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冷却系统的工作原理

冷却系统的工作原理
冷却系统的工作原理

炎热的夏季,人们特别注重发动机冷却系统的保养,以免“开锅”等现象发生,但在寒冷的冬季,车主往往认为低气温下有利于发动机的散热,因此对于车辆冷却系统的保养便有所忽略。那么冬季对于车辆的冷却系统应该如何保养,都有哪些注意事项呢?我们结合发动机冷却系统的结构原理,来为各位车主一一列举:

冷却系统的工作原理

车辆零部件的热负荷,除了基本运动件的摩擦升热外,最主要的便是来自发动机气缸内高温气体所放出的热量所致。而冷却系统的功用,就是把发动机和传动辅助装置受热件所传导出来的热量,及时散发到周围坏境中去,使发动机和传动装置可以获得可靠、有效的工作环境。而冬季寒冷、多大风的环境下,冷却系统极易发生堵塞,运转不正常,导致发动机散热不足的情况,直接影响着发动机的工作性能,因此,对于冷却系统的保养则显得直观重要。

整个发动机冷却系统由两个体系构成:冷却水回路和冷却空气通道。冷却水回路包括发动机、水管、节温器、散热器和冷却水泵等。冷却空气依次通过中冷器、散热器、风扇和发动机,并带走发动机所产生的热量。

下图中的发动机是整个系统的热源,发动机燃油燃烧产生的能量,约三分之一作为热量通过汽缸壁传导到冷却系统或直接散发到大气中。在冷却水回路中,节温器通过蜡球操纵对流量进行控制。当节温器没有打开时,水全部通过旁路通道经水泵流回发动机,当节温器打开时,冷却水进入散热器,散热器流出的水和旁路的水在水泵处混合。

捷达轿车发动机冷却系统的检修

捷达轿车发动机冷却系统的检修 目录 1绪论················错误!未定义书签。 2 冷却系统系统的结构和工作原理 (3) 2.1发动机冷却系统的功用和组成 (5) 2.2发动机冷却系统的类型 (6) 2.3捷达轿车冷却系统的组成 (4) 2.3.1散热器 (8) 2.3.2冷却风扇 (8) 2.3.3冷却水泵 (9) 2.3.4节温器 (9) 2.3.5冷却液介质 (10) 2.3.6冷却液温度传感器 (10) 2.4捷达轿车冷却系统工作原理11 3发动机冷却系统的故障分析及检修 (10) 3.1发动机过热. (10) 3.2发动机升温缓慢或工作温度过低 (13) 3.3冷却系主要部件故障检修 (11) 4捷达冷却系统的案例分析与维修 (14) 4.1实际案例分析与维修 (14)

4.2冷却系统的特点 (18) 5冷却系统的维护与保养 (16) 5.1使用防冻液注意事项 (17) 5.2冷却系统水垢形成原因与清除 (17) 结论 (19) 参考文献 (22) 致谢·················错误!未定义书签。 捷达轿车冷却系统常见故障检修 摘要:汽车冷却系统是发动机的重要组成部分,随着发动机采用更加紧凑的设计和具有更大的比功率,发动机产生的废热密度也随之明显增大。一些关键区域,如排气门周围散热问题需优先考虑,冷却系统即便出现小的故障也可能在这样的区域造成灾难性的后果。保证冷却系统的正常工作,能避免因冷却系的故障造成的车辆问题。为了人们能了解冷却系常见故障及检修知识,本文列举冷却系统一些常见故障及检修方法。 关键词:捷达轿车,冷却系统,工作过程,常见故障 1.绪论 发动机的冷却系统可以分为两大类,一类是水冷系统,另一类是风冷系统。车用发动机大多采用水冷系统进行冷却。水冷系大都是强制循环式水冷系,利用

工业循环冷却水系统设计规范标准

《》 条文说明 1总则目录 1.01为了控制工业循环冷却水系统由水质引起的结垢、污垢和腐蚀,保证设备的换热效率和使用年限,并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理,制定本规。 1.02本规适用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。 1.03工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求,并便于施工、维修和操作管理。 1 总则全文 1.0.1本条阐明了编制本规的目的以及为了达到这一目的而执行的技术经济原则。 在工业生产中,影响水冷设备的换热器效率和使用寿命的因素来自两个方面,一是工艺物料引起的沉积和腐蚀;二是循环冷却水引起的沉积和腐蚀。后者是本规所要解决的问题。 因循环冷却水未加处理而造成的危害是很严重的,例如,某化工厂,原来循环水的补充水是未经过处理的深井水,每小时的循环量9560t。由于井水硬度大、碱度高,每运行50h后,有50%的碳酸盐在设备、管道沉积下来,严重影响换热器效率。据统计,空分透平压缩机冷却器,在运转3个月后,结垢厚度达20㎜。打气减少20%。该厂不少设备、在运转3个月后,必须停车酸洗一次,不但影响生产,而且浪费人力、物力。为了防止设备管道产生结垢,该厂在循环水中直接加入六偏磷酸钠、EDTMP和T—801水质稳定剂之后,机器连续3年运行正常。虽然每年需要增加药剂费用2万元,但综合评价经济效益还是合算的。又如某石油化工厂,常减压车间设备腐蚀与结垢现象十分严重,Φ57×3.5面碳钢排管平均使16-20个月后,垢厚达15-40㎜。后经投加聚磷酸盐+膦酸盐+聚合物的复合药剂进行处理,对腐蚀、结垢和菌藻的控制取得了良好的效果。每年可节约停车检修费用约60万元,延长生产周期增产的利润约70万元。减少设备更新费用约4.7万元。现将该厂水质处理前后的冷却设备更新情况列表如下: 某厂冷却设备更新情况统计(单位:台)表1 从上述情况可以看出,循环冷却水采取适当的处理方法,能够控制由水质引起的

闭式循环水冷却系统的应用

产品应用 应用一:空压站闭式循环水冷却系统 空压站闭式循环水冷却系统主要服务于水冷空压机、冷冻式压缩空气干燥机等设备的冷却。闭式冷却系统主要包括闭式冷却塔、循环水泵组、稳压排气装置、防冻装置、自动调节控制可视系统。 应用二:制冷站闭式循环水冷却系统 制冷站闭式循环水冷却系统主要服务于水冷制冷机组、机房空间、设备运行车间等空间的冷却。闭式冷却系统主要包括闭式冷却塔、循环水泵组、稳压蓄冷水箱、防冻装置、自动调节控制可视系统。

