王博 張日升
關(guān)鍵詞:內(nèi)燃機(jī);熱能動力優(yōu)化;節(jié)能改造
引言
內(nèi)燃機(jī)減噪降溫設(shè)計的原則是依據(jù)工程現(xiàn)場的作業(yè)情況展開探討,在不斷改進(jìn)、不斷優(yōu)化的過程中提升減噪降溫系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由此可見,為提升內(nèi)燃機(jī)的使用效率,需要工作人員鞏固機(jī)械裝置內(nèi)部溫度的平衡性,保障工程機(jī)械穩(wěn)定性,以便控制內(nèi)燃機(jī)的能量支出。另外,工程人員也需落實可持續(xù)發(fā)展及節(jié)能的管理措施,這對于提升工程的經(jīng)濟(jì)效益是有利的。
1內(nèi)燃機(jī)熱能動力的運行原理
內(nèi)燃機(jī)熱能動力系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化是通過對煤炭等能源的燃燒,將其中的熱能釋放并轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。在轉(zhuǎn)換的過程中,熱能動力系統(tǒng)本身需要一定的熱能保持運行。過程中產(chǎn)生的余熱即可以滿足這一要求,不需要消耗額外的能量保持系統(tǒng)內(nèi)的熱量。大部分內(nèi)燃機(jī)熱能動力系統(tǒng)消耗的燃料能源均為煤炭、石油、天然氣。這些均為不可再生能源,如對其消耗不加以控制,最終將會導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的能源枯竭。同時這些能源在燃燒的過程中,會釋放污染環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)。在可持續(xù)發(fā)展的要求下,必須要對內(nèi)燃機(jī)熱能動力系統(tǒng)的能源消耗加以優(yōu)化和節(jié)能改造,使其獲得同樣的機(jī)械能時消耗的能源總量更少。最終實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的良性循環(huán)。
2內(nèi)燃機(jī)熱能動力優(yōu)化與節(jié)能中存在的問題
2.1傳熱過高影響
內(nèi)燃機(jī)傳熱過程中會有很多變換,因此工作人員必須堅持“節(jié)能減排”的原則,在合理利用內(nèi)燃機(jī)的基礎(chǔ)上降低內(nèi)燃機(jī)的工作能耗,有利于提高內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計質(zhì)量。因此,為了降低傳熱溫度,有必要將內(nèi)燃機(jī)的溫度整合在額定指標(biāo)內(nèi),有利于提高整個機(jī)組的運行效率。第一,內(nèi)燃機(jī)運行一定時間時,需要在關(guān)鍵位置配置冷卻器,明確低溫內(nèi)燃機(jī)散熱的要點,有利于提高內(nèi)燃機(jī)裝置的功能。第二,根據(jù)數(shù)值矩陣確定目標(biāo)溫度指標(biāo)并評價內(nèi)燃機(jī)傳熱效果,將有助于控制內(nèi)燃機(jī)的異常傳熱。因此,工作人員應(yīng)將流體固耦合技術(shù)集成到傳熱控制中,建立基于計算有限元數(shù)據(jù)的傳熱模型,得到基于離散控制的準(zhǔn)確、科學(xué)可靠的計算結(jié)果,然后平衡內(nèi)燃機(jī)設(shè)計中潛在的安全風(fēng)險和誤差因素。采用一個詞,可以綜合、綜合和分析從傳熱中獲得的數(shù)據(jù),以評估內(nèi)燃機(jī)噪聲和振動的不利影響,從而提供有效的技術(shù)和數(shù)據(jù)支持,減少內(nèi)燃機(jī)噪聲和振動的隱患,消除內(nèi)燃機(jī)溫度異常升高的隱患。
2.2忽視了機(jī)械保養(yǎng)工作的重要性
內(nèi)燃機(jī)在使用的過程中要想減少問題出現(xiàn)就需要定期地做好保養(yǎng)工作,保養(yǎng)工作的質(zhì)量會直接影響到內(nèi)燃機(jī)的使用壽命。內(nèi)燃機(jī)長期工作狀態(tài)下會出現(xiàn)磨損情況,如果這時能夠通過保養(yǎng)發(fā)現(xiàn)存在的小故障,避免發(fā)生更大的故障。
3內(nèi)燃機(jī)熱能動力優(yōu)化與節(jié)能改造途徑
3.1內(nèi)燃機(jī)設(shè)備的廢煙余熱回收改良
內(nèi)燃機(jī)的熱動力系統(tǒng)在運行過程中將產(chǎn)生大量的廢物流,這些廢物流的循環(huán)利用是提高內(nèi)燃機(jī)工作效率的有效手段。內(nèi)燃機(jī)運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生大量高溫廢煙。如果直接排放,不僅會浪費熱能,還會破壞生態(tài)環(huán)境。通過改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)煙氣的馀熱回收技術(shù),可以有效地回收和再利用爐渣的馀熱。它可以降低內(nèi)燃機(jī)的能耗,增加內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械動能輸出,提高內(nèi)燃機(jī)的能量轉(zhuǎn)化率。