Промышленная адсорбция – эффективная технология сухой очистки газов от химических примесей

Завод газоочистных, вентиляционных и аспирационных систем ООО «ПЗГО» с участием встречает Посетителей и Клиентов на своем официальном сайте и предлагает к пристальному рассмотрению такое оборудование как сухой промышленный адсорбер для очистки газа.

За более чем 30-летний срок существования нашего завода мы заручились партнерским доверием и профессиональным уважением более 200 предприятий из России, СНГ, Европы и Азии.

Ключевыми особенностями всех газоочистных аппаратов и комплексов «ПЗГО» являются:

• Исключительная эффективность сорбции, в подавляющем большинстве случаев стремящаяся к 100% и обусловленная детальным физико-химическим анализом характера загрязнений в каждом конкретном случае;

• Простота в эксплуатации, максимальная автоматизация, изготовление комбинированных систем комплексной газо- и воздухоочистки;

• Широчайший спектр применения агрегатов: от тонкой очистки газов на нефтехимических фабриках до дезодорации выбросов на предприятиях общественного питания;

• Предельная компактность индустриальных адсорберов, подбор индивидуальных ориентаций, размеров и форм-факторов для максимального сохранения полезного объема рабочих зон;

• Строго персональный подход к экономическим аспектам каждого Заказа, полный комплект технической и бухгалтерской документации.

По любым вопросам, касающимся проектирования, изготовления, приобретения и монтажа сухих адсорбционных / хемосорбционных систем, пожалуйста, заполняйте Анкету Заказчика или напрямую обращайтесь в «ПЗГО» любым удобным способом.

Запросить стоимость сухого адсорбера или задать вопрос

Происхождение, лингвистическое и техническое определение понятия

Впервые слово «sorption» (рус. сорбция), в том смысле, которым мы наделяем его сегодня, зафиксировано в 1872 году. Понятие «

адсорбция» в международный технический лексикон вошло в 1919, в один из пиков индустриальной революции.

Что интересно, слова абсорбция и адсорбция происходят от одного старолатинского корня «sorbere», что значит всасывать, впитывать.

Собственно, оба этих явления – две разновидности сорбции – поглощения одних соединений (или химических элементов) другими. Более того, технически, адсорбция является частным случаем абсорбции, поэтому путаница в приставках «ад-» и «аб-» встречается очень часто.

^{Общие сведения о технологии}

В применении к процедуре газоочистки, адсорбирование – процесс захвата примесей на поверхности наполнителя (углерода, цеолита, силикагеля). Десорбция, соответственно, – обратный процесс высвобождения присоединенных веществ обратно в газ или воздух.

Наглядный пример. Вы находились в прокуренной комнате, и Ваша рубашка пропахла сигаретным дымом. Почему? Произошел захват компонентов дыма на поверхности раздела твердой фазы (ткань) и газообразной фазы (дым). Вы повесили рубашку на балкон, а утром она пахнет свежестью. Имел место медленный процесс десорбции – компоненты сигаретного дыма, (в силу определенных причин, которые мы рассмотрим ниже), отделились, оторвались от рубашки и унеслись с ветерком в прохладную тишь.

Если бы Ваша рубашка, чисто теоретически, была «соткана» из жидких нитей, то сигаретный дым мог бы осесть не только на поверхности, но и распространиться вглубь «нитей», по всему объему полотна.

Это описывало бы явление классической абсорбции.

Все эти процессы настолько часты и обыденны, что мы, как правило, не придаем им значения, а между тем, эти особенности фазового взаимодействия активно используются во множестве важных технологических процедур, особенно, – в мероприятиях по сухой промышленной газоочистке и дезодорации. Рассмотрим подробнее технический аспект.

Химическая и физическая адсорбция

После изучения смысла явления давайте взглянем, какие механизмы ответственны за нейтрализацию примесей на межатомном уровне.

Физический реакционный принцип

Обеспечивается силами Ван-дер-Ваальса. На микроуровне – на поверхности практически всех молекул – присутствуют электрические диполи. Когда молекулы сближаются на определенное расстояние (несколько молекулярных длин), начинается взаимная поляризация (специфическая молекулярная ориентация) адсорбента и адсорбата, что позволяет диполям их молекул (атомных конгломератов) объединяться, притягиваться через принцип электромагнитного взаимодействия.

Новых химических соединений при этом (в идеальных условиях) не образуется.

^{Знакомство с межмолекулярными силами}

Химическая адсорбция (хемосорбция)

Микроявления, имеющие место во время хемосорбции, в значительной мере схожи с описанными в предыдущем пункте, с той разницей, что к физическому взаимодействию присовокупляется эффект химической реакции, протекающей на границе раздела твердой и газообразной (воздушной) сред. Основным отличием хемосорбции от физической адсорбции является повышенное выделение тепла. Это происходит из-за возникновения новых и разрывов существующих химических связей, что вызывает изменение термического равновесия системы (обычно – нагрев, редко – охлаждение сорбента).

^{Гранулы и таблетки активированного угля}

Комбинированный принцип

Идеальные условия для наблюдения вышеописанных реакций в стандартном промышленном климате, как правило, редко достижимы. Поэтому реальная адсорбция всегда предполагает то или иное сочетание физического и химического контакта. Более того, в индустриальной газоочистке предпочтителен именно хемосорбционный подход – несмотря на повышенную степень «забивания» поглотителя и необходимость в более частой регенерации, реакция пурификации идет куда более активно и эффективно.

Помимо прочего, стоит отметить и температурное непостоянство адсорбционного взаимодействия. Так, например, реакция кислорода с металлом в обычных условиях более смещена в сторону физической адсорбции, но при повышении температуры тип взаимодействия приобретает больше хемосорбционных черт. Именно поэтому горячие кислые компоненты выбросов наносят в драматической степени б

ольший урон металлическим газовоздушным трактам (трубам, воздуховодам, насосам, муфтам, и другим элементам аппаратной обвязки).

Регенерация и перезагрузка адсорбента

Одна из особенностей сухих адсорберов – необходимость непрерывной или периодической регенерации. Идеальным состоянием для функционирования аппарата является т.н. адсорбционное равновесие, при котором скорость адсорбирования примесей равняется (или приблизительно равняется) скорости десорбции, что обеспечивает постоянство КПД установок.

Основным параметром эффективности регенерации является способность «реактиватора» связываться с задержанными поллютантами сильнее, чем адсорбент.

Реактивация поглотителя водяным паром

Продувка адсорбента перегретым водяным паром – одна из наиболее часто используемых методик восстановления результативной работы адсорбционных колонн. Немалую роль здесь играет температура водных диполей, которые – за счет термического напряжения – приобретают усиленную реакционность.

^{Гранулированный цеолит – один из наиболее эффективных адсорбентов}

Параллельно тому, как поллютант переносится с насадки на насыщенный пар, эта смесь уводится из колонны в теплообменник (конденсаторный испаритель или холодильник), где сгущается до жидкой фазы. Полученная жидкая среда часто также нуждается в утилизации – в силу своей избыточной токсичности или привлекательности в плане экстракции из нее полезных фракций.

Данный метод, хоть и не относится к явно деструктивным технологиям реактивации, все же, медленно истощает объем и снижает эффективность адсорбента. Так, активированный уголь, требует перезагрузки после примерно 100-150 регенеративных циклов.

Продувка воздухом, кислородом или инертными газами

Другой реактивационной техникой является продувка насадок (гранул) газом – в зависимости от конкретных обстоятельств и свойств адсорбента – кислородом, углекислотой, инертными газами или воздушной смесью, чаще всего – нагретой. Десорбированный адсорбат направляется на последующую утилизацию / нейтрализацию.

^{Микроскопическое исследование 3 образцов восстановленного активированного угля после нейтрализации P-нитрофенола (PNP), увеличение в верхнем ряду 250x, в нижнем – 2500x. A, D – продувка воздухом, B, E – углекислым газом, C, F – водяным паром. Диаграмма эффективности реактиваторов распределилась как воздух < CO2 < водяный пар. Перегретый пар практически полностью очистил поверхность угля от нитрофенола, показав ≈ 100%-ный результат. Ссылка на научную работу.}

Термическое прокаливание

Невоспламеняемое прокаливание в промышленных адсорберах часто реализуется неразрывно с горячей газопродувкой. Подвижные гранулы или неподвижные насадки сначала продуваются горячим воздухом, а потом прокаливаются при высокой температуре без доступа кислорода.

Так, например, термическое восстановление после очистки воздуха от масел позволяет извлечь из сорбента до 30-35 килограммов масла на каждые 100 килограммов насадки. Оставшееся масло выгорает при прокаливании (t > 500 градусов Цельсия).

Прокаливание может быть применено самостоятельно. Термическая экстракция адсорбата относится к деструктивным способам регенерации с потерей до 5 и выше процентов полезного объема наполнителя за каждый активационный цикл.

Заказывая адсорбер в «ПЗГО», Вы можете быть уверены в том, что мы подберем именно тот наполнитель и тот регенеративный метод, который обеспечит наилучшие показатели газоочистки.

Конструкции, размеры, виды и типы адсорберов

Адсорбционные аппараты сегодня выпускаются во множестве размеров, геометрических и технических исполнений, которые прямо зависят от объемов обрабатываемых потоков, степени загрязненности и характера абсорбтивов. Основными конструкционными исполнениями являются вертикальное, горизонтальное и кольцевое.

