Принцип работы предпускового подогревателя: виды, устройство и принцип работы

комфорт или ненужная трата денег?

Главная   Полезная информация   Предпусковые подогреватели двигателя: комфорт или ненужная трата денег?

Наверное, каждый автомобилист с немалой долей отвращения ждет приближение зимы. Ужасные дороги, огромное количество «чайников» за рулём, которые плетутся и создают аварийные ситуации, а также тяжелый запуск двигателя и обледеневшие стёкла — всё это неизменные атрибуты зимы. И если с двумя первыми, исконно русскими, бедами не удается справиться даже правительству, то вот проблему запуска двигателя легко решает установка предпускового подогревателя.

Предпусковой подогреватель двигателя — это механизм, который прогревает ДВС (как бензиновый, так и дизельный) непосредственно перед его запуском. Кроме того, некоторые модели предпусковых подогревателей дополнительно обеспечивают обогрев салона.

Ещё совсем недавно приобрести такое устройство было большой проблемой, поэтому народные умельцы изворачивались, как могли: изготавливали сами, завозили из-за границы, переплачивая при этом. Но сегодня эта проблема решена: многие иностранные автомобили уже продаются с встроенной системой предпускового подогревателя двигателя, а для отечественных «железных лошадей» устройство приобретается отдельно.

Виды предпусковых подогревателей и их принцип работы

В зависимости от принципа работы, ППД могут быть нескольких видов. У каждого из них есть свои особенности, преимущества и недостатки.

Предпусковой электрический подогреватель можно сравнить с традиционным кипятильником. Нагревающий элемент (тэн) устанавливается непосредственно в систему охлаждения двигателя и работает от обычной розетки. Охлаждающая жидкость нагревается, вытесняет более холодную и повышает температуру внутри двигателя. Такой механизм идеально подходит для автомобилей, которые стоят в гаражах или в непосредственной близости от электросети. Всё что нужно — это включить предпусковой электрический подогреватель незадолго до поездки. Единственный минус — это обязательное наличие внешнего источника электропитания. Плюс — нет расхода топлива, что при нынешних ценах на ГСМ весьма актуально.

• Подогреватель предпусковой электрический МТЗ-80,82 дв.ММЗ-Д240,243,245 0.8кВт 220В Старт-ПБМ5

  1 620 ₽
  

• Подогреватель предпусковой электрический КАМАЗ 3.0кВт 220В+монтажный комплект ЛИДЕР

  5 620 ₽
  

• Подогреватель предпусковой электрический ГАЗ-3309, МТЗ 80/82 дв.Д245 2.0кВт 220В Старт-Классик

  2 250 ₽
  

• Подогреватель предпусковой электрический МТЗ-80,82 дв.

  ММЗ-Д245 2.0кВт 220В Старт-М 2 770 ₽
  
• Подогреватель предпусковой электрический КАМАЗ дв.CUMMINS 3.0кВт 220В+монтажный комплект Старт

  4 400 ₽
  

• Подогреватель предпусковой электрический МАЗ,КРАЗ дв.236.238 3.0кВт 220В КМП-70 Старт

  4 400 ₽
  

• Подогреватель предпусковой электрический МАЗ 3.0кВт 220В+монтажный комплект ЛИДЕР

  5 620 ₽
  

• Подогреватель предпусковой электрический ЗИЛ-5301 Бычок дв.

  ММЗ-Д245 2.0кВт 220В Старт-Классик 2 250 ₽
  

• Подогреватель предпусковой электрический УАЗ-3163 Патриот дв.ЗМЗ-409 2.0кВт 220В Старт-Классик

  2 250 ₽
  

• Подогреватель предпусковой электрический 3.0кВт 220В с насосом в сборе Старт-Турбо

  5 350 ₽
  

Показать все товары

Второй тип — это ППД на тепловых аккумуляторах. Принцип работы прост — в тепловом аккумуляторе вмещается вся жидкость системы охлаждения, там, на протяжении определенного времени, поддерживается высокая температура. Лишь непосредственно перед запуском автомобиля тосол возвращается обратно в систему охлаждения и передает тепло двигателю. Такое устройство не требует внешнего источника питания, однако эффективно только при низких температурах или если промежутки между запусками не превышают 24 часа. Поэтому такой тип установки подойдёт для регионов с мягкой зимой или для автолюбителей, которые ежедневно выезжают на дорогу.

Третий тип — топливный предпусковой подогреватель, работающий на бензине, газе или дизеле. В специальную камеру подается топливо из бака автомобиля и воздух: смесь воспламеняется, нагревает антифриз, который поступает в систему охлаждения, тем самым обеспечивая легкий запуск двигателя. Такие установки часто оснащены специальным таймером, который можно заранее выставить на нужное время — электроника сама запустит подогреватель. К недостаткам можно отнести невозможность применения такой системы в гаражах, которые не оборудованы системой вентиляции. Некоторые автолюбители относят к недостаткам и расход топлива. Но если сравнить прогрев двигателя обычным способом и добавить к этому повышен износ деталей, то никаких лишних затрат владельцы подогревателя не несут, а даже наоборот — экономят.

• Подогреватель предпусковой дизельный Бинар-5S 5кВт 12V АДВЕРС

  45 850 ₽
  

• Подогреватель предпусковой КАМАЗ,МАЗ 14ТС-10 мини 24V GP МК 14.5 кВт (с монтажным комплектом) АДВЕРС

  44 200 ₽
  

• Подогреватель предпусковой КАМАЗ,МАЗ,ЗИЛ,КРАЗ,УРАЛ 24V 15кВт в сборе ПРАМОТРОНИК

  49 490 ₽
  

• Подогреватель предпусковой УРАЛ дв.