应用三:中频电炉炉体和电源闭式循环水冷却系统 中频电炉在日常工作中,炉体和电源需要循环水来冷却,带走多余的热量。 应用四:液压站液压油的闭式循环水冷却系统 液压站液压油在工作中会产生大量的热量,需要将此热量带走,来稳定液压油的温度,保证液压油的性能。闭式冷却系统主要包括闭式冷却塔、循环水泵组、稳压排气装置、膨胀水箱、板式换热器(管壳式换热器)防冻装置、自动调节控制可视系统。

应用五:大功率变频器及机房闭式循环水冷却系统 由于大功率变频器(或机房其他设备)在运行中有2%-4%左右的损耗,这些损耗都变成热量,如果不及时将热量导出变频室,将危害变频器的正常运行。闭式冷却系统主要包括闭式冷却塔、循环水泵组、稳压排气装置、空气处理机、防冻装置、自动调节控制可视系统。 采用风道将变频器内热风直接引入空气处理机组降温过滤处理后,送出35~40℃ 冷却风循环进入变频器内;同时热风通过空气处理机组内的铜管翅片式表冷器把热量间接换热传递给循环水,空气处理机组出来的热水进入闭式冷却塔蒸发冷却散热后回到空气处理机组。 由于闭式循环冷却系统的循环冷却水在密闭的管路内循环,不受外界环境的影响,有效的保护了循环水水质,避免了换热器结垢,堵塞,清洗的麻烦,大大提高了换热效率,具备清洁、节能、低水耗的优点,同时也广泛应用于焊接系统、涂装系统、连铸结晶、注塑机、真空泵、单晶炉、多晶炉等系统及设备的冷却。

发动机冷却系统结构和部件

发动机冷却系统结构和部件 冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。发动机的冷却系有风冷和水冷之分。以空气为冷却介质的冷却系称为风冷系;以冷却液为冷却介质的称为水冷系。 汽车发动机的冷却系为强制循环水冷系,即利用水泵提高冷却液的压力,强制冷却液在发动机中循环流动。冷却系主要由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体和气缸盖中的水套以及附属装置等组成。 在冷却系统中,其实有两个散热循环:一个是冷却发动机的主循环,另一个是车内取暖循环。这两个循环都以发动机为中心,使用是同一冷却液。 一、冷却发动机的主循环 主循环中包括了两种工作循环,即“冷车循环”和“正常循环”。冷车着车后,发动机在渐渐升温,冷却液的温度还无法打开系统中的节温器,此时的冷却液只是经过水泵在发动机内进行“冷车循环”,目的是使发动机尽快地达到正常工作温度。随着发动机的温度,冷却液温度升到了节温器的开启温度(通常这温度在80℃后),冷却循环开始了“正常循环”。这时候的冷却液从发动机出来,经过车前端的散热器,散热后,再经水泵进入发动机。 二、车内取暖的循环 这是一个取暖循环,但对于发动机来说,它同样是一个发动机的冷却循环。冷却液经过车内的采暖装置,将冷却液的热量送入车内,然后回到发动机。有一点不同的是:取暖循环不受节温器的控制,只要打开暖气,这循环就开始进行,不管冷却液是冷的、还是热的。 编辑本段 冷却系统部件分析 在整个冷却系统中,冷却介质是冷却液,主要零部件有节温器、水泵、水泵皮带、散热器、散热风扇、水温感应器、蓄液罐、采暖装置(类似散热器)。 1)冷却液

汽车冷却系统匹配设计说明

一、冷却系统说明 二、散热器总成参数设定及基本性能要求 三、膨胀箱总成参数设定及基本性能要求 四、冷却风扇总成参数设定及基本性能要求 五、橡胶水管参数设定及基本性能要求

一、冷却系统说明 内燃机运转时,与高温燃气相接触的零件受到强烈的加热,如不加以适当的冷却,会使内燃机过热,充气系数下降,燃烧不正常(爆燃、早燃等),机油变质和烧损,零件的摩擦和磨损加剧,引起内燃机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化。但是,如果冷却过强,汽油机混合气形成不良,机油被燃烧稀释,柴油机工作粗爆,散热损失和摩擦损失增加,零件的磨损加剧,也会使内燃机工作变坏。因此,冷却系统的主要任务是保证内燃机在最适宜的温度状态下工作。 1.1 发动机的工况及对冷却系统的要求 一个良好的冷却系统,应满足下列各项要求: 1)散热能力能满足内燃机在各种工况下运转时的需要。当工况和环境条件变化时,仍能保证内燃机可靠地工作和维持最佳的冷却水温 度。 2)应在短时间内,排除系统的压力。 3)应考虑膨胀空间,一般其容积占总容积的4-6%; 4)具有较高的加水速率。初次加注量能达到系统容积的90%以上。 5)在发动机高速运转,系统压力盖打开时,水泵进口应为正压; 6)有一定的缺水工作能力,缺水量大于第一次未加满冷却液的容积;

7)设置水温报警装置; 8)密封好,不得漏水; 9)冷却系统消耗功率小。启动后,能在短时间内达到正常工作温度。 10)使用可靠,寿命长,制造成本低。 1.2 冷却系统的总体布置 冷却系统总布置主要考虑两方面:一是空气流通系统;二是冷却液循环系统。在设计中必须作到提高进风系数和冷却液循环中的散热能力。 提高通风系数:总的进风口有效面积和散热器正面积之比≥30%。对于空气流通不顺的结构,需要加导风装置使风能有效的吹到散热器的正面积上,提高散热器的利用率。 在整车空间布置允许的条件下,尽量增大散热器的迎风面积,减薄芯子厚度。这样可充分利用风扇的风量和车的迎面风,提高散热器的散热效率。一般货车芯厚不超过四排水管,轿车芯厚不超过二排水管。 在整车布置中散热系统中,还要考虑散热器和周边的间隙,散热器到保险杠外皮的最小距离100毫米,如果发动机的三元崔化在前端的话,还要考虑风扇到三元催化本体距离至少100毫米,到三元催化隔热罩距离至少80毫米。一般三元催化的隔热罩到本体大概有15毫米,隔热罩厚度为0.5-1毫米,一般材料为st12。 1.2.1散热器布置 货车散热器一般采用纵流水结构,因为货车的布置空间也较宽裕。而且纵流