Вертикальные адсорбционные колонны (башни)

Использование данного типа аппаратов оправданно в тех случаях, когда характеристики абсорбтива (загрязнителя) и его концентрация точно известны и неизменны. Установки показывают высокий КПД в улавливании высокотоксичных соединений, паров ртути, оксидов серы, топливных смесей (аппараты аварийной воздухоочистки), диоксинов, фтора, цианидов, и других соединений исключительной опасности.

^{«Батарея» колонн сухой санитарной газоочистки}

В целом, вертикальные башни относятся к аппаратам тонкой очистки газов и нередко выступают в роли финальной, санитарной ступени газоочистки от вредных включений.

Принцип действия колонных агрегатов

Колонна представляет собой цилиндрическую башню с одним или несколькими опорными ярусами, уложенными регулярной или нерегулярной насадкой по всей поверхности поперечного сечения цилиндра / конуса.

В силу необходимости регенерации насадочных тел адсорберы – для обеспечения бесперебойности газоочистных мероприятий – часто устанавливаются в паре. В то время как в одной колонне идет непосредственный захват из потока абсорбтива, другой находится в режиме десорбции и отвода захваченных веществ из колонны через соответствующие клапаны.

Подобен и принцип действия автомобильного адсорбера. Современные экологические нормы запрещают прямой контакт выбросов двигателя с окружающей средой, поэтому выхлопная система всех современных автомобилей содержит адсорберный блок, (обычно керамический), где происходит захват несгоревшего топлива, которое десорбируясь и конденсируясь, отправляется на дожиг в камеру сгорания. Регенерация керамического поглотителя атмосферным воздухом происходит автоматически и управляется компьютером двигателя.

^{Чертежи изготовленных агрегатов ООО «ПЗГО». Размеры варьируются в значительных пределах. Слева – аппарат производительностью до 1000 кубометров в час, высота – 1900 мм. Правая модель превосходит ее в плане производительности на порядок при высоте башни 5300 мм. Чертежи не демонстрируют типичные размеры и диаметры: каждая установка изготавливается индивидуально.}

Вариативность исполнения башенных адсорберов высока: для достижения максимальных показателей эффективности входной патрубок может располагаться как сверху, так и снизу, может разниться количество ярусов, тип и объем поглотителя, назначение вспомогательного оборудования.

Вертикальная конструкция целесообразна для потоков объемом до 30 000 м³ / час. Для придания дополнительной стойкости адсорберы могут проходить процедуру внутренней футеровки, например, – в случае работы с кислыми газокомпонентами – внутренняя поверхность башни может быть укреплена кислотостойким бетоном.

Горизонтальные и кольцевые адсорберы

Менее распространены в средней и малой промышленности кольцевые и горизонтальные адсорбционные системы, использующиеся, в основном, в секторах крупной промышленности. Широкое применение такие установки находят в нефтегазовой, химической, пластмассовой и нефтехимической отраслях, где имеется потребность в тонкой очистке больших объемов газа от токсических и / или нежелательных включений.

Такие комплексы, как правило, являют собой сложные многоступенчатые системы и оправдывают свою рациональность только в случае точного технико-экономического расчета.

Классификация по принципу действия

Основным показателем эффективности работы является отношение времени поглощения к времени десорбции поглотителя. В различных условиях этот показатель достигается различными принципами физического поведения насадочного наполнителя.

Неподвижный насадочный слой

Геометрические формы неподвижных насадок отличаются от тех, которые используются в аппаратах мокрой очистки – скрубберах и абсорберах (кольца Рашига и Паля, седла, кольца с перегородками, хорды, полухорды). В сухих каталитических аппаратах акцепторы поллютантов обычно представлены гранулами и зернами различной формы и размеров (шарики, циллиндры, крошка разной дисперсности).

^{Пористость насадки под микроскопом}

Наполнение опорных тарелок неподвижным адсорбентом предполагает очистку газов в периодическом режиме (поглощение → десорбция). Неподвижность тел обусловливается неспособностью газового поля сдвинуть крупные элементы поглотителя.

Среди плюсов неподвижной насадки – отсутствие механического взаимодействия (истирания) тел, увеличенный срок службы адсорбента.

Подвижный и кипящий слой

Подвижность слой приобретает в результате избытка подъёмной силы газового потока относительно силы естественного тяготения. Сухой подвижный слой предполагает использование легких и подвижных зерен и гранул небольшого и среднего диаметра. Несмотря на присутствующий микроизнос гранул при взаимном трении, контакт с адсорбтивом происходит более активно, что находит отражение в эффективности таких устройств.

^{Наглядная демонстрация сухого подвижного слоя}

Частным случаем подвижного является сухой кипящий слой. «Кипение» возникает как результат точного динамического равновесия, создающегося в колонне при столкновении двух противонаправленных потоков.

Преимущество движущегося поглотителя перед неподвижным – более низкое пневмогидравлическое сопротивление и возможность частичного (или полного объединения) стадий очистки и регенерации в рамках одного корпуса.

В целом, несмотря на повышенную сложность расчета и проектирования таких агрегатов, а также некоторое механическое истирание поглотителя, устройства показывают высочайший коэффициент улавливания опасных, вредных и нежелательных компонентов потока. Обезвреживание выбросов, помимо прочего, может проводиться как на непрерывном, так и на периодическом базисе.

Заказ, проектирование, изготовление, продажа, доставка и установка оборудования

По любым вопросам, касающимся индивидуального проектирования, изготовления и покупки оборудования сухой газоочистки, пожалуйста, обращайтесь в Клиентский отдел ООО «ПЗГО» или заполняйте Опросный Лист.

Параметр оборудования	Значение и комментарии
Температура обрабатывамого потока	от +10 до +60 °C. Опционально изготавливаем установки с термической стойкостью до + 400 °C.
Материалы корпуса	Материалы подбираются строго индивидуально и зависят, в частности, от температуры. Если температура газопотока не превышает +45 °C, рационально использование полипропилена сополимера. При превышении данного порога могут использоваться марки нержавеющей или углеродистой стали (с футеровкой).
Футеровка	Для повышения стойкости к агрессивным компонентам среды часто требуется внутренняя футеровка корпуса. Для противодействия сильным окислителям проводится укрепление внутренних стенок с помощью кислоупорного бетона / плитки. Футеровка кислотостойким бетоном позволяет адсорберу очищать газопотоки с температурой до +600 °C.
Адсорбент	Индивидуальный побор поглотителя и метода его регенерации. Разрабатываем уникальные поглотители с исключительными адсорбционными свойствами.
Сопротивление	~ 1000 Па

Осуществим быструю доставку агрегатов до любого города России, СНГ, Азии или Европы. В случае необходимости проведем полный цикл работ «под ключ» по введению оборудования в технологический цикл Вашего предприятия. Обучим персонал.

Полный комплект технических и бухгалтерских документов. Длительная гарантия производителя. Перекомплектация, модернизация, переоборудование Ваших систем. Любые аспекты и регионы сотрудничества.

ООО «ПЗГО» – дышите легко!

устройство и принцип работы в автомобиле

Как известно, двигатель внутреннего сгорания автомобиля в качестве основного вида топлива традиционно использует бензин. При этом такой горючий и взрывоопасный нефтепродукт отличается повышенной склонностью к испарению.

С одной стороны, это небезопасно, а с другой  результатом выделения паров является их попадание в атмосферу и ухудшение экологии. Так вот, чтобы понять, для чего нужен адсорбер в машине, стоит отметить, что фактически это фильтр для улавливания паров бензина. Данный фильтр устанавливается в вентиляционной системе бензобака.

Содержание статьи

Принцип работы адсорбера в автомобиле: система EVAP

Прежде всего, нужно понять, что «абсорбер» это решение, которое предполагает поглощение всем объемом, тогда как «адсорбер» предполагает распределение по поверхности. Если точнее, ошибочно называть устройство для поглощения паров топлива «абсорбер» (absorber) или  фильтр абсорбера в автомобиле.

На самом деле, если речь заходит о том, что такое абсорбер в машине,  тогда нужно отметить, что в авто стоит «адсорбер» (adsorber), так как «абсорбер» использовать для решения поставленной перед этим устройством задачи попросту нельзя.

Итак, еще раз отметим, в автомобиле устройство правильно называется АДсоребр, клапан адсорбера и т.д. Идем далее. Установка  адсорбера является обязательной для современных авто. Более того, адсорбер в машине должен стоять согласно законам многих стран, где действует стандарт Евро 2 и выше.

При этом каждый автовладелец должен знать назначение адсорбера, устройство, а также характерные и распространенные признаки его неисправности. Если просто, адсорбер в автомобиле это угольный фильтр, который не позволяет парам бензина из бака попадать в атмосферу.

Результатом его работы становится отсутствие запаха бензина (особенно летом) возле авто и в салоне, лучшая экологичность, повышение безопасности и т.д. Общее устройство адсорбера включает в себя следующие элементы:

• сепаратор паров бензина;
• адсорбирующий элемент в виде емкости с адсорбирующим веществом;
• вентиляционный клапан;
• электромагнитный клапан продувки адсорбера, который стоит между адсорбером и впускным коллектором;
• шланги и трубопроводы, соединяющие адсорбер с бензобаком, впускным коллектором и атмосферой.