  ЯМЗ 30кВт 2600Ккал/ч дизельного топлива ШААЗ
  67 990 ₽
  

• Подогреватель предпусковой электрический «СЕВЕРС+» 2.0кВт с насосом в сборе ЛИДЕР

  5 260 ₽
  

• Подогреватель предпусковой дизельный КАМАЗ,МАЗ,УРАЛ ТЕПЛОСТАР 14ТС-10-24-C 15кВт 24V АДВЕРС

  41 260 ₽
  

• Подогреватель предпусковой ЗИЛ, ПАЗ, дв. ММЗ-245 12V 15кВт ПРАМОТРОНИК

  45 650 ₽
  

• Подогреватель предпусковой дизельный 14ТС-10 мини 12V GP 14кВт (с монтажным комплектом) АДВЕРС

  41 600 ₽
  

• Подогреватель предпусковой КАМАЗ,МАЗ,ЗИЛ 24V 15кВт ПРАМОТРОНИК

  43 040 ₽
  

• Подогреватель предпусковой электрический МТЗ блока ME-1800W (А)

  3 890 ₽
  

Показать все товары

Что следует учитывать при выборе предпускового подогревателя двигателя?

Первое: погодные условия. Если зима суровая, затяжная, с низкими температурами или автомобиль будет редко использоваться, то лучше воздержаться от покупки подогревателей на тепловых аккумуляторах.

Второе: условия стоянки. Если машина стоит в гараже или поблизости от электросети (например, во дворе частного дома), то можно установить электрическую предпусковую установку. Если автомобиль припаркован на улице или на стоянке — тогда топливный подогреватель.

Покупать или не покупать подогреватель двигателя — решать Вам. Но помните, что автомобиль должен не только исправно работать, но и обеспечивать комфорт своему владельцу. А что может быть приятнее, чем холодным, морозным утром, под завистливые взгляды соседа по гаражу, сесть в теплую машину, а не танцевать со скребком в руках затейливый танец под названием «неожиданно пришла зима»?

Как работает предпусковой подогреватель двигателя

Большинство иностранных автомобильных концернов, стремясь покорить российский рынок, поставляют модели автомобилей с предустановленным предпусковым подогревателем двигателя. Подобная функция особенно популярна в регионах с продолжительной зимой. Установить такой подогреватель можно практически на любую машину – достаточно приобрести устройство и обратиться за помощью в сервисный центр. Основным вопросом остается эффективность оборудования и окупаемость финансовых средств, потраченных на его приобретение и установку.

Что собой представляет предпусковой подогреватель

Основная функция предпускового подогревателя – прогрев двигателя автомобиля без холодного пуска. В зависимости от принципа действия и общего назначения прибор может обладать различной мощностью и габаритами. Помимо прогрева двигателя, в его функционал входит также подогрев лобового стекла, дворников и салона. Конструкция автономного оборудования достаточно проста и включает в себя радиатор, котел, камеру сгорания, насосы, предназначенные для перекачивания охлаждающей жидкости и топлива, и систему подачи топлива. Также сюда можно добавить электронный блок контроля, термореле и устройство пуска прибора.

Установка

Схема установки Бинар-5

Простейшие электроподогреватели устанавливаются просто – сливаем антифриз, вырезаем участок нижнего патрубка радиатора по нужной длине, вставляем в разрезанный патрубок подогреватель, затягиваем хомуты и заново заливаем антифриз. Остается протянуть провода так, чтобы автомобиль было легко «подключать к розетке».

Почему электроподогреватель врезается в нижний патрубок? Это ускоряет подогрев за счет тепловой конвекции – так же работают системы отопления без принудительной циркуляции. При врезке в верхний патрубок греется антифриз в радиаторе, а не в моторе – закрытый термостат не даст жидкости поступать за счет конвекции в блок.

Принцип работы жидкостного подогревателя Webasto

Запустить прибор можно посредством сотового телефона, пульта дистанционного управления либо автоматически посредством таймера. Электронный блок, получая импульс пуска, приводит в работу исполнительный мотор, который, в свою очередь, запускает вентилятор и топливный насос. В горелку насосом нагнетается топливо, которое преобразуется в топливовоздушную смесь благодаря накаливаемому штифту и испарителю.

Топливная смесь попадает в камеру сгорания, где воспламеняется от искры свечи зажигания. Образуемое в результате тепло подается на рабочую жидкость охлаждающей системы. Подкачивающий насос заставляет жидкость передвигаться по контуру охлаждения, в который включен и предпусковой подогреватель. В процессе циркуляции тепло от жидкости передается корпусу двигателя.

После того, как охлаждающая жидкость нагреется до 30 градусов, включается вентилятор радиатора. Теплый воздух нагнетается в салон автомобиля. После нагрева антифриза до 72 градусов подогреватель переходит в экономичный режим работы, при охлаждении тосола до 56 градусов, подогреватель запускается вновь. По сути, конструкция и принцип работы предпускового подогревателя во многом похожи на автомобильный салонный отопитель.

Подогреватель обладает определенными преимуществами, к примеру, функцией дистанционного управления. Его можно запустить, нажав на кнопку, расположенную на брелоке, при этом он прогреет автомобиль к моменту прихода водителя. В среднем температура поднимется за полчаса, что позволяет завести двигатель без особых проблем.

Похожие материалы

Важным качеством дизельного двигателя является его приспособленность к запуску в холодном состоянии. В ГОСТ Р 54120-2010 термин «холодный двигатель», определен как: двигатель при температуре его деталей, охлаждающей жидкости, масла и топлива, отличающейся от температуры окружающего воздуха не более чем на 1°С (без учета погрешностей измерений).