工业循环冷却水处理系统

工业循环冷却水处理系统 一、概述 循环冷却水在使用之後,水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等离子,溶解固体和悬浮物相应增加,空气中污染物如灰尘、杂物、可溶性气体以及换热器物料泄露等,均可进入循环冷却水,使循环冷却水系统中的设备和管道腐蚀、结垢,造成换热器传热效率降低,过水断面减少,甚至使设备管道腐蚀穿孔。 循环冷却水系统中结垢、腐蚀和微生物繁殖是相互关联的,污垢和微生物粘泥可以引起垢下腐蚀,而腐蚀产品又形成污垢,要解决循环冷却水系统中的这些问题,必须进行综合治理。 采用水质稳定技术,用物理与化学处理相结合的办法控制和改善水质,使循环冷却水系统中的腐蚀、结垢、生物污垢得到有效的解决,从而取得节水、节能的良好效益。臭氧产品已在国内电子、电力、饮料、制药行业广泛应用,质量达到国外同行业90年代水平。投入产出比的可比效益为:1:2-1:10以上,节约能源,提高设备使用效率,延长设备的使用寿命和运行的安全性,减少环境污染。 臭氧可以作为唯一的处理药剂来替代其它的处理冷却水处理剂,它能阻垢、缓蚀、杀菌、能使冷却水系统在高浓缩倍数甚至在零排污下运行,从而节水节能,保护水资源;同时,臭氧冷却水处理不存在任何环境污染。国外应用臭氧进行循环水处理已经取得了成功,而我国在这个领域却是空白。 二、系统工艺 循环水冷却通常分为密闭式循环水冷却系统和敞开式循环水冷却系统。密闭式循环水冷却系统中,水是密闭循环的,水的冷却不与空气直接接触。敞开式循环水冷却系统,水的冷却需要与空气直接接触,根据水与空气接触方式的不同,可分为水面冷却、喷水冷却池冷却和冷却塔冷却等。 敞开式循环水冷却系统可分为以下3类: 1.压力回流式循环冷却系统 此种循环水系统一般水质不受污染,仅补充在循环使用过程中损失的少量水量。补充水可流入冷水池,也可流入冷却构筑物下部。冷水池也可设在冷却塔下面,与集水池合并。 补充水→ 冷水池→ 循环泵房→生产车间或冷却设备→冷却塔 压力回流式循环冷却系统

空调冷却循环水系统设计

空调冷却循环水系统设计 民用建筑空调冷却循环水系统相对于工业冷却循环水系统,设计具有一些特点:循环水量较小,设备为定型产品,水质要求较低,季节性运转等。加上民用建筑设计周期短,设计人员往往根据以往的经验,形成定式思维,对一些具体的细节问题,关注不够,造成冷却水系统水温降不下来,系统能耗过大,运转操作不便等问题。该文针对冷却循环水系统经常出现的问题,谈谈自己的设计体会,旨在引起大家的进一步讨论,达到共同认识共同提高的目的。 一、冷却循环水系统设备的合理选型 1.设计基础资料 为保证冷却塔的冷却效果,必须注重气象参数的收集,气象参数应包括空气干球温度θ(℃),空气湿球温度τ(℃),大气压力P(104Pa),夏季主导风向,风速或风压,冬季最低气温等。 根据《采暖通风与空气调节设计规范》和《建筑给水排水设计规范》,冷却塔设计计算所选用的空气干球温度和湿球温度,应与所服务的空调等系统的设计空气干球温度和湿球温度相吻合,应采用历年平均不保证50小时的干球温度和湿球温度。 2、冷却循环水量确定 确定冷却循环水量时,首先要清楚准确地了解空调负荷及空调设备要求的冷却循环水量,同时还要关注空调机的选型,一般可根据制冷量(美RT),估算冷却循环水量Q(m3/h),对于机械式制冷:离心式、螺杆式、往复式制冷机,Q= 0.8RT。对于热力式制冷:单、双效溴化锂吸收式制冷机,Q=(1.0~1.1)RT ;设计时,冷却循环水量一般是由空调专业根据制冷机样本中给出的冷却水量提出

的。需用指出的是,制冷机样本中给出的冷却水量往往比用负荷法计算值小,尤其是进口机,这主要是由于目前冷却塔本身的热工性能达不到进口设备的要求。

冷却系统的组成

水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽量做到风阻要小,冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种,空调冷凝器通常与其装在一起。 此主题相关图片如下: 按此查看图片详细信息 正在读取此图片的详细信息,请稍候... 水泵和节温器 发动机是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,推动冷却液在整个系统内循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵,它能精确的控制水泵的转速,并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却,要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的时候,冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门,其原理是利用可随温度伸缩的材料(石蜡或乙醚之类的材料)做开关阀门,当水温高时材料膨胀顶开阀门,冷却液进行大循环,当水温低时材料收缩关闭阀门,冷却液小循环。

此主题相关图片如下: 空气的流动 为了提高散热器的冷却能力,在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的,发动机启动它就要转,不能视发动机温度变化而变化,为了调节散热器的冷却力,要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇,当水温比较低时离合器与转轴分离,风扇不动,当水温比较高时由温度传感器接通电源,使离合器与转轴接合,风扇转动。同样,电子风扇由电动机直接带动,由温度传感器控制电动机运转。这两种形式的散热器电扇运转实际上都由温度传感器控制。 散热器 散热器兼作储水及散热作用,再此之上还装有膨胀水箱。因为单纯依赖散热器有几个缺点,一是水泵吸水一侧因压力低而容易沸腾,水泵的叶轮容易穴蚀;二是气水分离会产生气阻;三是温度高冷却液容易沸腾。因此设计师就加装了膨胀水箱,它的上下两根水管分别与散热器上部和水泵进水口联接,防止上述问题的产生。 冷却介质 虽然我们称其为水冷但冷却介质并不是单纯的水,而是由水、防冻液和各种专门用途的防腐剂组成的混合物,也称为冷却液。这些冷却液中的防冻液含量占30%~50%,提高了液体的凝固点,防止在低温下结冰而损坏发动机。整个冷却系统并不与大气相通,相当于高压锅的作用,水箱盖则相当于高压阀,一般情况下,轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120度,提高传热能力。