Если просто, вся система EVAP работает следующим образом:

• Когда мотор заглушен, в топливном баке происходит испарение бензина, пары поднимаются и накапливаются у горловины;
• Возле горловины установлен сепаратор, отделяющий жидкую составляющую, которая оседает в виде конденсата и далее по отдельным трубками стекает обратно в бензобак;
• Оставшиеся пары, не осевшие в сепараторе, через пароотвод попадают в адсорбер, где и собираются на поверхности адсорбента.
• После запуска ДВС и при выходе на определенные обороты мотора срабатывает электромагнитный клапан продувки адсорбера. Данный клапан не работает, когда мотор находится в режиме холостых оборотов.
• Далее через вентиляционный клапан за счет разрежения на адсорбирующий элемент подается воздух (между впускным коллектором и атмосферой), что позволяет реализовать продувку адсорбера.
• Затем воздух, а также пары бензина из адсорбера поступают во впускной коллектор и далее в камеру сгорания двигателя. ЭБУ мотором учитывает данную особенность, корректируя рабочую топливно-воздушную смесь.

 Признаки неисправности адсорбера

В случае, когда двигатель находится под нагрузкой, клапан адсорбера импульсно открывается за счет разрежения, которое создается двигателем. На практике, часто на проблемы с адсорбером указывает стойкий запах бензина в салоне авто и возле самой машины. Пахнуть бензином в машине может по разным причинам, однако адсорбер также нельзя исключать.

Если же двигатель начинает работать нестабильно, одной из возможных причин также вполне может быть именно адсорбер. Дело в том, что со временем происходит загрязнение поглощающего элемента, также выходят из строя сами клапаны (электромагнитный и вентиляционный).

Результат проблем с адсорбером — рост давления в бензобаке, так как испарения бензина не отводятся. Кстати, если открыть крышку бака, в таком случае можно услышать шипение.

Также сам двигатель может хуже работать, пропадает тяга, во время работы возникают провалы, увеличивается расход топлива, обороты падают или начинают плавать в результате засорения адсорбера или неправильной работы отдельных элементов системы.

Если происходит нарушение герметичности электромагнитного клапана, на некоторых авто срабатывает датчик адсорбера, также на панели может гореть «чек». Ошибку можно прочитать путем компьютерной диагностики.

Еще одним признаком проблем с фильтром и вентиляцией паров бензина является такой, когда двигатель трудно завести с первого раза, особенно если топливный бак не полный. Еще добавим, что проблемы с адсорбером могут влиять на работу бензонасоса. В отдельных случаях топливный насос даже выходит из строя по этой причине.

Также на проблемы с клапаном адсорбера укажет то, что пропали характерные щелчки клапана во время работы ДВС. Так или иначе, в процессе эксплуатации желательно проверять клапан адсорбера и сам фильтрующий элемент.

Чистка адсорбера своими руками, проверка клапана адсорбера и его регулировка

Обратите внимание, если причина сбоев в работе ДВС именно в проблемах с адсорбером, запрещено удалять данный элемент или подключать шланг от мотора и шланг от бака напрямую, минуя систему.

В противном случае создаваемое от двигателя разрежение может повредить бак,  топливо попадет в двигатель и т.д. Также если убрать клапан, ЭБУ двигателя сразу покажет ошибку, мотор перейдет в аварийный режим работы и т.д.

Наиболее правильным и дорогим вариантом является замена адсорбера. Если же владелец по той или иной причине не имеет возможности приобрести данный элемент, можно попробовать очистить старый.   

• В ряде случаев, если адсорбер забит, его можно почистить. Для этого достаточно снять колбу и аккуратно разобрать. Внутри находится уголь (адсорбент).

Далее уголь можно высыпать и прогреть его в духовке, постепенно повышая температуру. Следует быть готовым к тому, что при нагреве будет слышен сильный и неприятный запах, также уголь начнет дымить.

Уголь нужно медленно нагреть, сначала до 100 градусов Цельсия, затем прогреть около часа. Далее уголь из адсорбера разогревается до 300, после чего выдерживается до того момента, ока не исчезнет запах. В процессе «прожарки» также уголь нужно время от времени перемешивать. 

После окончания прогрева следует оставить уголь в духовке и выждать, пока он не остынет. Снятые ранее с корпуса сетки и губки, а также резинки (предварительно почищенные), ставятся на место,  затем уголь засыпается обратно в корпус адсорбера. Кстати, старые губки можно заменить на новые, изготовив их из подручного синтапонового материала.

• Если рассматривать клапан адсорбера, данный элемент отвечает за вентиляцию и направляет топливный конденсат в двигатель. При этом нельзя исключать вероятность поломки клапана продувки адсорбера.

В норме клапан издает характерные щелчки, которые слышно на ХХ или когда на улице понижена температура воздуха. Щелчки указывают, что система поглощения паров работает (щелкает клапан адсорбера). Если резко нажать на педаль, звук останется таким же, то есть независимо от оборотов мотора.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как проверить бензонасос в автомобиле. Из этой статьи вы узнаете о признаках неисправности бензонасоса, а также о способах проверки данного элемента.

Если же клапан стучит сильно, это может указывать на необходимость его регулировки. Регулировать нужно регулировочным винтом, который следует  проворачивать на 0.5 оборота. Если перетянуть, ЭБУ может выдать ошибку.

Если же клапан продувки адсорбера дает сбои в работе, это можно выявить путем диагностики ошибок или механической проверкой работы клапана. Как правило, часто имеют место повреждения по электрической части, при этом в памяти ЭБУ фиксируются соответствующие ошибки.

Что в итоге

Как видно, адсорбер является важным элементом, который отвечает за вентиляцию топливного бака. При этом неисправности адсорбера могут привести к тому, что двигатель начинает работать нестабильно, в автомобиле появляется запах бензина и т. д.

По этой причине важно следить за тем, чтобы адсорбер и другие элементы системы вентиляции бензобака находились в исправном и рабочем состоянии. В случае выявления характерных признаков неисправности адсорбера или клапана адсорбера, необходимо выполнить диагностику, замену или ремонт данных элементов.

Напоследок отметим, что без определенного опыта и навыков любые работы с топливной системой лучше доверить квалифицированным специалистам, отказавшись от попыток решить проблему  своими руками. Если же такой опыт имеется, большинство проблем, связанных с адсорбером, можно решить самостоятельно в условиях обычного гаража.

Читайте также

• Как проверить бензонасос

  Диагностика неисправностей, которые могут указывать на проблемы с бензонасосом. Самостоятельная проверка устройства, замер давления в топливной рампе.

Адсорбер в автомобиле: устройство и принцип работы

Топливный бак в автомобиле нуждается в вентиляции. Объём горючего изменяется, температура тоже колеблется в широких пределах, всё это приводит к тому, что давление насыщенных паров бензина может привести к раздуванию тонких пластиковых или металлических стенок. Причём если добавление воздуха для снижения разрежения в баке не вредит экологии, то выброс в атмосферу углеводородов прямо запрещён существующими нормами. Значит надо поддерживать давление по принципу замкнутой системы, утилизируя излишек бензинового пара. Для этого используется принцип адсорбирования с последующей продувкой и сбросом топлива в двигатель. Что такое адсорбер в автомобиле и для чего он нужен покажет детальное рассмотрение работы главного узла системы вентиляции.

Назначение узла и его физическое устройство

Адсорбер применяется для удаления паров бензина из воздуха, выходящего наружу при вентилировании бензобака. Раньше эти пары сбрасывались наружу в лучшем случае через клапан, а то и просто через вентиляционное отверстие в пробке бензобака. С ужесточением экологических норм это стало недопустимым. Да и бензин таким образом расходовался хоть и медленно, но постоянно, что вело к непроизводительным потерям.

Идея адсорбера в том, чтобы отделить углеводороды от воздуха путём пропускания его через микропористую структуру, в роли которой выступает специально полученный уголь в виде порошка. Объём пор очень велик, они способны удержать значительное количество топлива. Но не бесконечное, поэтому прибор нуждается в периодической очистке. Для этого его продувают, а извлечённый бензин поступает в мотор, где и сгорает, производя полезную работу.

Устройство адсорбера

Узел состоит из следующих элементов, определяющих устройство и принцип работы адсорбера, а также некоторых вспомогательных деталей:

• пластиковый корпус, снабжённый входным, выходным и воздушным патрубками;
• угольный наполнитель;
• продувочный клапан с электрическим разъёмом, установленный на корпусе, или удалённо;
• магистральные шланги и дополнительные клапаны, которые непосредственно к прибору можно не относить, но они тоже участвуют в работе системы вентиляции.

Корпус устанавливается в удобном для монтажа месте, обычно в подкапотном пространстве. Шланги подсоединяются на быстросъёмных разъёмах или укреплены хомутами на патрубках. Выход воздушного шланга стараются разместить в наименее запылённом месте, поскольку через него в систему поступает забортный воздух, иногда этот шланг снабжён дополнительным воздушным фильтром.

Работа адсорбера

Воздух, насыщенный парами бензина, забирается из верхней части топливного бака. Тем не менее, в патрубок могут попадать жидкие фракции в виде брызг и пены, возникающие из-за ударов, раскачивания и тряски автомобиля. Поэтому на входе патрубка вентиляции ставится сепаратор, который отделяет газ и паровую фазу, а жидкость сливается обратно в бак.

После сепаратора через шланг, идущий от задней части автомобиля, где расположен бензобак, к подкапотному пространству под днищем, пары поступают на вход адсорбера. По пути они проходят через обратный клапан, препятствующий подсосу газов из адсорбера в бак. Вентиляция в случае создания разрежения в баке осуществляется не по этой магистрали, а через специальный двухходовой клапан. Он обладает двумя порогами давления, верхним и нижним. Верхний служит для аварийного сброса давления, если штатная аппаратура по каким-то причинам не в состоянии справиться. Нижний срабатывает при появлении разрежения, грозящего сплющить стенки бака и препятствующего нормальной работе бензонасоса.