Также согласно ГОСТ Р 54120-2010 стартерная система пуска должна обеспечивать необходимую для надежного пуска холодного двигателя частоту вращения коленчатого вала в соответствии с требованиями к пусковым качествам двигателей и требованиями к двигателю данного ГОСТ, с общим числом попыток пуска не более трех для «холодного двигателя» и не более двух после тепловой подготовки. [1].

При создании новых конструкций двигателей стремятся снизить предельную температуру надежного пуска, с целью повышения эксплуатационных характеристик и надежности пуска. С этой целью могут применяться средства тепловой подготовки, а именно предпусковые жидкостные подогреватели.

Назначение, требования и классификация жидкостных подогревателей

Жидкостные предпусковые подогреватели нашли широкое применение на транспорте. Область их применения от легковых и коммерческих автомобилей до спецтехники и тепловозов. На сегодняшний день более эффективной альтернативы данному виду предпусковой подготовки нет.

Жидкостные предпусковые подогреватели предназначены для предпускового подогрева двигателя при низкой температуре окружающего воздуха.

Их задача решить проблему предпусковой тепловой подготовки двигателя комплексно, обеспечить легкое воспламенения рабочей смеси, достижение и поддержание температуры пусковой частоты вращения коленчатого вала (ПКВ). Тепловую подготовку можно условно разделить на межсменный подогрев и предпусковой разогрев, в зависимости от времени проведения мероприятия.

Преимущества межсменного подогрева это равномерный подогрев узлов и высокая готовность техники к немедленному приему нагрузки.

Однако спецтехника часто используется не по графику, без длительных ночных стоянок, но и в ее работе регулярно возникают небольшие, но чувствительные паузы. По данным специалистов Webasto, такие перерывы могут занимать до 40-50% рабочего времени [2].

В этом случае более предпочтителен предпусковой разогрев, который обеспечивает нагрев деталей двигателя и рабочих сред в течение некоторого короткого промежутка времени непосредственно перед пуском.

Размещение узлов подогревателя зависит от компоновки транспортного средства (ТС). у грузовых, как правило, подогреватель установлен под передней поперечиной рамы автомобиля (рис.1.), у спецтехники – в моторном отсеке над двигателем и в его состав входят котел с горелкой, электромагнитный топливный клапан с форсункой и нагревателем топлива,насосный агрегат с электродвигателем, вентилятором, жидкостным и топливными насосами, системы электроискового розжтга топливной смеси и дистанционного управления подогревателем, топливного бачка. Подогреватель может быть присоединен к системе питания двигателя или иметь только свою собственную [3].

Рисунок 1. Подогреватель жидкостный ПЖД-30, установленный под передней поперечиной рамы грузового автомобиля КамАЗ-4310

Применение жидкостных предпусковых подогревателей дизелей в автотранспортных, сельскохозяйственных, коммунальных предприятиях, воинских частях и т.д., т.е. везде, где вопрос готовности техники к немедленному принятию нагрузки стоит очень остро, позволяет решить и эту проблему, и подспудно многие другие:

• обеспечить высокие безопасность использования и надежность при использовании техники в удалении от парков;
• улучшить условия работы оператора, водителя и перевозки пассажиров путем подогрева кабины или салона;
• повысить ресурс аккумуляторных батарей за счет снижения пускового момента электростартера или путем подогрева электролита;
• улучшить условия работы узлов трансмисии с помощью подогрева картеров коробок передач и редукторов.

Основные требования предъявляемые к предпусковым подогревательным устройствам:

1. Продолжительность подготовки двигателя к работе под нагрузкой при температуре -40°С не должна превышать 30 мин, в том числе время, необходимое для включения и выключения подогревателя, разогрева двигателя, его пуска и работы на холостом ходу.
2. Система подогрева должна работать как при заправке системы охлаждения водой, так и незамерзающей жидкостью.
3. Система подогрева должна обеспечивать:
4. Разогрев цилиндра и подшипников коленчатого вала двигателя;
5. Разогрев масла в картере и маслобаке;
6. Возможность одновременной работы подогревателя и двигателя.
7. Подогреватель должен быть пожаробезопасным. Не допускается на выходе из подогревателя открытое пламя и дым, скопление топлива в подогревателе. Температура наружных поверхностей подогревателя (кроме патрубка, подводящего газы под поддон масляного картера) не должна превышать 200°С .

Классифицируют предпусковые подогреватели по следующим характеристикам:

1. Напряжение: 12В, 24В, 36В
2. Тепловая мощность, кВт
3. Тип топлива: бензин, дизельное топливо, многотопливный
4. Расход топлива, л/ч
5. Расход электроэнергии, Вт
6. Время подогрева, мин
7. Поток циркуляционного насоса, л/ч (при противодавлении, бар)
8. Вес с топливным насосом, кг
9. Габаритные размеры, мм

Тип и мощность применяемого предпускового подогревателя зависит от подогреваемого объекта. Количество тепла, требующееся для разогрева двигателя при данных температуре и времени определяет необходимую производительность подогревателя.

Для легкового и коммерческого транспорта рекомендованы устройства тепловая мощность которых не превышает 5,0 кВт. Их преимущество: эффективность, невысокая стоимость, экономичность.

Для грузовых автомобилей, тракторов и спецтехники могут использоваться подогреватели мощностью свыше 30 кВт. Данные устройства позволяют быстро подготавливать большие транспортные дизели к принятию нагрузки. А также могут использоваться для обогрева жилых модулей, КУНГов или в качестве доноров тепла для техники неоснащенной подобными устройствами.