论述汽车发动机冷却系统有几种形式,各有什么特点

题目:论述汽车发动机冷却系统有几种形式,各有什么特点 汽车冷却系统 冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量,使引擎维持在正常的运转温度范围内。引擎依照冷却的方式可分为风冷系及水冷系,风冷系是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎;水冷系则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却,正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。 水冷系 水冷系是以冷却液为冷却介质,通过冷却液将高温零件的热量带走,再以一定的方式散发到大气中去,使发动机的温度降低而进行冷却的一系列装置。通常,冷却液在水冷系内的循环流动路线有两条,一条为大循环,另一条是小循环,两者由冷却液是否流经散热器而进行区别,冷却强度也不同。小循环是指冷却水仅在引擎内循环,而大循环则是冷却水在引擎与热交换器 (水箱) 间循环。 冷却系统的循环汽车发动机的冷却系为强制循环水冷系,即利用水泵提高冷却液的压力,强制冷却液在发动机中循环流动。冷却系主要由水泵、散热器、冷却风扇、补偿水箱、节温器、发动机机体和气缸盖中的水套以及附属装置等组成。其工作过程为:水泵将冷却液由机外吸人并加压,使之经分水管流入发动机缸体水套。这样,冷却水从气缸壁吸收热量,温度升高;流到气缸盖水套,再次受热升温后,沿水管进入散热器内。经风扇的强力抽吸,空气流由前向后高速通过散热器。最终使受热后的冷却水在流经散热器的过程中,其热量不断地通过散热器,散发到大气中去。同时,使水本身得到冷却。冷却了的冷却液流到散热器的底部后,又在水泵的加压下,经水管再压入水套,如此不断地循环。从而使得发动机在高温条件下工作的零件不断地得到冷却,从而确保发动机的正常工作。因此水冷却形式具有冷却可靠、布置紧凑、噪声小、使用方便等优点。 风冷系 这种冷却方法不是在发动机中进行液体循环,而是通过发动机缸体表面附着的铝片对气缸进行散热。一个功率强大的风扇向这些铝片吹风,使其向空气中散热,从而达到冷却发动机的目的。 风冷系以空气为冷却介质,利用汽车行驶时的高速空气流,将高温零件表面的热量吹散到大气中去。风冷系的汽车发动机一般采用由传热性能较好的铝合金铸成的汽缸和汽缸盖,为了增大散热面积,各汽缸一般都分开制造,并且在汽缸和汽缸盖表面分布许多均匀的散热片,以增大散热面积。为了有效地利用空气流和保证各汽缸冷却均匀,有的发动机上装有导流罩及分流板等部件。风冷系具有结构简单、重量轻、故障少、无需特殊保养、维护简便、对地理环境和气候环境

工业循环水系统

工业循环水系统: 1、简介: 工业循环冷却水一般占工业用水的80%以上。根据冷却循环水是否与大气直接接触冷却可将冷却循环系统分为敞开式循环系统和密闭式循环系统。工业冷却水系统一般为开式循环系统。冷却塔内空气与水进行充分的接触,大气中尘埃不断混入水中,造成菌藻滋生,会影响冷却塔水流速度,降低换热效率;由于冷却水蒸发、飞溅、漏损、浓缩形成的盐类污垢,造成管网堵塞;外系统内没有安装过滤装置,不能去除这些杂质,导致水的电导率增加,造成管道腐蚀;却水经过被冷却设备时温度上升,水中的钙、镁离子溶解度发生变化会在形成水垢,降低换热效率,影响系统正常工作。 2、运用的主要设备: 水泵电机: 根据三项电机名牌上的额定功率来选择泵的额定功率的百分数。 ≤22kW---125% 22-55kW---115% >55kW---110% 水泵电机功率计算: P=ρgQH/(n1n2) P--功率,W;p=水的密度,p=1000kg/m3; g--重力加速度,g=9.8m/s2;Q--流量,m3/s;H--扬程,m; n1--水泵效率;n2--电机效率。 对于流量Q;Q=UIcosΦ·1000/3.6H; U--电压,V;I--电流,A;H--扬程,m;cosΦ--功率因素一般为0.8; 3、改造方案: 在冷却循环水系统主管道或分支管道上安装一套量子管通环,并在循环管道上引出一条旁路,水量是总循环水量的5-10%左右,安装一套旁滤过滤器,水通过过滤器过滤后,再返回到运行管线中。 采用此改造方案的综合效益可以从几个方面统计: (1)节水量:每台冷却循环系统可以节约用水10-20吨/天,每年节水总量在23400吨。如果按每吨水5.7元计算,每年节水费用达到13.34万元。 (2)节能源:采用此改造方案,水的洁净度增加,在冷却塔上的附着量减少,提高了冷却塔的换热效率,相当节约了能源消耗,估计至少可以降低10-30%的能源消耗。 (3)节约传统化学药剂费用:该系统可以完全替代传统化学药剂,起到阻垢、防腐灭菌。 4、总结: 经过这样的改造之后首先能够达到国家循环水的行业标准,大量的减少排污量,节约了各项资源,同时也延长了设备的使用寿命。