Пары под избыточным давлением проходят через угольную массу в корпусе, очищаются от бензина, а газ уходит через воздушный патрубок в атмосферу. Так поддерживается небольшое постоянное давление, если бак нагревается, а расход над этим не преобладает. Если же температура небольшая, газ в баке не расширяется, а топливо вырабатывается, то сработает двухходовой клапан и в бак попадёт новая порция воздуха.

Бесконечно заполнять уголь бензином невозможно, поэтому при работающем двигателе включается режим продувки. Открывается клапан, с одной стороны подсоединённый к выходному штуцеру адсорбера, а с другой — к впускному коллектору двигателя. Задроссельное пространство коллектора обладает разрежением, и пары будут попадать на впуск системы питания мотора. Исключение будут составлять турбированные моторы, где воздух в цилиндры поступает с избыточным давлением наддува. Там применяется дополнительное коммутирующее устройство, выбирающее зону минимального давления, которое может быть как на выходе турбины, так и на входе, смотря где меньше поток.

Электромагнитный клапан срабатывает от модуля контроля двигателя, который принимает решение на продувку в зависимости от соблюдения ряда условий:

• двигатель прогрет до пороговой температуры;
• обороты превышают установленную величину, чтобы не влиять на режим холостого хода, нарушая его стабильность;
• система впрыска адекватно реагирует на появление дополнительного воздуха и топлива, нет необходимости переходить в аварийный режим.

На современных автомобилях клапан не работает в релейном режиме, когда магистраль открывается и остаётся в таком состоянии до окончания процедуры. Регулирование происходит плавно, методом широтно-импульсного модулирования, когда клапан вибрирует с определённой частотой, а его производительность зависит от скважности заполнения, то есть соотношения времён пребывания в открытом и закрытом состоянии. Так продувка адаптируется к текущему режиму работы мотора. Одновременно блок управления по своим датчикам следит за реакцией двигателя, осуществляя обратную связь. Жертвовать одним фактором экологии во имя другого смысла нет.

Во время продувки воздушный канал реверсируется, то есть воздух через него уже не выходит из корпуса, а входит для продувания угольного фильтра. Возможна установка дополнительных пороговых клапанов для обеспечения нужного соотношения между забором газа из бака или из атмосферы. Алгоритмы работы системы продувки очень индивидуальны для каждого автомобиля, общим можно считать только базовый принцип, как работает адсорбер. Например, встречаются такие, которые могут работать и на оборотах холостого хода.

Неисправности, проверка и ремонт

Система вентиляции очень надёжна, но проблемы встречаются и здесь. В основном они связаны со старением деталей, может нарушаться герметичность магистралей, корпуса или происходить нарушения в работе клапана продувки. При этом наблюдаются как внешние признаки неисправности адсорбера, так и замеченные системой изнутри, с высвечиванием сигнала ошибки на приборной панели, запоминанием её кода и переходом в аварийный режим.

1. Как правило, первым проявлением становится нестабильная работа двигателя после прогрева, когда должна начаться продувка, но этого по каким-то причинам не происходит. Возникает либо подсос дополнительного воздуха, что ведёт к увеличению оборотов, поскольку этот воздух не учтён расходомером, либо наоборот, система предполагает выдачу смеси со стороны клапана в коллектор, но его нет, двигатель не реагирует как ожидалось.
2. Изменение состава смеси вызовет провалы в работе двигателя, особенно в момент перехода от холостых оборотов к средним. Эти же нарушения приводят к тому, что почти всегда сопровождает проблемы с системой питания — падает тяга, и увеличивается расход. Причём диагносты часто забывают про адсорбер и пытаются искать неисправность в другом месте.
3. Для уточнения причин блок управления выдаёт коды ошибок, они обычно сосредоточены в диапазоне от P0440 до P0455. Программа сканирования всегда расшифрует коды и намекнёт, где искать неисправность.

Методика, как проверить адсорбер, достаточно проста. Прежде всего, надо убедиться в герметичности корпуса, создавая разрежение последовательно на каждом из патрубков, перекрывая прочие. Затем исключается засорение воздушного шланга, который работает не в самых лучших условиях по пыли и грязи, особенно если он был сорван со своего штатного места.

Клапан продувки проверяется тем же методом, на разрежение. Обычно клапаны нормально закрыты, то есть они не должны пропускать воздух, если на него не подаётся питание. И наоборот, когда на разъёме есть сигнал, клапан открывается с характерным щелчком. При нормальной работе в режиме модулирования он должен издавать хорошо слышимый треск. Особенно удобно проверять клапан, подключив к диагностическому разъёму адаптер под управлением программы, позволяющей изменять частоту управляющего сигнала. Зависшие в одном положении и закисшие, или утратившие быстродействие из-за износа и загрязнения клапаны могут реагировать на одиночные срабатывания, но не работать со штатной частотой. Ремонтировать клапаны смысла нет, они недорого стоят, их проще и надёжней менять на новые.

Сам адсорбер обойдётся несколько дороже, особенно если это не простейшее изделие неизвестного производителя, а полноценный прибор со способностями оригинала. Но заменить его придётся, система вентиляции бака настолько глубоко интегрирована в питание автомобиля, что введение в неё изменений, всевозможных заглушек и обходов может обойтись значительно дороже. Куда спокойней установить новые детали, заменить клапан и шланги, после чего забыть о вентиляции на долгое время. К тому же всё, что касается системы питания, то есть бензина, обладает большой пожароопасностью, экономия тут недопустима. Разрушение «левого» адсорбера, наполненного концентрированными парами в горячем подкапотном пространстве, может уничтожить автомобиль.

Ответ на поставленный ранее вопрос, что такое адсорбер в автомобиле и для чего он нужен, можно дополнительно прояснить в приложении к конкретному автомобилю. Конструкции различаются значительно, возможно какие-то узлы в обзоре и не освещены. Но они имеют второстепенное значение, сами физические принципы, положенные в основу экологичности хранения запаса топлива в автомобиле, для всех машин примерно одинаковы.

Видео: Адсорбер. Зачем нужен, как работает, как проверить

Вам также будет интересно почитать:

Принципы работы системы хладагента с абсорбцией пара

Пароабсорбционное охлаждение подходит там, где легко доступен недорогой источник тепловой энергии. В этих случаях использование тепла напрямую в качестве рабочей энергии является обычной практикой. Электростанции, на которых доступно тепло от процесса когенерации, могут использовать VARS. Паротурбинные электростанции также могут использовать отходящее тепло для работы холодильной системы. Таким образом, легко понять разницу между системой охлаждения пара и абсорбцией пара.

Две наиболее распространенные комбинации систем охлаждения с абсорбцией пара — это аммиачная вода и LiBr-h3O. Далее мы обсудим Nh4-h30

Вы можете увидеть здесь viva вопросы по охлаждению и кондиционированию воздуха.

Основные принципы паро-абсорбционной холодильной системы (VARS)

Вы можете спросить, какие компоненты VARS отличает его от VCRS. Что ж, необходимость в компрессоре отпадает в системе поглощения пара. Компрессор заменен генератором, насосом и абсорбером.Итак, основными компонентами основного пароабсорбционного холодильного оборудования являются

.

• Генератор
• насос
• абсорбер
• конденсатор
• испаритель
• расширитель или дроссель

И некоторые другие компоненты, такие как выпрямитель, анализатор и теплообменник.

Принципиальная схема пароабсорбционной холодильной системы

Помните, что в Nh4-h3O — аммиак — хладагент, а вода — абсорбер, но вода LiBr-h3O — хладагент, а LiBr — абсорбер.Большую часть времени на доске собеседований вас будут спрашивать о вопросах собеседования по вопросам охлаждения и кондиционирования воздуха.

В данном случае мы демонстрируем абсорбционную систему Aqua-Ammonia Vapor. Здесь Nh4 — хладагент, а h3O — абсорбент. В холодильной установке VA требование компрессора выполняется за счет использования устройства, состоящего из абсорбера, насоса и генератора. Однако добавляются дополнительные элементы для повышения производительности системы. Элементы конденсатора, испарителя и расширительного клапана одинаковы для циклов VC и VA.

Сначала испаритель пропускает пары хладагента в абсорбер (в данном случае пары аммиака). Nh4 имеет свойство быстро смешиваться с прохладной водой. Итак, аммиак в абсорбере, смешанный с водой, известен как крепкий раствор Nh4-Water. С помощью насоса этот крепкий раствор движется к генератору, где раствор нагревается, и Nh4 высвобождается из воды и собирается в верхней части генератора под высоким давлением. В системе VC функция компрессора заключается в сжатии пара хладагента и повышении его давления.Здесь, в VARS, генератор делает то же самое. Следовательно, функция компрессора уже реализована. Точно так же пар хладагента под высоким давлением поступает в конденсатор, выделяет тепло и в конечном итоге становится жидкостью. Жидкость собирается в приемном баке и затем проходит через расширительный клапан. Здесь он расширяется, движется к испарителю, собирает тепло и превращается в пар, и цикл продолжается.

Обмен раствора в генераторе и поглотителе также происходит в цикле.Теперь, что происходит в поглотителе и генераторе. С помощью насоса крепкий раствор перекачивается в генератор. В генератор подается тепло, и отделенный аммиак готов к следующему этапу. Таким образом, решение в генераторе называется слабым решением. Этот слабый раствор возвращается в генератор с помощью обратного канала. Например, теплообменник используется для охлаждения слабого раствора, иначе вода абсорбера будет нагреваться.