Рассмотрим модели популярных предпусковых подогревателей и их характеристики.

Автономные отопители компании Webasto

Компания Webasto (Германия)- мировой лидер в производстве транспортного отопительного оборудования, выпускает отопители для различных объектов прогрева, температурных параметров, конфигураций отопительного контура, систем управления. Благодаря широкому выбору моделей подогревателей, настроек программного обеспечения блоков управления, дополнительных элементов и органов управления, а также совместимости с CAN- и LIN-архитектурой диапазон использования очень велик.

Для легковых автомобилей малого и компактного класса, а также кабин грузовых микроавтобусов подходят отопители серии Thermo Top с теплопроизводительностью до 9 кВт (Рис.2). Технические характеристики представлены в таблице 1 [5].

Рисунок 2. Отопитель серии Thermo Top: а) внешний вид: 1 – вход воздуха сгорания, 2 – выход горячей жидкости, 3 – вход холодной жидкости, 4 – подача топлива, 5 – выход отработавших газов; б) устройство: 1 – забор воздуха, 2 – нагнетатель воздуха, 3 – выпускной жидкостной патрубок, 4 – штифт накаливания/ датчик пламени, 5 – испарительная прокладка, 6 – штекеры, 7 – блок управления с датчиками температуры, 8 – теплообменник, 9 – камера сгорания, 10 – выход отработавших газов, 11 – забор топлива, 12 – циркуляционный насос, 13 – заборный жидкостный патрубок, 14 – топливный дозирующий насос

Электрический подогреватель двигателя

Электрический подогреватель двигателя представляет собой альтернативный вариант описанного выше прибора, работающий от внешней электросети и устанавливаемый в блок цилиндров. Основным элементом подобной конструкции является электрическая спираль, которую и монтируют в блок цилиндров. Предварительно из него удаляется противоледная заглушка, место которой занимает спираль. Антифриз нагревается спиралью, затем циркулирует в системе охлаждения. Эффективность такой системы несколько ниже, да и прогрев занимает больше времени.

Подобный прибор оптимально использовать на стоянках и в гаражах, имеющих доступ к электросети. Минусом подогревателя электрического типа является его высокий расход электроэнергии. Экономия электричества возможна благодаря встроенному таймеру, который отключает прибор после достижения жидкости определенной температуры.

Читайте также:  Бульдозер Джон Дир (John Deere): 850J, 750J, 1050K, технические характеристики, цена, аналоги

Опционал электрического подогревателя включает в себя:

• Возможность обогрева салона автомобиля;
• Нагрев рабочей жидкости в охлаждающей системе силового агрегата;
• Заряд аккумуляторной батареи.

Преимущества предпусковых подогревателей двигателя

Предпусковой подогреватель двигателя является прибором, необходимым для легкого и быстрого пуска силового агрегата автомобиля в зимнее время года. Использование подогревателей позволяет повысить срок работы двигателя и увеличить экономичность. Достигается это за счет:

• Сокращения числа холодных пусков мотора. Ежегодно каждый водитель в среднем производит порядка 300-500 холодных пусков силового агрегата. Подогреватель позволяет снизить расход топлива из расчета на один холодный пуск на 100-500 мл. Экономия топлива во многом зависит от длительности прогрева мотора и температуры окружающей среды.
• Уменьшение износа двигателя. Максимальный уровень износа силового агрегата приходится на период запуска. Объясняется это тем, что вязкость холодного машинного масла ниже, соответственно, оно не способно обеспечить достаточную смазку деталей. Повышается трение, что увеличивает износ узлов двигателя.
• Повышение комфорта и безопасности управления автомобиля. Холодная погода отрицательно сказывается на внимательности водителя, повышая сонливость и утомляемость. В итоге это может сказаться на стиле вождения и привести к возникновению опасных ситуаций на дороге.

Лучшие производители на российском рынке

Высокий спрос на подогреватели двигателя неизбежно привел к расширению рынка и появлению многих производителей.

Сегодня работает не менее десятка крупных компаний, предлагающих свою продукцию на территории России.

К основным можно отнести:

1. ЗАО «Лидер» — завод-изготовитель с российской «пропиской». Ведет деятельность с 1993 года. Основным направлением является производство предпусковых обогревателей электрического типа.
2. Бинар — коммерческое предприятие, созданное в 1989 году в г. Саров. Занимается выпуском продукции для автомобилей, является победителем многих рейтингов. Представляет большой модельный ряд предпусковых устройств для дизелей, с помпой или без нее.
3. Airline — еще один известный бренд, выпускающий отопительный устройства с большим выбором по мощностям. Отличается равномерностью подогрева системы в холодную погоду, способствует повышению надежности двигателя.
4. Лунфэей — китайский производитель, занимающийся выпуском подогревателей, пользующийся большим спросом в России. Продает отопительную продукцию и аксессуары для машины во многие страны. Применяет материалы высокого качества и использует современные технологии во время работы.
5. Орион — отечественный производитель, ориентированный на производство подогревателей для двигателя, работающих на электрическом принципе. Выпускает широкий спектр моделей с разными мощностями, отличающимися мгновенным пуском. Продукция завода продается не только в России, но и в других странах.
6. Номакон — завод, выпускающий девайсы для нагрева топливной системы, способных работать кратковременно или на постоянной основе. Являются универсальными, подходят для автомобилей разных марок / моделей. Продукция бренда поставляется во многие страны Европы.
7. Северс — российский производитель, выпускающий надежную и качественную продукцию. Изделия бренда отличаются гарантированным и легким пуском, высоким качеством комплектующих, встроенной защитой и простотой установки.
8. Теплостар — компания, занимающаяся выпуском отопительных устройств для машин разной мощности. Устройства делаются из материалов высокого качества, продаются во многие страны, гарантируют бесперебойность работы машины даже в холода.
9. Адверс — самарский производитель, выпускающий качественные предпусковые подогреватели с помпой или без нее, для дизеля или бензина. Выпускаемые устройства имеют разную мощность, отличаются надежностью и легкостью запуска.
10. Вебасто — завод-изготовитель родом из Германии, активизирующий быструю работу машины. Производитель выпускает устройства для многих моделей, а эффективность подтверждена практикой применения даже при «минусовой» температуре. Продукция бренда продается во многих странах мира.