工业循环冷却水系统处理的重要性

工业循环冷却水系统处理的重要性 循环水的使用及水处理的重要性 用水来冷却工艺介质的系统,我们称作冷却水系统,通常可分为以下两种类型:直流冷却水系统和循环冷却水系统。其中,循环冷却水系统目前已被广泛地应用于各行各业之中,比如,石油化工、电力、冶金、医药、纺织、机械、电子等等传统工业企业中的工艺用循环冷却水系统,及各楼宇的中央空调用循环冷却水系统。 最早使用的是直流冷却水系统,冷却水仅仅通过换热设备一次,用过后水就被排放掉。这种系统虽然投资少、操作简便,但它的用水量却很大,冷却水的操作费用也大,不符合节约使用水资源的要求,目前基本都改成了循环冷却水系统(除了海水中还在使用的直流冷却水系统),即冷却水用过后不立即排放掉,而是收回循环再用。从直流水系统到循环水系统,水资源的节约非常可观,例如:一个年产30万吨的合成氨工厂,如采用直流水系统,每小时用水量约25000T,而改成循环水系统,并以3倍的浓缩倍数运行,则每小时耗水量只需约550T。 冷却水循环后遇到什么问题? 腐蚀:冷却水在循环使用中,水在冷却塔内和空气充分接触,使水中的溶解氧得到补充,所以循环水中溶解氧总是饱和的,水中溶解氧是造成金属电化学腐蚀的主要原因,这是冷却水循 环后易带来的问题之一。 结垢:水在运行中蒸发(尤其是在冷却塔的环境中),使循环水中含盐量逐渐增加,加上水中二氧化碳在塔中解析逸散,使水中碳酸钙或其它盐类在传热面上结垢析出的倾向增加,这是问题之二。 生物污垢:冷却水和空气接触,吸收了空气中大量的灰尘、泥沙、微生物及其孢子,使系统的污泥增加;冷却塔内的光照、适宜的温度、充足的氧和养分都有利于细菌和藻类的生长,从而使系统粘泥增加,在换热器内沉积下来,造成了粘泥的危害,这是水循环使用后易带来的问题之三。 冷却水循环后,冷却水补充水量可大幅度降低,节约了用水,这是我们所希望的。但水循环后突出的腐蚀、结垢和生物污垢等问题如不解决,生产装置的长周期、满负荷、安全稳定运行是难以保证的,那么采用循环水后所期望的经济、技术效益不仅不能充分发挥,而且将给企业带来许多危害——严重的沉积物的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生,由此形成的黏泥污垢堵塞管道或各种材料及设备严重受损等问题,会威胁和破坏工厂的安全生产;而由于各种沉积物使换热设备的水流阻力加大,水泵及相关设备的能耗大幅增加,传热效率降低,从而降低产品品质或生产效率,这一切都可能造成极大的经济损失,例如:电厂出现此类问题,必然使凝汽器凝结水的温度升高、真空度下降,严重影响汽轮机的出力和电厂的发电量,并且大幅增加能耗(有一个经验数值:发电机组真空度每下降1%,多耗燃料原油0.8%)。 所以,必须要选择一种科学合理、全面有效且经济实用的循环冷却水处理方案,使上述问题得到妥善解决或改善,水处理就是通过水质处理的办法来解决以上问题。如能真正做好水处理,不但能保证保质保量、安全生产,而且还能通过大幅降低能耗、节约材料、节约用水来降低生产成本,直接创造可观的经济效益,例如在电厂,就可以提高汽轮机凝汽器的真空度,一般可提高7~8%,提高汽轮机的功率,提高电负荷5~6%,增加发电能力;如应用在低压锅炉炉内处理,不但可将水处理运行费用从仅使用炉外处理方式时的0.5元/吨降到0.3元/吨左右,而且据统计,可使每台2t?h-1的锅炉节煤约5%;现代工业一般水冷换热器在未进行水处理时的寿命为2年左右,经水处理后的寿命可达7~8年,检修费和检修工作量可降低90%,一个小型化工厂由此节约的检修费即可达50万元。 科学合理且全面完整的化学水处理方案

冷却循环水系统施工组织设计方案

、冷却循环水系统施工方案 1.施工程序 施工准备一一图纸会审一一施工作业指导书报审一一技术交底一一现场预制一一现场安装质量检查一一水压试验一一管道保温一一管道吹扫及冲洗一一管道交工验收 2.管材、管件的验收 2.1检验程序 检查产品质量证明书一一检查出厂标志一一外观检查一一核对规格、材质一—材质复检无损检验及试验标识入库保管 2.2检验要求:所有材料必须具有制造厂的质量证明书,其质量要求不得低 于现行标准的规定。钢管、管件、阀门在使用前应进行外观检查,不合格者不得使用。钢管表面不得有裂缝、折迭、皱折、离层、发纹及结疤等缺陷;钢管无超过壁厚负偏差的锈蚀、麻点、凹坑及机械损伤等缺陷。除非极个别情况,禁止利用旧管道和管件,否则必须按有关标准的规定进行全面检验合格,并经过设计许 可。法兰密封面应光洁,不得有径向沟槽,且不得有气孔、裂纹、毛刺或其他降低强度和连接可靠性方面的缺陷。法兰端面上连接的螺栓的支承部位应与法兰结合面平行,以保证法兰连接时端面受力均匀。螺栓及螺母的螺纹应完整、无伤痕、毛刺等缺陷,螺栓与螺母应配合良好,无松动或卡涩现象 3.阀门试压

3.1该阀门试验应从每批中抽查5 %,且不少于1个,进行壳体压力试验和密封试验,当不合格时,应加倍抽查,仍不合格时,该批阀门不得使用;阀门的壳体试验压力不得小于公称压力的1.5倍,试验时间不得少于5min,以壳体填料无渗漏为合格;密封试验宜以公称压力进行,以阀瓣密封面不漏为合格。 3.2试验合格的阀门,及时排除积水,并吹干。关闭阀门,做好明显标记,并填写《阀门试验记录》。 3.3阀门壳体压力试验和密圭寸试验应用洁净水进行。 3.4密封试验不合格的阀门,必须解体检查,重做试验。 4.管道预制 4.1切割要求:管道切割后应移植原有标记。切口表面应平整,无裂纹、重皮、毛刺、凸凹、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等;切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的1%且不得超过3mm。弯管用弯管机冷弯成形或热煨弯。 4.2管道加工:管道预制工作应按设计单位提供的管道施工蓝图实施。管道 预制应遵守下列程序和规定: 4.2.1管道组成件应按施工图、《管道安装材料表》规定的数量、规格、材质选配。 4.2.2为了保证工程质量和便于安装,应合理选定自由管段和封闭管段 423自由管段应按施工图标注的长度加工,封闭管段应留有适当的裕度, 按现场安装实测后的长度加工,以保证现场安装工作顺利进行。 4.2.4预制管段应具有足够的刚性,必要时,可进行加固,以保证在存放、运输过程中不

汽车发动机冷却系

汽车发动机冷却系

汽车发动机冷却系系统维护摘要:汽车的发动机是动力的来源,它的出现给汽车带来了强劲的动 力,它就像人的心脏一样那样重要,但是人不只是有心脏,还有别的器官,心脏在这些器官的辅助下,才能发挥它原本的能力。这器官就是冷却系。它让工作中的发动机得到适度的冷却,从而保持发动机在最适宜的温度范围内工作。本文论述了冷却系的作用、组成、主要结构、工作原理、日常维护、故障检测步骤和排除方法。 关键词:冷却系统;过热、过冷的危害;冷却系统维护; 如果一台发动机,冷却系统的维修率一直居高不下,往往会引起发动机其他构件损坏,特别是随着车辆行驶里程的增加,冷却系统的工作效率逐渐下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性在于维护发动机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗腺不能正常工作,那么身体内的热量将无法散去,轻则产生中暑,重则休克。 一、冷却系的组成与作用 (一)作用 冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量,使引擎维持在正常的运转温度范围内。引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎及水冷式引擎,气冷式引擎是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎;水冷式引擎则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却,正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。 (二)组成 水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽量做到风阻要小,冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种,空调冷凝器通常与其装在一起。 1.水泵和节温器 发动机是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,推动冷却液在整个系统内循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵,它能精确的控制水泵的转速,并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却,要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的时候,冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门,其原理是利用可随温度伸缩的材料(石蜡或乙醚之类的材料)做开关阀门,当水温高时材料膨胀顶开阀门,冷却液进行大循环,当水温低时材料收缩关闭阀门,冷却液