Этот тип холодильного цикла используется при наличии тепла выхлопных газов.Дополнительное или неиспользованное тепло можно использовать для работы генератора. Этот тип устройства очень полезен для разработки солнечной холодильной системы. Но вы можете подумать, что здесь электрическая энергия используется для запуска насоса. Но, тем не менее, эксплуатационные расходы в системе абсорбции пара меньше, чем в цикле сжатия пара, потому что энергия, используемая в насосах, намного меньше, чем в компрессоре.

Мы проанализировали T-s и P-h диаграммы цикла парокомпрессионного охлаждения с переохлаждением и перегревом.Вы можете проверить это здесь.

Функции других элементов, используемых в системе охлаждения с абсорбцией паров

Функция теплообменника:

Теплообменник расположен между генератором и поглотителем. Сильный раствор, перекачиваемый в генератор, необходимо нагреть, а слабый раствор, возвращающийся из генератора в абсорбер, необходимо охладить. Этот теплообменник облегчает и то, и другое и, таким образом, снижает стоимость нагрева и охлаждения раствора.

Функция анализатора в пароабсорбционной холодильной установке:

Анализатор представляет собой серию пластин, расположенных в верхней части генератора. Он улавливает водяной пар, попадающий в конденсатор. В конечном итоге это помогает чистым парам аммиака попасть в конденсатор. Фактически, это помогает удалить некоторые нежелательные частицы водяного пара, попадающие в конденсатор с парами Nh4. Если эти водяные пары попадают в конденсатор, они могут замерзнуть в расширительном клапане, и труба может забиться.

Функция выпрямителя

Выпрямитель представляет собой не что иное, как конденсатор с водяным охлаждением. Он конденсирует водяной пар и часть паров аммиака и отправляет обратно в генератор. Удаление водяного пара происходит в конденсаторе.

Расчет КПД системы абсорбции паров

Фактическая формула для расчета COP пароабсорбционной холодильной системы: COP = R.E / (Win + Qg)

Здесь — R.E — эффект охлаждения, Win — работа, проделанная в насосе, Qin — тепло, подводимое в генераторе.

Но в идеальном случае работа насоса незначительна, поэтому формула принимает вид COP = R.E / Qg

И если вы знаете разные диапазоны, вы можете просто использовать эту формулу для расчета COP пароабсорбционной холодильной системы: COP = TE (TG-T1) / TG ​​(T1-TE)

Здесь — TE — Температура, при которой испаритель отводит тепло

TG — Температура, при которой тепло добавляется к генератору

T1 — Температура охлаждающей воды / температура в помещении.

Если вы изучаете машиностроение, вам необходимо решить математические задачи по охлаждению и кондиционированию воздуха.

Где используется система охлаждения с абсорбцией пара?

• Электричество ненадежное или очень частое отключение нагрузки.
• Места, в которых шум компрессора может создавать помехи. В VARS нет компрессора, поэтому шума очень мало.
• Там, где легко доступно дополнительное или вытяжное тепло. Например, можно использовать избыточное тепло от электростанций или солнечную энергию.

Градирня — еще один пример теплообмена, при котором градирня используется для охлаждения, которое необходимо использовать в конденсаторе.Ознакомьтесь с основными сведениями о градирне с помощью принципиальной схемы.

Дополнительные вопросы и ответы по машиностроению можно найти по ссылкам:

Не забывайте комментировать, если у вас возникли проблемы с пониманием статьи. Благодарю.

Похожие сообщения

Принцип работы чиллера

— Инструментальные средства

Абсорбционный чиллер занимает жизненно важное место в системе HVAC. Абсорбционный чиллер — это оборудование, которое использует источник тепла, хладагент и абсорбент для производства охлажденной или горячей воды. В чиллерах такого типа, наряду с парокомпрессионным водоохладителем или электрическим чиллером, абсорбционная система охлаждения также используется во многих областях. Абсорбционные чиллеры производят охлажденную воду в условиях вакуума для кондиционирования воздуха и технологических процессов.

Основные компоненты пароабсорбционных чиллеров

Абсорбционные чиллеры в простейшем виде (одноступенчатые) состоят из следующих основных частей:

• Генератор
• Конденсатор
• Испаритель
• Абсорбер
• Теплообменник
• Насос хладагента
• Насос для раствора

Принцип работы абсорбционного чиллера

1.Функция генератора в абсорбционном чиллере

В генераторе абсорбционных чиллеров слабый раствор нагревается рабочим паром (паропоглощающие чиллеры), горячей водой или дымовыми газами в абсорбционных чиллерах с косвенным нагревом. В абсорбционных чиллерах с прямым нагревом работают на природном газе, дизельном топливе или керосиновом масле. После нагрева в растворе генератора. Концентрируется и образуются высокотемпературные пары хладагента. После процесса генератора в чиллере пары хладагента высокой температуры и давления перемещаются в конденсатор.Сильный раствор поступает в абсорбер через теплообменник при обмене тепла со слабым раствором.

2. Функция конденсатора абсорбционного чиллера

Пары хладагента от генератора конденсируются в конденсаторе охлаждающей водой. Конденсация — это процесс с постоянным давлением, при котором хладагент (вода) отдает свое тепло охлаждающей воде. Таким образом, тепло хладагента переносится в атмосферу. В чиллерах с водяным охлаждением охлаждающая вода рециркулирует после обмена теплом с воздухом в градирнях той же системы HVAC.

3. Функция испарителя абсорбционного чиллера

Хладагент из конденсатора течет в испаритель. В этом отсеке абсорбционного чиллера хладагент испаряется, забирая тепло от охлажденной воды. Хладагент из поддона хладагента испарителя перекачивается по трубкам испарителя с помощью насоса хладагента. Поток хладагента по трубкам испарителя испаряется. хладагент, таким образом, производит охлаждающий эффект, и испаряется с образованием пара, поглощая тепло охлажденной воды, протекающей по трубам.Таким образом, испарение происходит при постоянном давлении, когда хладагент получает скрытую теплоту от охлаждающей воды. Здесь в абсорбере происходит абсорбция чиллера. Охлажденная вода охлаждается и возвращается в систему заказчика.

4. Функция абсорбера абсорбционного чиллера

Образующиеся пары хладагента попадают в абсорбер и поглощаются сильным раствором в абсорбере. Таким образом, крепкий раствор разбавляется за счет поглощения паров хладагента абсорбером.Вырабатываемое тепло уносится в атмосферу охлаждающей водой.

5. Функция насоса раствора HVAC в абсорбционном чиллере

Этот слабый раствор перекачивается насосом раствора в генератор для концентрирования. Насосы являются компонентами абсорбционных систем охлаждения, для работы которых требуется электроэнергия. Слабый раствор из абсорбера закачивается в генератор через теплообменник. Этот процесс продолжается, и эффект охлаждения повторяется.

Анализ упрощений, применяемых при моделировании демпфирования вибрации для пассивного автомобильного амортизатора

В статье представлены результаты исследований гидравлических автомобильных амортизаторов.Соображения, представленные в документе, указывают на определенные недостатки и упрощения, являющиеся результатом того факта, что характеристики демпфирования считаются функцией только входной скорости, что является случаем исследований моделирования. Важным аспектом, который учитывается при определении параметров демпфирования автомобильных амортизаторов на испытательной станции, является допустимый диапазон характеристик амортизатора одного типа. Целью этого исследования было определение характеристик демпфирования, влекущих за собой величину хода. Скорость хода и скорость вращения были выбраны таким образом, чтобы для различных комбинаций можно было получить одинаковую максимальную линейную скорость. Таким образом, было определено влияние параметров возбуждения, таких как величина хода, на диаграммы зависимости силы от смещения и силы от скорости. Определены трехмерные характеристики, представленные в виде демпфирующей поверхности в стоках и линейной функции скорости. Анализ результатов, представленных в статье, подчеркивает влияние таких факторов на профиль замкнутых графиков демпфирующих сил и точечных характеристик демпфирования.

1. Введение

Амортизатор — один из важнейших элементов системы подвески автомобиля. Роль амортизаторов заключается в обеспечении лучшей управляемости, комфорта и безопасности при вождении автомобиля за счет управления демпфированием относительного движения между колесом и кузовом автомобиля. Идеальный амортизатор должен гарантировать постоянный контакт с дорожным покрытием. Он также должен быть спроектирован таким образом, чтобы обеспечивать долговечность. А в целях комфорта следует ограничить излучение шума и вибрации [1–5].

Лабораторные эксперименты более воспроизводимы, чем занятия по вождению по дороге, тогда как лабораторные тесты позволяют снизить затраты и могут проводиться быстрее [6–9]. Амортизатор — один из самых нелинейных и сложных для моделирования элементов. Фактически, демпфирующая сила поглотителя является сильно нелинейной функцией скорости поршня, будучи асимметричной относительно знака скорости (сжатие и отскок). Более того, разные значения демпфирующей силы могут быть получены с одним и тем же значением скорости поршня, демонстрирующим несимметричное гистерезисное явление в эксперименте, проводимом на испытательной машине MTS.Текущий метод определения динамических свойств амортизаторов в моделях включает испытания на дискретных частотах, перемещениях и предварительных нагрузках с использованием испытательной машины. Вибрационные испытания, проводимые с помощью сервогидравлического тестера, предназначены для количественной оценки и ранжирования интенсивности вибраций, создаваемых амортизаторами [10].