Некоторые модели подогревателей от перечисленных выше производителей вошли в наш рейтинг, что упрощает выбор устройства.

Преимущества подогревателя Webasto по сравнению с автосигнализацией с автозапуском

По сравнению с дистанционными автомобильными сигнализациями предпусковой подогреватель двигателя Webasto можно установить на машину любой марки и модели. В этом, по сути, и является его основное преимущество. Кроме него можно отметить и следующие плюсы:

• Дистанционная автосигнализация требует, чтобы в салоне автомобиля оставался один из ключей, что чревато его кражей.
• Запуск двигателя при помощи дистанционной сигнализации может стать причиной его раннего износа. В среднем один холодный пуск двигателя равен тысяче запускам при плюсовой температуре окружающей среды.

Температура охлаждающей жидкости в случае с дизельным двигателем не поднимается выше 50 градусов, соответственно, любой климатической установке будет проблематично повысить температуру салона до комфортной. Webasto, в отличие от подобных систем, способен прогреть салон за короткий срок и поддерживать оптимальную температуру, так как при снижении температуры при работающем двигателе он будет включаться в автоматическом режиме, поддерживая выставленный температурный режим.

Предпусковой подогреватель Webasto подбирается исходя их технических характеристик автомобиля, его особенностей и личных предпочтений владельца. Устанавливают такие системы, как правило, в сервисных центрах за умеренную плату.

Для автомобилей с объемом двигателя до 2 литров выбирают подогреватель Webasto Thermo Top Evo 4, отопительная мощность которого составляет 4 кВт. Если объем двигателя более 2 литров, то устанавливают Webasto Thermo Top Evo 5, мощность которого составляет 5 кВт.

технические науки

• Борисов Геннадий Александрович , доктор наук, профессор, профессор
• Ичанкин Юрий Викторович , аспирант
• Рязанский Государственный Агротехнологический Университет им. П.А.Костычева
• Ковчик Александр Иванович , кандидат наук, преподаватель
• Лычкин Максим Эдуардович , студент
• Рязанское высшее воздушно-десантное командное ордена Суворова дважды Краснознаменное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова
• Копылов Александр Вадимович , другая должность
• Рязанский государственный радиотехнический университет

• ПУСК
• ПРЕДПУСКОВЫЕ ПОДОГРЕВАТЕЛИ
• ДИЗЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
• ПРЕДПУСКОВОЙ РАЗОГРЕВ
• НАДЕЖНОСТЬ ПУСКА ХОЛОДНОГО ДВИГАТЕЛЯ
• ХОЛОДНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Подогреватель воздуха в котле (pdf): Определение, конструкция, принцип работы и типы.

Эта статья о подогревателях воздуха в котлах и их назначении, расположении, принципе работы, деталях и конструкции, типах, факторах, влияющих на работу подогревателей воздуха, их достоинствах и недостатках.

Температура пароперегревателя и подогревателя…

Пожалуйста, включите JavaScript

Контроль температуры пароперегревателя и подогревателя в котлах

Подогреватель воздуха в котле

Подогреватель воздуха является одним из важнейших аксессуаров современных котлов. Подогреватель воздуха обычно встречается во всех современных котлах. Для повышения КПД в котлах используется такое дополнительное оборудование, как подогреватель воздуха.

Функция подогревателя воздуха в котле

Основная функция подогревателя воздуха заключается в предварительном нагреве воздуха, что означает повышение температуры входящего воздуха. Другие аксессуары, такие как экономайзер и пароперегреватель в котле, выполняют аналогичную функцию. Этот процесс предварительного нагрева воздуха осуществляется до того, как он попадет в печь. Процесс предварительного нагрева воздуха осуществляется с помощью горячих дымовых газов.

Расположение подогревателя воздуха в котле

Подогреватель воздуха является промежуточным аксессуаром. Он расположен в конечной ступени котла. Для повышения КПД котла между экономайзером и дымоходом устанавливается подогреватель воздуха. В каждом современном котле предпусковой подогреватель воздуха обычно устанавливается в одном и том же месте.

Схема подогревателя воздуха в котле

(Подогреватель воздуха)

Это простая линейная схема подогревателя воздуха в котле.

Типы подогревателя воздуха в котле

Подогреватели воздуха подразделяются на два типа в зависимости от их характеристик и конструкции. Эти два типа воздухоподогревателей:

• Рекуперативный или трубчатый воздухоподогреватель
• Регенеративный или ротационный воздухоподогреватель

Рекуперативный или трубчатый воздухоподогреватель подразделяется на два типа:

100030

Горизонтальный трубчатый тип

Вертикальный трубчатый тип

Регенеративный или ротационный подогреватель воздуха также подразделяется на два типа:

• Вращающиеся корзины (Ljungstrom)
• Вращающийся колпак (Rothemuhle)

Трубчатый подогреватель воздуха (рекуперативный)

(Горизонтальный и вертикальный трубчатый подогреватель воздуха)

На приведенной выше линейной схеме показан трубчатый подогреватель воздуха. Этот тип подогревателя состоит из большого количества вертикальных или горизонтальных труб. Эти трубы используются для передачи дымовых газов. Эти трубки установлены вместе с перегородками в определенных местах, которые управляют потоком воздуха. Сажа собирается в бункере для сажи в нижней части. 9{o}}C$.