冷却循环水系统知识

冷却循环水系统:工业循环水系统是为生产设备实施水冷却而配置的。以水作为冷 却介质,并循环使用的一种冷却水系统。冷水流过需要降温的生产设备(常称换热设备,如 换热器、冷凝器、反应器)后,温度上升,如果即行排放,冷水只用一次(称直流冷却水系统)。使升温冷水流过冷却设备则水温回降,可用泵送回生产设备再次使用,冷水的用量大 大降低,常可节约95%以上。冷却水占工业用水量的70%左右,因此,循环冷却水系统起了 节约大量工业用水的作用。 冷却循环水系统一般由以下几部分组成:①生产过程中的热交换器;②冷却构筑物; ③循环水泵及集水池。冷却水降温处理的冷却构筑物一般常采用冷却池或冷却塔。其工作过 程为:循环水由水泵输送到供水总管,再分别进入各台需要降温处理的生产设备,流过需冷 却的部位后汇集到回水总管,经过冷却水塔上方的布水管向下喷淋。冷却水塔顶部的风机运 转时,回水在填料层中与空气流进行充分的热交换后流回储水池中。 冷却设备有敞开式和封闭式之分,因而循环冷却水系统也分为敞开式和封闭式两类。敞 开式系统的设计和运行较为复杂。 敞开式冷却设备有冷却池和冷却塔两类,都主要依靠水的蒸发降低水温。再者,冷却 塔常用风机促进蒸发,冷却水常被吹失。故敞开式循环冷却水系统必须补给新鲜水。由于蒸发,循环水浓缩,浓缩过程将促进盐分结垢。补充水有稀释作用,其流量常根据循环水浓度限值 确定。通常补充水量超过蒸发与风吹的损失水量,因此必须排放一些循环水(称排污水)以 维持水量的平衡。 循环冷却水系统 在敞开式系统中,因水流与大气接触,灰尘、微生物等进入循环水;此外,二氧化碳的 逸散和换热设备中物料的泄漏;也改变循环水的水质。为此,循环冷却水常需处理,包括沉积 物控制、腐蚀控制和微生物控制。处理方法的确定常与补给水的水量和水质相关,与生产设 备的性能也有关。当采用多种药剂时,要避免药剂间可能存在的化学反应。 封闭式封闭式循环冷却水系统(图2)采用封闭式冷却设备,循环水在管中流动,管 外通常用风散热。除换热设备的物料泄漏外,没有其他因素改变循环水的水质。为了防止在 换热设备中造成盐垢,有时冷却水需要软化。为了防止换热设备被腐蚀,常加缓蚀剂;采用 高浓度、剧毒性缓蚀剂时要注意安全,检修时排放的冷却水应妥善处置。 接下来以注塑车间工业循环水系统为例介绍下冷却循环水系统的控制要点: 根据工艺生产要求配置为:一组直交流式横流塔,冷却水量为1050t/h,温差为5度(32-37度),三台离心式水泵两用一备。(550立方/小时,110kw,扬程53米)。在用水量最大时 开两台水泵就可满足生产需要,而在有一台水泵维修时仍能满负荷生产。 对本工业循环水系统的控制要求大概是: (1) 冷却水压力不低于0.4mpa,温度不高于32℃。实际压力与温度值分别通过装设在供

(完整版)循环水系统试题

循环水冷却水试题 问答题: 1.循环水供向哪些设备? 答:主汽轮机凝汽顺,汽动泵凝汽器,两台真空射水泵,灰渣泵 2.为什么定期向循环水中加氯? 答:因我们绥中发电厂循环水为海水,里面含朋很多水藻,青苔和海生物。它们极易在凝汽器水流缓慢之处滋生繁衍,严重时能堵塞铜管。为了防止海生物生长,使其中缺氧失去附在管壁上的能,所以定期加氯。加氯的数量要根据循环水质情况,由化学人员来确定。 3.循环泵为什么不采用高转速? 答:这主要是为适应凝汽器对大水量,低压头的要求。因为水泵的出口水压与泵转速的平方成正比,若采用高转速则水泵的出口水压力过高。凝汽器铜管受不了,不利于安全运行。另外水泵的功率与泵转速的三次方成正比,若采用高转速泵消耗的功率急剧增加,因此不采用高转速。 4.冷水塔为什么要做成双曲线形? 答:1冷水塔做成双曲线形是为了加强通风,使循环水温度降低,提高冷水塔冷却效率。 2冷却水从塔心排出经过水槽、瓷煤管喷射形成小水滴增大了循环水与冷空气的接触面积,水滴与从水塔底部进入的冷风形成对流使水滴大量蒸发,从而把热量带走。 5.冷水塔的组成? 答:冷水塔是由集水池、通风筒、配水系统、溅水装置、淋水装置、收水器等组成。 6.冬季冷却水塔哪此部位易结冰,有何危害? 答:冷水塔的进风口斜支术、水塔出口外沿、淋水装置下部等处容易结冰。 水塔结冰的危害:是容易损坏斜支柱,造成淋水装置过载而塌落并且影响循环水的冷却。 7.防止冷却水塔结冰措施? 答:保持水塔出口水温不低于15℃调整水塔的运行方式,增加水塔边缘的淋水