Определение характеристик амортизатора на специальной испытательной станции является важным предварительным этапом для дальнейших симуляционных исследований динамики транспортного средства.Обычно это выполняется путем предоставления графика «сила-скорость» или характеристической диаграммы, на которой данные о силе, полученные в результате испытания, просто отображаются в зависимости от соответствующих значений скорости. На этих диаграммах показаны петли гистерезиса, то есть конечная площадь, заключенная в кривые. Это следствие зависимости силы от положения. Уменьшенную форму характеристической диаграммы обычно получают путем испытания поглотителя несколько раз, каждый раз на одной и той же частоте, но с разной амплитудой.Максимальные и минимальные значения силы и скорости каждый раз определяются и затем наносятся на график. Эта процедура фактически генерирует огибающую истинной характеристической диаграммы, и большая часть информации отбрасывается вследствие вышеизложенного. Аналогичные графики зависимости силы от смещения ( рабочие диаграммы ) также могут быть построены, обеспечивая информацию о зависимости амортизатора от положения. Однако решение, альтернативное вышеизложенному, состоит в том, чтобы построить график силы как функции смещения и скорости как поверхности возвращающей силы над плоскостью смещения-скорости [11].

2. Основы моделирования демпфирующей системы

В инженерной практике моделирования демпфирующей функции, выполняемой автомобильным амортизатором, простейшей моделью демпфирования, которую часто используют, является гипотеза Фойгта о вязком демпфировании, предполагающая, что существует соотношение пропорциональности между демпфирующими силами и скоростью (являющейся производной от смещения) [13–17].

Схематическое изображение модели вязкого демпфирования и линейной характеристики демпфирования представлено на рисунке 1.

Согласно этой модели вязкого демпфирования характеристика сил сопротивления является линейной функцией скорости, описываемой следующей зависимостью: где — линейный коэффициент демпфирования вязкого сопротивления.

В этом случае коэффициент демпфирования описывается следующей зависимостью: где — масса, — периодичность незатухающих свободных колебаний.

Что касается проблем, связанных с типичными исследованиями динамики вертикальных колебаний, возникающих в системах подвески автомобилей, такое предположение обычно делается.Для базовых и общих исследований часто применяется упрощенная двухмассовая модель автомобильного транспортного средства, называемая четвертной моделью транспортного средства. Эта модель основана на предположении, что можно разделить систему уравнений, описывающих движение автомобиля, на две подсистемы, представляющие переднюю и заднюю части автомобиля. Вышеупомянутое предположение может быть выполнено, когда коэффициент распределения массы равен единице, что является относительно частым случаем в автомобильных транспортных средствах, который допускает расхождение координат для передней и задней части транспортного средства (инерционная связь не возникает).Во многих случаях анализа вертикального движения автомобильного транспортного средства такой модели достаточно для базового анализа воздействия, оказываемого выбранными параметрами, или для анализа систем, используемых для управления параметрами подвески, и так далее [18–21].

В рассматриваемой модели и подрессоренная (), и неподрессоренная () массы () разделены упругим элементом (винтовой пружиной) и демпфирующим элементом (амортизатором), тогда как между неподрессоренной массой и кинематической отдачей от профиля дороги, имеется упруго-демпфирующий элемент (пневмошина и).Двухмассовая модель автомобильного транспортного средства на четверть представлена ​​на рисунке 2.

Для физической модели, изображенной на рисунке 2, на основе уравнений Лагранжа второго порядка получены следующие простые уравнения движения:

Результаты многочисленных исследований предполагают, что, принимая линейную модель, вводятся слишком далеко идущие упрощения. Во многих случаях нельзя не учитывать проблемы нелинейного характера затухания. Поскольку для относительно низких скоростей, принимаемых при моделировании гидравлического автомобильного амортизатора, линейная модель может оказаться достаточной, на практике конструкция амортизатора определяет его асимметричную нелинейную характеристику [24–26].

Существуют определенные проблемы, связанные с внедрением модели амортизатора в программу полного моделирования транспортного средства для испытаний неровной дороги, если модель проверяется в лабораторных экспериментах с использованием только устройства для испытания амортизатора. При движении по неровной дороге амортизатор используется на всем протяжении хода, и иногда достигаются буферы. Ход стандартной испытательной машины для амортизаторов значительно короче, чем у амортизатора, и даже в тех случаях, когда длина хода испытательной машины может быть увеличена, он должен быть по крайней мере на несколько миллиметров меньше, чем у амортизатора. поглотитель, чтобы избежать возможного повреждения испытательной машины.Таким образом, область, ограниченная траекторией максимальной частоты гармонического возбуждения, не распространяется на всю длину хода амортизатора. Это открытие подтверждает достоверность исследовательских характеристик в широком диапазоне инсультов. Следует отметить, что представленные результаты исследований предоставляют важную информацию для экспериментальной проверки сложных моделей, в которых анализируются потоки жидкости в амортизаторах и изменения давления.

3. Испытания на станции индикаторного типа

Испытания амортизатора проводятся на испытательных станциях, позволяющих измерять параметры движения (ускорение, входную скорость) и силу амортизатора (сопротивление амортизатора) при кинематической входной функции.Для испытательного стенда с электромеханическими приводами обычно регулируют частоту либо с помощью двигателя постоянного тока с регулируемой скоростью, либо с помощью редуктора с регулируемым передаточным числом. Изменение хода можно получить, разобрав устройство так, чтобы ход был установлен таким, чтобы обеспечить желаемую максимальную скорость в пределах демпфера и испытательного устройства. При использовании испытательных устройств с электрическим приводом угловая скорость кривошипа обычно изменяется, поскольку использование очень большого маховика нецелесообразно.Из-за определенных ограничений электромеханические тестеры обычно ограничиваются небольшими установками малой мощности. Они подходят для ограниченного тестирования и сравнительной низкоскоростной работы, например, для согласования на низких скоростях. Для более крупных тестеров обычно предпочтительно использовать гидравлический привод (рис. 3) [27–30].

Такие испытательные станции часто используются для испытаний амортизаторов на долговечность. Можно также проводить испытания в климатической камере, моделируя внешние погодные условия (например, влажность, температуру и соленость), или, как в исследованиях амортизаторов подвески McPherson, испытания на долговечность, предполагающие воздействие боковой силы.

Исследования телескопических амортизаторов, проводимые на испытательных станциях индикаторного типа, позволяют построить рабочие графики, иллюстрирующие зависимость демпфирующих сил от смещения и линейной скорости штока поршня амортизатора относительно его корпуса (рисунок 4).

Константа демпфирования амортизатора равна пропорции между силой, определяемой точкой пересечения рабочего графика и осью (точка 4 на рисунке 4), и произведением пульсации входной функции и длины плеча:

значение условной константы упругости равно тангенсу угла наклона линии, пересекающей начало системы координат и точку касания с линиями, параллельными оси -оси (точка 3 на рисунке 4) для крайних значений входного хода:

Следует отметить, что и рассматриваются как константы (не зависящие от амплитуды и частоты смещения) во временной области, в то время как сложная динамическая жесткость является функцией частоты, если возбуждение принимается как простая гармоника. Во многих исследованиях с использованием моделирования, что касается характеристик демпфирования, ход силы в функции скорости аппроксимируется полиномиальными функциями скорости, разными для процесса сжатия и отскока. Выбор коэффициентов для этих полиномов основан на опыте на испытательном стенде.

Изучая амортизаторы, устанавливаемые в современные автомобили с несимметричными характеристиками демпфирования, настроенными с помощью перепускных клапанов, можно получить графики работы, отличные от эллиптических (рисунок 5).Типичный демпфер рассчитан на то, чтобы оказывать при ударе только половину силы, чем при отскоке. Большой коэффициент отскока помогает избежать падения колеса в выбоины. Однако теперь утверждается, что наилучшее универсальное поведение достигается, если при данном общем демпфировании 60–70% приходится на ход отскока. Сила сопротивления амортизатора противодействует смещению колеблющейся массы пропорционально скорости колебательного движения, и ее можно описать следующей зависимостью:

Поршневые компрессоры и типы | Принцип работы | Разъяснение инженерии

Поршневые компрессоры и их типы

В компрессоре этого типа используется поршневой цилиндр для сжатия воздуха. Когда что-то движется вперед и назад, это считается возвратно-поступательным движением.

Точно так же в этом типе поршень перемещается вперед и назад внутри цилиндра и сжимает воздух. Есть два набора клапанов, которые заботятся о впуске и выпуске воздуха (работа показана на изображении).

Поршневые компрессоры и типы | Принцип работы | Разъяснение конструкции (щелкните изображение, чтобы четко увидеть работу)

Engineering — Компрессор забирает внутрь последовательный объем воздуха из впускного клапана и удерживает его на замкнутой поверхности, в это время поршень движется вниз при закрытии впускного клапана.Затем происходит сжатие воздуха за счет уменьшения его объема. Теперь поршень движется вверх и сжимает воздух, а затем вытесняет сжатый воздух через выпускной клапан. Затем снова происходит всасывание и цикл повторяется.

Компрессоры этого типа также называются объемными машинами. Они доступны как в смазываемых, так и в безмасляных версиях.

Поршневой компрессор одностороннего действия, когда сжатие осуществляется только с одной стороны поршня, и двойного действия, когда используются обе стороны поршня.

Приложения

Поршневой компрессор обычно используется там, где требуется высокое давление и низкий расход (или прерывистый поток до 30 бар). В основном там, где воздух используется для ручных инструментов, очистки пыли, небольших покрасочных работ, коммерческого использования и т. Д.

Приложение

Преимущества

Относительно дешево
Простое обслуживание
Подходит для высокого давления

Недостатки

Слишком много шума.Для него нужно обустроить комнату или поместить в изолятор.
Высокая температура сжатого воздуха на выходе.
Высокое содержание масла в воздушных трубопроводах.