COR-TEN (износостойкие стали) используются для изготовления труб AH, которые работают при низких или средних температурах. Трубки расширяются расширителями, а также в редких случаях свариваются. Сварка должна быть выполнена надлежащим образом, без повреждения трубы в ВП из-за тепла сварки.

Длина этих труб составляет около 5 м и 5,5 м в горизонтальных и вертикальных трубчатых воздухоподогревателях. В воздухонагревателях горизонтального типа нет промежуточной опоры для трубок, а в воздухонагревателях вертикального типа есть опоры как на верхнем, так и на нижнем концах трубок.

Эти трубки имеют толщину от 2,0 до 2,3 мм. Эта толщина предназначена для нормального использования топлива в котлах. Если в качестве топлива для котла используется уголь, толщина должна быть увеличена из-за пыли, присутствующей в дымовых газах топлива.

В вертикальном воздухоподогревателе поток воздуха направлен наружу к трубе, а в горизонтальном типе AH воздух проходит в прямом направлении, что облегчает процесс очистки. В воздухоподогревателях вертикального типа сажеобдуватели не нужны.

Принцип работы

Горячие дымовые газы из экономайзера или котла поступают в подогреватель воздуха через впускное отверстие для дымовых газов в верхней части. И эти газы пропускают через вертикальные трубы к выходу или дымоходу.

Пока дымовые газы проходят через трубу, атмосферный воздух проходит над трубами. Атмосферный воздух поступает в подогреватель через воздухозаборник.

И воздух, и дымовые газы могут течь в противоположных направлениях. Поток воздуха по трубкам повторяется и контролируется перегородками. Эти трубы поглощают тепло дымовых газов и передают его атмосферному воздуху. В нижней части подогревателя установлен бункер для сбора сажи.

Таким образом воздух предварительно нагревается и подается в котел для дальнейшего сжигания.

Роторный воздухоподогреватель

В ротационном воздухоподогревателе ротор выступает в качестве основного компонента для передачи тепла. Ротор установлен с несколькими листовыми элементами, такими как гофрированные листы, волнистые листы и плоские листы. Плоские листы отделены друг от друга на определенном расстоянии от 5 до 10 мм от двух других пластин, что помогает создавать пути потока и способствует увеличению подводимого тепла и турбулентного потока газа или воздуха.

Толщина этих листов составляет от 0,44 до 1,22 мм. Высокая температура и высокая турбулентность могут быть достигнуты за счет определенного пространства между листами. Как и трубчатый тип AH, для изготовления этих листов используется углеродистая сталь и кортен, как для высоких, так и для низких температур.

Для уменьшения коррозии и отложения нежелательных материалов при высоких рабочих температурах используются тонкие листы с минимальным расстоянием между ними. Точно так же при низких или средних рабочих температурах толстые листы используются с максимальным расстоянием между ними. Толстые листы всегда имеют более длительный срок службы, чем более тонкие листы.

Вращающиеся корзины (Ljungstrom)

(Вращающиеся воздухонагреватели Ljungstrom и Rothemühle)

Вращающиеся корзины крепятся или устанавливаются вместе с ротором, он имеет как вход, так и выход для передачи воздуха и газа. Эти корзины заполнены тремя типами листов, как указано выше. Ротор обычно вращается со скоростью от 4 до 5 об/мин, когда он приводится в движение внешним вращающимся приводом или двигателем.

Вся установка закрыта кожухом, предотвращающим утечку воздуха. Другие уплотнения по бокам также помогают предотвратить утечку воздуха. Процесс продувки сажи всегда должен выполняться до начала и после завершения всего процесса предварительного нагрева в воздухоподогревателе. Это помогает содержать ВП в чистоте и не допускать несгоревшего топлива.

Этот подогреватель воздуха подразделяется на два типа в зависимости от положения вращающегося вала. Это конструкция с горизонтальным валом и конструкция с вертикальным валом. Оба типа обычно используются в коммунальных котлах. По сравнению с AH с вертикальным валом более популярны типы с горизонтальным валом.

Вращающийся колпак (Rothemuhle)

Как следует из названия, в этом типе вращается только колпак. Как мы уже обсуждали, в последнем типе ротор никогда не вращается, здесь вращается только воздушный колпак. Другие компоненты, такие как статор, корзины, заполненные листами теплопередачи, имеют тенденцию оставаться неподвижными. Как верхний, так и нижний воздухозаборники вращаются и перепускают воздух с помощью заслонок, интегрированных с вращающимися подогревателями воздуха.

Факторы, влияющие на работу подогревателей воздуха

Некоторые факторы влияют на работу подогревателей воздуха. Общие факторы:

• Коррозия при низкой температуре
• Загрязнение и засорение
• Эрозия
• Пожар

Коррозия при низкой температуре

Эта проблема обычно возникает в воздухонагревателях трубчатого типа. Всякий раз, когда температура металлической трубы падает ниже температуры точки росы, возникает коррозия. Содержание серы и влаги в топливе и дымовых газах является основной причиной коррозии.

Это может вызвать серьезную проблему, поэтому требуется регулярная периодическая проверка самой холодной зоны воздухоподогревателя. Самая холодная зона воздухоподогревателя находится там, где встречаются выходящий газ и холодный поступающий воздух. Для решения этой проблемы требуется надлежащее техническое обслуживание.

