurį mechanizmas atvės, kontaktorius atsidarys, atjungdamas įrenginį nuo elektros tinklo. Jei sumontuoti, radiatoriaus ventiliatoriai gali veikti trumpai, kad sumažėtų aušinimo skysčio temperatūra.
Įrenginys naudoja pastovaus takto išorinio degimo variklį, prijungtą prie standartinio indukcinio generatoriaus. Įrenginys veikia lygiagrečiai su aukštos įtampos tinklu arba lygiagrečiai su elektros paskirstymo sistema. Indukcinis generatorius nesukuria savo sužadinimo: jis gauna sužadinimą iš prijungto maitinimo šaltinio. Jei nutrūksta tinklo įtampa, įrenginys išsijungia.
Diegimo mazgų aprašymas
Įrenginio konstrukcija užtikrina lengvą jo montavimą ir prijungimą. Yra išorinės jungtys kuro vamzdžiams, elektros maitinimo gnybtai, ryšio sąsajos ir, jei yra, išorinis radiatorius ir skysčio/skysčio šilumokaičio vamzdynų sistema. Įrenginį galima užsisakyti su integruotu arba nuotoliniu būdu montuojamu radiatoriumi ir/arba skysčio/skysčio šilumokaičio vamzdynų sistema variklio aušinimui. Taip pat pateikiami saugaus išjungimo įrankiai ir valdymo logika, sukurta specialiai norimam veikimo režimui.
Korpuse yra dvi prieigos plokštės abiejose variklio/generatoriaus skyriaus pusėse ir išorinės vienos atverčiamos durys, skirtos patekti į elektros skyrių.
Montavimo svoris: apie 1770 kg.
Variklis yra 4 cilindrų (260 cm 3 / cilindras) išorinio degimo variklis, kuris sugeria nuolatinio dujinio kuro degimo šilumą vidaus degimo kameroje ir apima šiuos įmontuotus komponentus:
- Degimo kameros ventiliatorius varomas varikliu
- Degimo kameros oro filtras
- Kuro sistemos ir degimo kameros korpusas
- Tepalo siurblys, varomas varikliu
- Tepalinės alyvos aušintuvas ir filtras
- Variklio aušinimo vandens siurblys, varomas varikliu
- Vandens temperatūros jutiklis aušinimo sistemoje
- Tepalų alyvos slėgio jutiklis
- Dujų slėgio ir temperatūros jutiklis
- Visa reikalinga valdymo ir saugos įranga
Žemiau pateikiamos generatoriaus charakteristikos:
- Nominali galia 38 kW esant 50 Hz, 380 V kintamoji srovė
- 95,0 % elektros efektyvumo esant 0,7 galios koeficientui
- Sužadinimas iš viešojo tinklo su indukciniu varikliu/generatoriaus žadintuvu
- Mažiau nei 5 % bendras harmoninis iškraipymas nuo tuščios iki visos apkrovos
- Izoliacijos klasė F
Operatoriaus sąsaja – skaitmeninis ekranas leidžia valdyti įrenginį. Operatorius gali paleisti ir sustabdyti įrenginį iš skaitmeninio ekrano, peržiūrėti veikimo laiką, veikimo duomenis ir įspėjimus / gedimus. Įdiegęs pasirenkamą galios matavimo modulį, operatorius gali peržiūrėti daugybę elektros parametrų, tokių kaip generuojama galia, kilovatvalandės, kilovatamperai ir galios koeficientas.
Įrangos diagnostikos ir duomenų rinkimo funkcija yra integruota į gamyklos valdymo sistemą. Diagnostinė informacija supaprastina nuotolinį duomenų rinkimą, duomenų ataskaitų teikimą ir įrenginio trikčių šalinimą. Šios funkcijos apima sistemos duomenų, pvz., informacijos apie veikimo būseną, visų mechaninių veikimo parametrų, tokių kaip cilindro temperatūra ir slėgis, rinkimą ir, jei prijungtas pasirenkamas galios matuoklis, elektros išvesties vertes. Duomenys gali būti perduodami per standartinį RS-232 jungties prievadą ir rodomi asmeniniame arba nešiojamajame kompiuteryje naudojant duomenų rinkimo programinę įrangą. Įrengiant kelis įrenginius arba tais atvejais, kai signalo perdavimo atstumas viršija RS-232 galimybę, pasirenkamas RS-485 prievadas naudojamas duomenims priimti naudojant MODBUS RTU protokolą.
Nerūdijančio plieno vamzdžiai naudojami karštoms išmetamosioms dujoms iš degimo sistemos transportuoti. Prie išmetimo vamzdžio prie išėjimo iš korpuso pritvirtinamas subalansuotas išmetimo sklendė su apsauginiu dangteliu nuo lietaus ir sniego.
Aušinimui gali būti naudojamos įvairios taikymo technologijos ir konfigūracijos:
Įmontuotas radiatorius – Suteikia radiatorių, skirtą aplinkos temperatūrai iki +50°C. Visi vamzdžiai prijungti gamykloje. Tai yra tipiška technologija, jei nenaudojama atliekų šilumos atgavimas.
Išorinis radiatorius – skirtas montuoti klientui, skirtas aplinkos temperatūrai iki +50°C. Trumpos atraminės kojelės tiekiamos su aušintuvu, skirtu tvirtinti ant kontaktinio stalo. Jei reikia įrengti patalpose, šią parinktį galima naudoti vietoj vėdinimo sistemos, reikalingos aušinimo orui tiekti į įmontuotą radiatorių.
Išorinė aušinimo sistema – tiekia vamzdynus už gaubto, skirtą kliento tiekiamai aušinimo sistemai. Tai gali būti šilumokaitis arba nuotoliniu būdu montuojamas radiatorius.
Šaltnešį sudaro 50 % vandens ir 50 % etilenglikolio pagal tūrį: jei reikia, jį galima pakeisti propilenglikolio ir vandens mišiniu.
FX-38 naudoja vandenilį kaip darbinį skystį variklio stūmokliams varyti dėl didelio vandenilio šilumos perdavimo pajėgumo. Įprasto veikimo metu dėl įprasto nuotėkio, kurį sukelia medžiagos pralaidumas, sunaudojamas numatomas vandenilio kiekis. Norint atsižvelgti į šį suvartojimo rodiklį, montavimo vietoje reikia vieno ar kelių vandenilio balionų rinkinių, sureguliuotų ir prijungtų prie įrenginio. Įrenginio viduje įmontuotas vandenilio kompresorius padidina bako slėgį iki didesnio variklio slėgio ir įpurškia mažas porcijas, kai prašoma programinės įrangos. Integruota sistema nereikalauja priežiūros, o cilindrus reikia keisti priklausomai nuo variklio veikimo.
Kuro tiekimo vamzdis tiekiamas su 1" NPT, skirtas visiems standartiniams degalų tipams, išskyrus mažai energijos naudojančius variantus, kuriuose naudojamas 1 1/2" NPT. Degalų slėgio reikalavimai visiems dujiniams degalams yra nuo 124 iki 152 mbar.