密度。在回水管上装有再循环的冷水塔,冬季运行时应投入运行。 8.泵房事故处理应遵循哪些原则? 答:1在发生事故时应根据规程规定的程序进行处理。 2发生事故时应消除对人身和设备有危害的因素,找出原因,消灭故障,以保证连续供水。 3事故处理应在班长统一指挥下进行,班长不在时,应独立处理。发生事故时值班人员不准擅自离开岗位。 4根据仪表指示和外部象征,对发生的情况有明确判断,在事故处理中动作要迅速准确、不慌乱,以免扩大事故。 5对某些事故规程中无明确规定处理办法时,应根据自已的经验主动采取对策,并尽快报告班长。 6接到命令时,必须重复地问清姓名、执行命令后向发令人报告执行情况。 7事故处理完后应将事故的现象、发生的时间、原因及处理过程详细记录在日记中。 9.循环水泵在倒转的情况下,为什么不允许启动? 答:大型泵在倒转的情况下如果启动,会使泵轴损坏,因为这时启动产生的扭矩比正常启动要大得多,电机也容易损坏。电机正常启动电流比运行额定电流大5~6倍,如果在泵倒转 情况下启动,电流就更大了,易引起电机损坏。 10.我厂循环水管和凝汽器防止附着海生物的办法是什么? 答:一般采用循环水加热的方法为主。其次是加氯将循环水一部分排水(水温一般为40~45℃)经钢筋混凝土沟,引至岸边循环水泵房旋转滤网前,在经循环泵送至凝汽器,这是通过加热来杀死凝汽器中的海生物的。一般主要是在夜间负荷最小时进行,每月1~2次,每次3~4小时,这种方法可以单独半侧进行。11.循环泵正常运行维护的项目? 答:1泵出入口压力;2各轴瓦温度及油位;3上位油箱油位;4滤网前后水位差;5电机空冷器冷却水是否畅通,风温是否正常;6泵入口检查井水位是否正常;7循环泵运行的声音是否正常;8港池水位是否过低;9推力瓦块温度;10泵轴端密封水压力和流量是否正常。

循环水系统节能

循环水系统节能 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-

循环冷却水系统节能意见 工业循环冷却水系统是工业生产企业处理工艺装置热负荷不可或缺的重要公用工程装置,能源消耗可占企业总量的10%---40%,常用的循环水系统为敞开式冷却水系统。 敞开式冷却水系统冷却水由循环泵送入系统中各换热器,以冷却工艺热介质,冷却水本身温度升高,变成热水,此循环热水被送往冷却塔顶部,由布水管道喷淋到塔内填料上,空气则由塔底百页窗空隙中进入塔内,并被塔顶风叶或其它抽吸力抽吸上升,与落下的水滴和填料上的水膜相遇进行热交换,水滴和水膜则在下降过程中逐渐变冷,水的冷却过程是通过水滴或水膜的水-气界面间发生。热水与空气之间发生两种传热作用,一是蒸发传热,带走的热量约占传热量的75%--80%,二是接触传热,带走显热约占总传热量的20%--25%。为了加大接触的比表面积,一般是借助于填料的作用。根据空气进入塔内情况分为自然抽风和机械通风两大类,机械通风类均是在近塔项的风筒口设电动机械风机实现机械抽风工艺。保证系统处于合理经济的运行状态对于降低企业能源消耗、节能减排的意义重大。 循环水系统常规节能节水措施有:一是加强循环水质日常管理,如改进配方以减少腐蚀及结垢,改进循环水系统的补水、加药、排污管理模式,以保障水冷器冷换效果、避免因换热效率低不得已增开水泵、风机等耗能现象,;二是进行结构改进,如冷却效果差的冷却塔进行改型,或塔内构件改用换热效率高、风阻小的填料及新型挡水板等,以上措施能节约工业水及部分蒸汽消耗(工艺侧),但对于循环水系统的总能耗影响不大。 近年来,研究发现工业循环水系统水泵耗电能方面存在较大的浪废现象,一方面设计系统及后期运行阶段,输水泵的设计或实际压力远高于系统正常需求;另一方面因部分循环水系统用户(水冷器)定置位置较高,造成系统供水压力较高,回水压力富袷能量较大。如能正确核算循环水系统需电量、充分利用输水泵的动能,或针对系统状况,充分利用回水富裕动能,对循环水单位电力消耗等指标的有效下降、系统能耗的有效降低有较大意义。

冷却系统的结构与维修知识讲解

冷却系统的结构与维 修

第七节冷却系统的结构与维修 冷却系的作用是使发动机在任何工况高温机件都能得到适度的冷却,使发动机始终在最适宜的温度范围内工作。同时,冷却系统还为暖风系统提供热源。 一、AFE型发动机冷却系统的结构与维修 (一)AFE型冷却系统的总体构造 AFE型发动机的冷却系统属强制循环封闭式冷却系统,其组成如图1-144和图1-145所示,冷却液的循环过程如图 1-146所示。 冷却强度可通过节温器和温控风扇调节。节温器调节冷却液的冷却能力,温控风扇调节流经散热器的冷却空气量。 冷却液轴向进入水泵后,经叶轮径向直接流进机体水套,然后流入气缸盖水套。此后,冷却液分两路循环。一路大循环:冷却液流经散热器冷却后,进入装在机体水泵进口处的节温器流向水泵进口;另一路小循环:冷却液直接进入节温器后的水泵进口,不经散热器冷却。当冷却液的温度低于85℃时,进行小循环;当冷却液温度高于85℃时,部分冷却液进行大循环;当冷却液温度达到105℃时,全部冷却液参加大循环。 图1-144 桑塔纳轿车用发动机冷却系统示意图 1-散热器 2-风扇 3-水泵 4-机体进水口(进入气缸体、气缸盖水套) 5-旁通水管 6-暧气回水进水泵水管 7-机体冷却水出口与散热器进水口接管 8-散热器出水管9-膨胀小水箱

图1-145 冷却系零件分解图 1-水泵 2-缸盖接管 3-密封垫 4-橡胶管 5-密封垫 6-接管 7-水温传感器 8-热敏开关 9-通向暖风热交换器的冷却液管 10-冷却液管 11-O形密封圈 12-节温器13-下橡胶弯管 14-密封垫圈 图1-146 冷却液循环过程 1-散热器 2-冷却液泵和节温器 3-膨胀材料元件 4-自动阻风门(化油器) 5-暖气用热交换器 6-ATF散热器(仅用于自动变速器型车) 7-机体(气缸体/气缸盖) 8-冷却液管路 9-暖气阀门 10-三通热敏开关 (二)水泵的结构与维修 1、水泵的结构 水泵的结构如图1-147所示。