Обрастание и закупоривание

Обрастание означает отложение остаточной золы. Обычно это происходит на нижнем конце воздухоподогревателя, где содержание влаги вступает в реакцию с влагой на низкотемпературном конце. Это приводит к засорению. Из-за регулярного отложения зола увеличивается в размерах.

Если размер золы постоянно увеличивается, то газовые каналы закупориваются. Наряду с увеличением отложений также приводит к увеличению перепада давления. Растворимые отложения можно удалить промывкой водой, а во избежание загрязнения необходимо регулярно проводить продувку сажей.

Продувание сажи невозможно в вертикальном трубчатом воздухоподогревателе, поэтому труба устанавливается большего диаметра для управления золоотложением.

Эрозия

Эрозия в воздухоподогревателе возникает из-за высокой скорости газа. Место или поверхность в АГ, где скорость газа достигает максимальной точки, подвергается эрозии. В горизонтальных трубчатых ВС устанавливается специальный материал, называемый эрозионным щитом.

Толщина около 3 мм. Таким образом, этот экран защищает трубы от коррозии. В вертикальных трубчатых ВС устанавливаются временные сменные втулки для защиты целых труб от коррозии. В ротационных типах АН уплотнения сильно повреждаются из-за эрозии. Поэтому, чтобы избежать этого, используются специальные материалы.

Пожар

Факторы пожара являются общими для вращающихся ВП. Обычно они возникают из-за сжигания несгоревшего угля и мазута при остановке пуска. Сняв печь, мы можем избежать пожара, потому что она удаляет все нежелательные несгоревшие газы и топливо. Также путем удаления собранной золы и разбросанной золы можно предотвратить возгорание в ЗД. Продувание сажи необходимо производить через равные промежутки времени, чтобы избежать возгорания в АГ.

Преимущества подогревателя воздуха в котле

• Повышается КПД котла.
• Используется как источник тепла для нагрева воздуха.
• Расход топлива снижен.
• Качественное сгорание достигнуто.
• Потери в печи снижены.

Недостатки подогревателя воздуха в котле

• Основным недостатком подогревателя воздуха является коррозия.
• Эрозия в АГ из-за высоких скоростей газа.

Pdf для подогревателя воздуха в котле

Загрузите PDF-файл этой статьи, нажав следующую кнопку загрузки.

Скачать PDF

Последняя статья

• Типы шпонок вала и их определение.
• Обобщенная измерительная система: структурная схема, элементы, этапы, пример.

Индекс Работа котла | CleanBoiler.org

Введение

Нагрев воздуха для горения может повысить эффективность котла примерно на 1% на каждые 40F повышения температуры. Самый распространенный способ предварительного нагрева воздуха – теплообменник на дымоходе. Теплообменник может быть как воздух-воздух, так и воздух-жидкость-воздух.

Технология подогрева воздуха для горения на больших угольных котлах восходит к началу 1900-х годов и используется в большинстве крупных котлов сегодня. С ростом цен на топливо и совершенствованием технологий размер котла, который можно экономично оборудовать подогревателем, должен уменьшаться. Несмотря на то, что эта технология по-прежнему наиболее применима к крупным котлам, высокие цены на энергию, безусловно, будут стимулировать инновационные новые применения экономичных подогревателей воздуха для горения на котлах все меньшего размера.

Операция

С веб-сайта компании Alstrom Air Preheater Company:

Основным компонентом воздухоподогревателя Ljungström® является непрерывно вращающийся цилиндр, называемый ротором, который заполнен тысячами квадратных футов специально сформированных листов поверхности теплопередачи, которые обычно называют элементы.

Конструкция подогревателя состоит из центральной секции горячего и холодного концов, соединенных двумя основными опорами на каждом конце. Ротор обычно поддерживается на центральной секции холодного конца опорным подшипником и удерживается в вертикальном положении направляющим подшипником, расположенным в центральной секции горячего конца. Секторные уплотнительные пластины и осевые уплотнительные пластины прикреплены к центральным секциям и основным опорам соответственно для образования отдельных каналов для газа и воздуха через теплообменник.

Ротор окружен панелями корпуса, соединенными с основными опорами и образующими корпус подогревателя, а привод, механизм устройства очистки и регуляторы уплотняющей поверхности расположены снаружи, чтобы к ним можно было легко получить доступ во время работы устройства. Верхняя и нижняя соединительные пластины крепятся к корпусу подогревателя, образуя переход от ротора подогревателя и формы корпуса к соединениям воздуховодов клиентов.

Когда ротор вращается, отработанное тепло поглощается горячими выхлопными газами, проходящими через половину конструкции. Это аккумулированное тепло передается поступающему воздуху, когда те же поверхности проходят через другую половину конструкции. Цикл теплопередачи непрерывен, так как поверхности попеременно подвергаются воздействию выходящего газа и входящего воздушного потока.

Усовершенствованная система уплотнения воздухоподогревателя Ljungström® является результатом эволюции устройств и методов разработки системы уплотнения, способной успешно контролировать и минимизировать утечку воздуха в газ. В конструкции используются преимущества нормального теплового расширения для обеспечения эффективной герметизации при минимальных требованиях к техническому обслуживанию. Интегрированная система уплотнения состоит из бесконтактных уплотнений и стационарных уплотняющих поверхностей, предназначенных для предотвращения утечки с воздушной стороны воздухоподогревателя на газовую сторону.

От Боба Дубила, размещенного на веб-сайте Carmagen Engineering:

Роторный регенеративный.