Типы поршневых воздушных компрессоров

одностороннего действия

Это поршневой компрессор, у которого поршень работает только в одном направлении. Другой конец поршня часто свободен или открыт, и никакая работа не выполняется. Сжатие происходит только с одной стороны или для сжатия используется верхняя часть поршня. воздух.нижняя часть открыта для картера и не используется для сжатия воздуха.

Поршневые компрессоры одностороннего действия

двойного действия

Как следует из названия, он использует обе стороны для сжатия воздуха. Компрессоры этого типа имеют два набора всасывающих / впускных и нагнетательных / выпускных клапанов с обеих сторон поршня. Когда поршень движется вверх и вниз, обе стороны Поршень используется для сжатия воздуха. Впускной и выпускной клапаны работают в соответствии с движением поршня или ходом компрессора.Воздух соответственно сжимается и подается непрерывно по сравнению с воздушным компрессором одностороннего действия.

Здесь обе стороны эффективно используются для сжатия воздуха.

Поршневой компрессор двустороннего действия (здесь осуществляется сжатие с обеих сторон)

Диафрагма

Линейные компрессоры

Его название поясняет конструкцию компрессора. Цилиндры различных ступеней расположены на прямой линии, если смотреть сверху, поэтому их называют линейными компрессорами.Это наиболее часто используемые компрессоры в тех областях, где требуется переменное давление. Они имеют простую конструкцию и обычно приводятся в действие электродвигателями или дизельными двигателями.

Поршневые компрессоры In Line

Компрессоры V-образные

Они относятся к компрессорам с воздушным охлаждением с концентрическими клапанами, установленными на каждой головке блока цилиндров, которые имеют V-образную форму, то есть под углом 90 градусов друг к другу, и могут или не могут быть соединены с одним и тем же коленчатым пальцем на коленчатом валу.

Это компрессоры с большей производительностью, поэтому требуется охлаждение. Такому компрессору придается V-образная форма для достижения лучшего крутящего момента и балансировки путем смещения различных агрегатов под некоторым углом.

V-образный поршневой компрессор

Речь идет о поршневых компрессорах. Если вы хотите что-то добавить, оставьте комментарий ниже.

Я обсуждал различные типы компрессоров в прошлой статье. Нажмите НАЗАД, чтобы узнать о них.

---

Принцип работы ELCB и RCB

Принцип работы ELCB и RCB:

• A n Автоматический выключатель утечки на землю (ELCB) — это устройство, используемое для непосредственного обнаружения токов, протекающих на землю от установки, и отключения питания и в основном используется в системах заземления TT.

• Есть два типа ELCB,

1. Автоматический выключатель утечки на землю (Voltage-ELCB)
2. Прерыватель цепи тока утечки тока утечки на землю (Current-ELCB).

• Voltage-ELCB были впервые представлены около шестидесяти лет назад, а Current-ELCB были впервые представлены около сорока лет назад. В течение многих лет ELCB, управляемый напряжением, и ELCB, управляемый дифференциальным током, назывались ELCB, потому что это было более простое имя для запоминания. Но использование общего названия для двух разных устройств привело к значительной путанице в электротехнической промышленности. Если в установке был использован неправильный тип, уровень защиты может быть значительно ниже предполагаемого. Чтобы игнорировать эту путаницу, МЭК решила применить термин устройство остаточного тока (RCD) к ELCB, управляемым дифференциальным током. Остаточный ток относится к любому току, превышающему ток нагрузки

База напряжения ELCB.

• Voltage-ELCB — автоматический выключатель, работающий от напряжения.Устройство будет работать, когда ток проходит через ELCB. Voltage-ELCB содержит катушку реле, которая подключена к металлическому корпусу нагрузки на одном конце, а на другом конце — к проводу заземления.
• Если напряжение на корпусе оборудования повышается (при прикосновении фазы к металлической части или при нарушении изоляции оборудования), что может вызвать разницу между напряжением земли и нагрузки на корпусе, возникает опасность поражения электрическим током. Эта разница напряжений будет производить электрический ток от металлического тела нагрузки, проходящего через контур реле, и на землю.Когда напряжение на металлическом корпусе оборудования повышается до опасного уровня, превышающего 50 В, протекающий через петлю реле ток может переместить контакт реле, отключая ток питания, чтобы избежать опасности поражения электрическим током.
• ELCB обнаруживает токи короткого замыкания от провода под напряжением к заземляющему проводу внутри установки, которую он защищает. Если на измерительной катушке ELCB появится достаточное напряжение, он отключит питание и останется выключенным до ручного сброса. ELCB с функцией измерения напряжения не распознает токи короткого замыкания, идущие от живого к любому другому заземленному телу.

• Эти ELCB контролируют напряжение на заземляющем проводе и отключают питание, если напряжение на заземляющем проводе превышает 50 вольт.
• Эти устройства больше не используются из-за их недостатков, например, если короткое замыкание происходит между током и землей цепи, они отключат питание. Однако, если короткое замыкание происходит между токоведущим и другим заземлением (например, человеком или металлической водопроводной трубой), они НЕ отключатся, поскольку напряжение на заземлении цепи не изменится.Даже если короткое замыкание происходит между током и землей цепи, параллельные пути заземления, образованные через газовые или водопроводные трубы, могут привести к обходу ELCB. Большая часть тока короткого замыкания будет проходить по газовым или водопроводным трубам, поскольку одиночный стержень заземления неизбежно будет иметь гораздо более высокий импеданс, чем сотни метров металлических коммуникационных труб, закопанных в землю.

• Способ идентифицировать ELCB — поиск зеленого или зеленого и желтого заземляющих проводов, входящих в устройство. Они полагаются на напряжение, возвращающееся к отключению через заземляющий провод во время короткого замыкания, и обеспечивают лишь ограниченную защиту установки и не обеспечивают никакой личной защиты. Вы должны использовать подключаемые к розетке УЗО на 30 мА для любых приборов и удлинителей, которые можно использовать как минимум на улице.

Преимущества

• ELCB имеют одно преимущество перед УЗО: они менее чувствительны к условиям неисправности и, следовательно, имеют меньше ложных срабатываний.
• Хотя напряжение и ток на линии заземления обычно представляют собой ток короткого замыкания от живого провода, это не всегда так, поэтому существуют ситуации, в которых ELCB может мешать срабатыванию.
• Когда установка имеет два соединения с землей, соседняя сильноточная молния вызовет градиент напряжения в почве, подавая на сенсорную катушку ELCB напряжение, достаточное для срабатывания.
• Если заземляющий стержень установки расположен рядом с заземляющим стержнем соседнего здания, высокий ток утечки на землю в другом здании может повысить местный потенциал земли и вызвать разность напряжений на двух заземлениях, снова отключив ELCB.
• Если существует накопление или нагрузка токов, вызванная предметами с пониженным сопротивлением изоляции из-за устаревшего оборудования, или с нагревательными элементами, или в условиях дождя, сопротивление изоляции может снизиться из-за отслеживания влажности.Если есть ток, равный номинальному значению ELCB, то ELCB может вызвать ложное отключение.
• Если какой-либо из заземляющих проводов отсоединится от ELCB, он больше не сработает или установка часто больше не будет должным образом заземлена.
• Некоторые ELCB не реагируют на выпрямленный ток повреждения. Эта проблема характерна для ELCB и RCD, но ELCB в среднем намного старше, чем RCB, поэтому у старого ELCB с большей вероятностью будет некоторая необычная форма волны тока повреждения, на которую он не будет реагировать.
• ELCB, управляемый напряжением, — это требование для второго подключения и возможность того, что любое дополнительное заземление в защищаемой системе может вывести извещатель из строя.
• Неприятное срабатывание, особенно во время грозы.

Недостатки:

• Они не обнаруживают замыкания, которые не пропускают ток через CPC к заземляющему стержню.
• Они не позволяют легко разделить единую систему здания на несколько секций с независимой защитой от короткого замыкания, потому что в системах заземления обычно используется общий заземляющий стержень.
• Они могут быть отключены внешним напряжением от чего-либо, подключенного к системе заземления, например, металлических труб, заземления TN-S или комбинированной нейтрали и земли TN-C-S.
• Поскольку электрически негерметичные приборы, такие как водонагреватели, стиральные машины и кухонные плиты, могут вызвать срабатывание ELCB.
ELCB
• вносят дополнительное сопротивление и дополнительную точку отказа в систему заземления.

Можем ли мы предположить, защищена ли наша электрическая система от защиты от земли, просто нажав на тестовый переключатель ELCB?

• Проверить работоспособность ELCB просто, и вы можете легко это сделать, нажав кнопку TEST на кнопочном переключателе ELCB.Кнопка тестирования проверяет, правильно ли работает блок ELCB. Можно ли предположить, что если ELCB отключен после нажатия переключателя TEST ELCB, то ваша система защищена от заземления? Тогда ты ошибаешься.
• Оборудование для тестирования, предусмотренное на домашнем ELCB, только подтвердит работоспособность блока ELCB, но этот тест не подтверждает, что ELCB сработает при возникновении опасности поражения электрическим током. Это действительно печальный факт, что все это время из-за этого недоразумения многие дома оставались совершенно незащищенными от риска поражения электрическим током.
• Это заставляет или настораживает нас задуматься над вторым основным требованием к защите земли. Второе требование для правильной работы домашней системы защиты от ударов — электрическое заземление.
• Мы можем предположить, что ELCB — это мозг для защиты от ударов и заземление в качестве основы. Следовательно, без функционального заземления (надлежащего заземления электрической системы) в вашем доме не будет никакой защиты от поражения электрическим током, даже если вы установили ELCB и его переключатель TEST показывает правильный результат.Одного ухода за ELCB недостаточно. Электрическая система заземления также должна быть в хорошем рабочем состоянии, чтобы система защиты от ударов работала. В дополнение к обычным осмотрам, которые должен проводить квалифицированный электрик, это заземление желательно проверять регулярно с более короткими интервалами домовладельцем, и необходимо регулярно заливать воду в яму для заземления, чтобы минимизировать сопротивление заземления.