內(nèi)燃機(jī)廢煙的有效馀熱回收裝置是內(nèi)燃機(jī)熱動力系統(tǒng)中配備的省煤器設(shè)備??梢赃_(dá)到廢煙循環(huán)利用的目的,同時最大限度地發(fā)揮廢煙的功效,減少廢煙,避免污染。內(nèi)燃機(jī)的熱動力系統(tǒng)在運行過程中產(chǎn)生一定量的熱量。廢熱的利用和回收可以提高內(nèi)燃機(jī)熱能源系統(tǒng)的利用率和性能率。廢物流利用的技術(shù)改造應(yīng)注重整體內(nèi)燃機(jī)技術(shù),將廢物流回收技術(shù)與整體技術(shù)相結(jié)合。從內(nèi)燃機(jī)總?cè)莘e觀察優(yōu)化節(jié)能改造技術(shù)的個體運行情況,確保其能與總?cè)莘e相匹配,有效實現(xiàn)從整體角度提高能量轉(zhuǎn)化率的目的。內(nèi)燃機(jī)熱動力系統(tǒng)改造中,煙氣馀熱回收技術(shù)的優(yōu)化必須與其他相關(guān)控制技術(shù)合作。
3.2內(nèi)燃機(jī)附件電氣化
伴隨著車輛電氣化的深化,電子恒溫器、調(diào)節(jié)油泵、電子水泵、智能發(fā)電機(jī)、集成排氣歧管和電子恒溫器等一系列附件電氣化,提高了內(nèi)燃機(jī)的控制精度。同時,傳統(tǒng)壓縮機(jī)無法解決內(nèi)燃機(jī)所有工作條件的調(diào)整問題,而電子壓縮機(jī)在局部負(fù)荷下能大大提高排氣反饋能力。根據(jù)電動輔助渦輪增壓器(EAT)的要求和挑戰(zhàn)及其發(fā)動機(jī)選擇,對各種發(fā)動機(jī)進(jìn)行比較表明感應(yīng)電機(jī)更適用。此外,還研究了發(fā)動機(jī)與傳統(tǒng)渦輪增壓器相結(jié)合的機(jī)電復(fù)合充電技術(shù),以實現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)和渦輪增壓器運行的部分甚至完全脫鉤,從根本上解決了傳統(tǒng)渦輪增壓器在各種工作條件下難以實現(xiàn)的問題。
3.3減噪設(shè)計措施
內(nèi)燃機(jī)噪音是內(nèi)燃機(jī)運行中隱藏問題的具體表現(xiàn)。為了做好噪聲預(yù)測和治理工作,工作人員需要確定穩(wěn)定的科學(xué)降噪措施,以促進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的高效運行。具體來說,應(yīng)注意以下管理要點:第一,在內(nèi)燃機(jī)噪聲誤差調(diào)查中,應(yīng)在預(yù)充的關(guān)鍵區(qū)域布置設(shè)備,以促進(jìn)內(nèi)燃機(jī)噪聲負(fù)荷的處理。在此過程中,我們應(yīng)結(jié)合法律法規(guī)降低噪聲,確保噪聲位置對其產(chǎn)生負(fù)面影響,并根據(jù)噪聲降低源和音量對其進(jìn)行優(yōu)化,尤其是減少步態(tài)運行誤差,這對提高變速器彈性剛度參數(shù)有好處。第二,員工應(yīng)利用自動化技術(shù)預(yù)測噪聲大小,分析噪聲產(chǎn)生機(jī)理,給出科學(xué)、合理、標(biāo)準(zhǔn)化的處理方法,并在有利于提高噪聲降低處理合理性的聲學(xué)理論基礎(chǔ)上分析內(nèi)燃機(jī)噪聲特性。在內(nèi)燃機(jī)燃燒控制中,工作人員應(yīng)建立科學(xué)的處理模型,分析各種振動和噪聲的傳遞函數(shù)和特性值,以便快速預(yù)測指定區(qū)域內(nèi)圖紙的細(xì)節(jié),進(jìn)而提高工程圖紙的質(zhì)量。
3.4化學(xué)補(bǔ)水系統(tǒng)裝置
內(nèi)燃機(jī)熱動力系統(tǒng)運行時,需要加熱水,通過燃燒燃料形成水蒸氣,并利用水蒸氣的力量驅(qū)動機(jī)械設(shè)備。因此,內(nèi)燃機(jī)在運行過程中需要恒定的供水。目前,有兩種常用的方式可以為節(jié)能內(nèi)燃機(jī)補(bǔ)充水分:化學(xué)途徑和噴霧途徑?;瘜W(xué)水合物是指水含有化學(xué)成分。補(bǔ)充水的過程是通過專用設(shè)備實現(xiàn)的。應(yīng)當(dāng)注意的是,充水時必須監(jiān)測水溫是否符合要求,如果溫度過低,則必須由冷凝器進(jìn)行調(diào)節(jié)。噴水補(bǔ)水是以噴霧的形式直接注水,對水溫沒有要求,能有效補(bǔ)充水分。如果需要調(diào)節(jié)水溫,可以通過低壓加熱器來實現(xiàn)。無論哪種供水方式都可以減少內(nèi)燃機(jī)運行過程中的能量浪費,提高內(nèi)燃機(jī)機(jī)械動能的效率,提高內(nèi)燃機(jī)熱動力系統(tǒng)的初始參數(shù),降低最終形狀參數(shù)。
結(jié)束語
綜上所述,內(nèi)燃機(jī)作為現(xiàn)代工業(yè)社會非常重要的能源設(shè)備的能量轉(zhuǎn)化率和利用率仍然相對較低。隨著工業(yè)需求的增長和環(huán)保理念的形成,研究內(nèi)燃機(jī)的熱性能優(yōu)化和節(jié)能技術(shù)尤為重要。當(dāng)前技術(shù)條件下,關(guān)鍵在于減少內(nèi)燃機(jī)運行過程中的熱量損失,回收和再利用最初通過污水、冷卻系統(tǒng)和廢氣排放的熱量。
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