汽车发动机冷却系统的发展与现状

汽车发动机冷却系统的发展与现状 发表时间:2017-10-20T14:00:13.917Z 来源:《防护工程》2017年第16期作者:刘洋[导读] 汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成。 国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心 摘要:早期的发动机冷却系统虽能满足汽车的基本使用要求,但在满载或者恶劣的环境中容易出现问题。在当今日益重视环境保护、提倡节能和舒适性的情况下,发动机的结构、性能和汽车整体性能都有很大的发展,冷却系统正朝着轻型化、紧凑化和智能化的方向发展。为此,重点介绍了国内外汽车发动机冷却系统的研究及发展情况,并做了简要分析。 关键词:冷却系统;冷却介质;冷却机理 1发动机冷却系统向智能化方向发展 发动机冷却系统是汽车的重要构件。汽车水冷发动机冷却系统主要由发动机冷却水套、冷却水泵、节温器及冷却风扇等部件组成。传统冷却系统采用的是冷却风扇或离合器式冷却风扇,两种风扇均由发动机曲轴通过皮带驱动,其冷却调节的灵敏度不高,功率损失也很大。为解决这个问题,就出现了自控电动冷却风扇。2冷却系统的冷却介质 目前,发动机广泛采用液态水作冷却液。水作为内燃机冷却系统的冷却介质具有很多优点:在性能方面,它性能稳定、热容量大、导热性好、沸点较高;在经济性能方面,它资源丰富、容易获取。但另一方面,水作为冷却介质也存在着两个较大的缺点:一是冰点高,在0℃时结冰,造成冬季使用困难;二是水具有一定的腐蚀性,对发动机冷却系统有损害作用。另外,水做冷却液的冷却系统,体积较庞大,不利于汽车内部结构的优化和整体质量的减少,增加了发动机功率的额外消耗。天然水中一般都含有部分矿物盐类(MgCl2、Ca(HCO3)2等),当水在发动机冷却系统内受热时,碳酸盐会在冷却系的壁上形成很难除去的水垢。导热性能很差。当水垢聚积过多时,会使发动机冷却性能恶化而导致过热。另外,溶解在水中的某些盐类(如MgCl2)在受热时产生水解作用,生成Mg(OH)2和HCl。其中HCl是一种腐蚀性很强的酸。因此,当水中含矿物盐类过多时,对发动机的冷却系统是很不利的。为了防止水垢的产生和水的腐蚀作用,在冷却水中加入了防腐蚀剂(重铬酸钾K2Cr2O7);为了解决水在0℃时结冰的问题,一般采用防冻液来作冷却液,常见的有丙稀二醇、甘醇、硅酸盐、有机酸等。3冷却系统向高效低能耗方向发展 发动机冷却系统效率的提高主要从两个方面来实现:其一,新材料的应用及部件结构的新设计;其二,部件的智能驱动方式。传统冷却系统中,风扇和水泵的效率普遍不高,造成大量能源的浪费。为提高冷却风扇的效率,用塑料翼形风扇取代圆弧型直叶片冷却风扇。从气体动力学的角度分析,翼形风扇能够改善风扇流场,提高风扇的效率和静压,使风扇高效区变宽;另外,塑料表面的光洁度较高。传统的冷却风扇由发动机驱动,装风扇的发动机与装有风罩的散热器必须分别用弹性支座固定在车架。为避免在汽车运行中因振动而引起风扇与风罩相碰,风扇叶轮与风罩的径向间隙的设计数值大于20mm,这必然大幅度降低风扇的容积效率。风扇的总效率取决于容积效率、机械效率和液力效率的乘积,即 η总 ??η机 ??η容 ??η液。传统风扇叶片采用薄钢板冲压而成,其液力效率 η液较低,又加上皮带传动存在打滑损失,其机械效率 η杨也不高,从而导致传统冷却风扇的总效率只有30%左右。采用电控风扇,由电机直接驱动风扇,与原来的皮带传动相比,机械效率 η机提高了。电控冷却风扇完全脱离发动机,与风罩、散热器安装为一体,保证了风扇与风罩的同心度,进一步减小了径向间隙,导致风扇容积效率 η容大幅度提高;另外,采用翼形端面塑料和流线型风罩,使风扇气流入口形成良好的流线型气流,可提高风扇的液力效率 η液,综合各项措施最终使电动风扇的效率达到78%。4冷却系统新的冷却机理 上世纪70年代,美国、日本和英国等国家提出了“绝热发动机”,其基本思路是对组成发动机燃烧室的零部件表面,喷涂耐高温的陶瓷覆层或使用陶瓷零部件,从而大大减少散热损失。经过20年的研制,绝热发动机在高温陶瓷零件(镶块或涂层)方面取得了较大的成功[7、8]。绝热发动机(无外部冷却装置)的整机热效率接近40%,复合式绝热发动机的整机热效率达到了40%以上[9]。这种以高度隔热层为主要手段的绝热发动机的有效热效率,较同类常规发动机(水冷或风冷)高出5%~15%。虽然绝热发动机提高了整机热效率和功率,同时降低了成本,但受材料和镶涂工艺的限制,还不能在普通车辆上使用,而且在高温条件下,发动机的润滑机油粘度降低,润滑效果变差,需要安装专门的散热装置;另外,气缸的充气效率会降低5%~10%。因此,还需要进一步研究新的冷却技术。 上世纪80年代,德国的Elsbett公司研制了一种新型车用发动机[10],它采用新的燃烧系统与新的冷却系统相结合的方式,以传热系数低的普通金属材料和巧妙的结构设计,大幅度减少了散热损失,取消了外部冷却装置。该机新的燃烧系统减少散热的原理是在球型燃烧室中有强烈的空气涡流,在离心力的作用下,沿燃烧室壁形成一层相对较冷的空气区,“旋流式喷油器”喷出一股雾化锥角很大、射程近、射速慢的空心涡流雾锥[11~13]。这股油雾随空气涡流旋转,不与燃烧室壁接触,在燃烧室中心混合燃烧,形成了热的燃烧中心—“热区”和周边温度较低的冷却空气层—“冷区” 这种燃烧系统。有“冷区”包围着“热区”,从而使燃烧室壁接受和传出的燃烧热量大为减少。Elsbett发动机在此基础上进行了进一步减少传热损失的设计[14],选用铸铁做活塞顶;将活塞环按内腔设置隔热槽,以截断热流通道,减少传向环槽的热量。上述3项措施使燃烧经活塞传到气缸壁的热量下降了一个数量级;加上以机油循环冷却气缸盖内腔和缸体上部的油道,用机油喷射冷却活塞内腔,实现了无水冷强制风冷的新的冷却机理。目前,还出现了发动机常规冷却机理中的强化冷却措施,如活塞的“内油冷”、排气门的“钠冷”以及喷油嘴的“内油冷”等内冷技术[15]。另外,采用的一些节油技术也具有内部冷却的功能[15],如乳化柴油、进气喷水、进气引汽、代用燃料冷却和过量空气冷却等。 5结论 (1)冷却系统实现智能化,工作协调性增强。

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