Это тип Ljungstrom, который имеет медленно вращающийся ротор с плотно расположенными поверхностями теплопередачи, похожими на автомобильный радиатор. Ротор вращается в газовых потоках, забирая тепло от дымовых газов и передавая его воздуху для горения. Температуры элементов обычно находятся примерно на полпути между температурами дымовых газов и воздуха.

Преимущества ротационного регенеративного подогревателя воздуха:

• Меньшая занимаемая площадь и более легкая конструкция, что обычно приводит к меньшим затратам на установку.
• Сменные поверхности теплопередачи. Элементы спроектированы в виде «корзин» в форме пирога, которые относительно легко и экономично заменять и поддерживать в рабочем состоянии.

Недостатки ротационного регенеративного подогревателя воздуха:

• Имеет протекающие уплотнения, и утечка обычно увеличивается со временем. Нормальная предполагаемая фактическая утечка составляет около 15%. Это может ограничить самую низкую достижимую температуру холодного конца, особенно если коррозия холодного конца вызывает беспокойство из-за сжигания серосодержащего топлива. Эмалевое покрытие металлических поверхностей холодного конца может продлить срок службы элемента.
• Из-за утечки воздуха вероятность возгорания может быть выше. Если в пламенном нагревателе происходит плохое сгорание, несгоревшие горючие вещества могут скапливаться в подогревателе воздуха. Вероятность возгорания в воздухонагревателе возрастает, если один воздухонагреватель используется совместно с несколькими печами.

Фиксированный рекуператор.

Их обычно называют статическими подогревателями воздуха. Их конструкции варьируются от пластинчато-рамного типа до чугунного «трубчатого».

• Чугунный тип обычно крупнее и тяжелее, поэтому фундаменты и конструкции становятся дорогостоящими. Более новый тип пластинчатой ​​рамы (иногда называемый подогревателем воздуха с открытым каналом, «OCAP») легче и часто может занимать ту же площадь, что и роторно-регенеративный тип. Это делает их хорошим выбором для замены роторного типа.
• Чугунный тип имеет ребристые элементы на холодном конце, которые могут быть смещены в сторону дымовых газов, таким образом поддерживая температуру металла выше средней температуры дымовых газов и воздуха. Это снижает склонность к коррозии холодного конца, особенно при сжигании серосодержащих топлив. Кроме того, пучки стеклянных трубок использовались после чугунных воздухоподогревателей для максимальной эффективности.
• Как и в роторном типе, температура металла APH пластинчатого каркаса будет средней температурой двух потоков.
• Чугунные подогреватели воздуха обычно крепятся болтами и герметизируются, так что утечки можно считать нулевыми. Способ уплотнения пластинчато-рамного типа зависит от производителя. Некоторые используют пружинные уплотнения, которые не принесли 100% успеха. Другие используют сварную конструкцию уплотнения, которая обеспечивает лучшее, но более дорогое уплотнение.
• Теплопередающие поверхности OCAP не предназначены для простой замены. Вместо этого потребуется полная замена подогревателя воздуха.

Суть в том, что оба типа подогревателей воздуха имеют как преимущества, так и недостатки. В последние годы были внесены небольшие изменения в конструкцию, которые повысили эффективность подогревателя воздуха. Однако большинство усилий, казалось, было направлено на снижение производственных затрат. Похоже, что самые последние установки были стационарно-рекуперативного типа, а не роторно-регенеративного типа. Я считаю, что это связано с более низкими первоначальными затратами и готовностью эксплуатировать подогреватель воздуха до отказа, вместо того, чтобы изначально тратить больше, и выполнять постоянное техническое обслуживание, необходимое для максимального увеличения срока службы агрегата.

Источник: веб-сайт http://www. carmagen.com/news35.htm 4/2005

Информация с веб-сайта KEC Industries:

Многим нагревателям на огне, работающим в промышленности сегодня, уже более 20 лет с тепловым КПД. 75-80%. За прошедшие годы отраслевые нормы изменились, и ожидается, что тепловой КПД составит 90-92%, а в некоторых случаях был достигнут КПД до 94%. Подогреватели воздуха (литые и стеклянные, изготовлены и поставлены компанией KEC) повышают эффективность на 1% при снижении температуры дымовых газов на 20 °C.

Обычно дымовые газы выходят из конвекционной секции нагревателя при температуре около 400 °C, а подогреватель воздуха литого типа снижает его температуру примерно до 200 °C, что приводит к увеличению эффективности на 10%. Температуру дымовых газов можно дополнительно понизить примерно до 160 °C или ниже в стеклянных подогревателях воздуха, что приведет к дальнейшему повышению эффективности на 2% и более.

Литой трубчатый воздухоподогреватель представляет собой сборку прямоугольных литых труб с ребрами на внутренней и внешней поверхностях. Трубы собраны внутри структурной рамы. Чтобы исключить утечку воздуха, на всех сопрягаемых деталях предусмотрены прокладки. Все уплотняющие поверхности трубок обработаны для обеспечения герметичности соединений прокладкой. Оборудование полностью собирается в заводских условиях по модулям и проверяется на герметичность перед отправкой на объект. Модульная конструкция используется для сокращения времени монтажа на месте.

Стеклянный подогреватель воздуха изготовлен из трубок из боросиликатного стекла, вставленных в трубные доски из углеродистой стали с тефлоновым покрытием. Другие стороны облицованы листами SS904L. Соединения трубы с трубной решеткой снабжены специальными втулками/сальниками для минимизации утечек. Стеклянные воздухоподогреватели восстанавливают дополнительное тепло при более низкой температуре и в то же время защищают от коррозии холодного конца. Перед отправкой на объект оборудование полностью собирается в заводских условиях по модулям и проверяется на герметичность.