Токовый выключатель ELCB (RCB):

• Токовые выключатели ELCB обычно известны как устройства остаточного тока (УЗО).Они также защищают от утечки на землю. Оба проводника цепи (питающий и обратный) проходят через чувствительную катушку; любой дисбаланс токов означает, что магнитное поле не компенсируется полностью. Устройство обнаруживает дисбаланс и размыкает контакт.
• Когда используется термин ELCB, он обычно означает устройство, работающее от напряжения. Подобные устройства, работающие от тока, называются устройствами остаточного тока. Однако некоторые компании используют термин ELCB, чтобы отличить высокочувствительные трехфазные устройства, работающие по току, которые срабатывают в миллиамперном диапазоне, от традиционных трехфазных устройств защиты от замыканий на землю, которые работают с гораздо более высокими токами.

• Катушка питания, нейтраль и поисковая катушка намотаны на общий сердечник трансформатора.
• В исправной цепи такой же ток проходит через фазную катушку, нагрузку и возвращается обратно через нейтраль. Как фазная, так и нейтральная катушки намотаны таким образом, что они создают противоположный магнитный поток. При одинаковом токе, проходящем через обе катушки, их магнитный эффект нейтрализуется при исправном состоянии цепи.
• В ситуации, когда есть короткое замыкание или утечка на землю в цепи нагрузки или где-либо между цепью нагрузки и выходным соединением цепи RCB, ток, возвращающийся через нейтральную катушку, был уменьшен. Тогда магнитный поток внутри сердечника трансформатора больше не сбалансирован. Общая сумма встречного магнитного потока больше не равна нулю. Этот чистый остаточный поток и есть то, что мы называем остаточным потоком.
• Периодически меняющийся остаточный поток внутри сердечника трансформатора пересекает путь с обмоткой поисковой катушки.Это действие создает электродвижущую силу (ЭДС) на поисковой катушке. Электродвижущая сила — это на самом деле переменное напряжение. Индуцированное напряжение на поисковой катушке создает ток внутри проводки цепи отключения. Именно этот ток приводит в действие катушку отключения выключателя. Поскольку ток срабатывания управляется остаточным магнитным потоком (результирующий поток, результирующий эффект между обоими потоками) между фазной и нейтральной обмотками , он называется устройством остаточного тока.
• С автоматическим выключателем, встроенным в цепь, собранная система называется выключателем остаточного тока (RCCB) или устройством остаточного тока (RCD). Входящий ток должен сначала пройти через автоматический выключатель, прежде чем попасть в фазную катушку. Путь обратной нейтрали проходит через второй полюс выключателя. Во время отключения при обнаружении неисправности фаза и нейтраль изолированы.
  • Чувствительность УЗО выражается как номинальный остаточный рабочий ток, обозначенный как IΔn .Предпочтительные значения были определены МЭК, что позволяет разделить УЗО на три группы в соответствии с их значением IΔn.
  • Высокая чувствительность ( HS ): 6-10-30 мА (для защиты от прямого контакта / травм)
  Стандарт
  • IEC 60755 (Общие требования к устройствам защиты от остаточного тока) определяет три типа УЗО в зависимости от характеристик тока короткого замыкания.
  • Тип AC : УЗО, для которого обеспечивается отключение по остаточным синусоидальным переменным токам

Чувствительность RCB:

• Средняя чувствительность ( MS ): 100-300-500-1000 мА (для противопожарной защиты)
• Низкая чувствительность ( LS ): 3-10-30 А (обычно для защиты машины)

Тип RCB:

Тип A : УЗО, для которого обеспечивается отключение

• для остаточных синусоидальных переменных токов
• для остаточных пульсирующих постоянных токов
• Для остаточных пульсирующих постоянных токов, на которые накладывается плавный постоянный ток 0.006 A, с регулировкой фазового угла или без нее, независимо от полярности.

Тип B : УЗО, для которого обеспечивается отключение

• как для типа A
• для остаточных синусоидальных токов до 1000 Гц
• для остаточных синусоидальных токов, наложенных на чистый постоянный ток
• для пульсирующего постоянного тока, наложенного на чистый постоянный ток
• для остаточных токов, которые могут возникнуть в цепях выпрямления
  • трехимпульсное соединение звездой или шестиимпульсное мостовое соединение
  • двухимпульсное мостовое соединение между линиями с контролем фазового угла или без него, независимо от полярности
  • Есть две группы устройств:

Время отключения RCB:

1. G (общее использование) для УЗО мгновенного действия (т.е.е. без задержки)

• Минимальное время перерыва: сразу
• Максимальное время отключения: 200 мс для 1x IΔn, 150 мс для 2x IΔn и 40 мс для 5x IΔn

1. S (селективный) или T (с задержкой по времени) для УЗО с коротким временем задержки (обычно используется в цепях, содержащих ограничители перенапряжения)

• Минимальное время отключения: 130 мс для 1x IΔn, 60 мс для 2x IΔn и 50 мс для 5x IΔn
• Максимальное время отключения: 500 мс для 1x IΔn, 200 мс для 2x IΔn и 150 мс для 5x IΔn

Нравится:

Нравится Загрузка…

Связанные

О компании Jignesh.Parmar (B.E, Mtech, MIE, FIE, CEng)
Джигнеш Пармар закончил M.Tech (Power System Control), B.E (Electric). Он является членом Института инженеров (MIE) и CEng, Индия. Членский номер: M-1473586. Он имеет более чем 16-летний опыт работы в сфере передачи, распределения, обнаружения кражи электроэнергии, технического обслуживания и электротехнических проектов (планирование-проектирование-технический обзор-координация-выполнение).В настоящее время он является сотрудником одной из ведущих бизнес-групп в качестве заместителя менеджера в Ахмедабаде, Индия. Он опубликовал ряд технических статей в журналах «Электрическое зеркало», «Электрическая Индия», «Освещение Индии», «Умная энергия», «Industrial Electrix» (Австралийские публикации в области энергетики). Он является внештатным программистом Advance Excel и разрабатывает полезные базовые электрические программы Excel в соответствии с кодами IS, NEC, IEC, IEEE. Он технический блоггер и знает английский, хинди, гуджарати, французский языки.Он хочет поделиться своим опытом и знаниями и помочь техническим энтузиастам найти подходящие решения и обновить свои знания по различным инженерным темам.

Пошаговое руководство по работе с ODME и принципу его работы

Некоторое время назад я написал небольшой пост об ODME, но он будет более подробным. Все больше и больше компаний уделяют внимание сохранению окружающей среды. Нефтяная компания не стремится сотрудничать с компаниями, которые не принимают во внимание экологические аспекты в своей повседневной работе.

Пока так, что в настоящее время недостаточно просто выполнять требования закона. Все хотят, чтобы мы выходили за рамки требований законодательства.

ODME — одно из устройств, обеспечивающих соблюдение экологических требований на борту судов.

Но по-прежнему задерживаются из-за несоблюдения ODME. Иногда это несоблюдение является преднамеренным, но во многих случаях непреднамеренным. Компания должна сосредоточиться на развитии культуры безопасности, которая поможет предотвратить умышленное несоблюдение требований.

Но доскональное знание оборудования, такого как ODME, — единственный способ избежать непреднамеренного несоблюдения требований. Это руководство может помочь нам лучше узнать ODME, узнав о нем больше.

Для чего нужен ODME?

Что ж, если вы это читаете, то, скорее всего, вы знаете, для чего нужен ODME. Но давайте все же спросим об этом. Зачем нам ODME? Разве мы не можем просто запретить выбрасывать масляную смесь за борт и высаживать ее баржей.

Мы заботимся об окружающей среде, но есть предприятия, которые нужно поддерживать.Судовладельцы будут утверждать, что им следует разрешить сбрасывать водную часть нефтесодержащей смеси в море?

ODME обеспечивает баланс между «не выбрасывать нефть в море» и «снижением эксплуатационных расходов» для судовладельцев.

Но иногда мы забываем, что цель ODME — удалить воду из помоев, а не столько нефти, сколько разрешено.

Как это делает ODME?

В общих чертах ODME управляет работой этих двух клапанов, показанных на диаграмме ниже.

Эти два клапана никогда не будут открываться или закрываться вместе. Если один открыт, другой будет в закрытом положении.

Нам известно, что правило 34 Приложения I к Marpol перечисляет условия, при которых нефтесодержащие смеси могут сбрасываться в море.

Когда условия № 4 и 5 выполнены, ODME откроет забортный клапан, чтобы разрешить сброс нефтяной воды. Когда мы превышаем любое из этих двух условий, ODME закроет забортный клапан и откроет отстойный клапан.

Теперь для выполнения этой задачи ODME необходимо измерить

• Мгновенная скорость сброса для обеспечения того, чтобы она не превышала 30 л / нм
• Общее количество выгружено, чтобы гарантировать, что оно не превышает требуемого

Итак, давайте посмотрим, какие компоненты помогают ODME измерять эти вещи.

Какие все компоненты делают ODME

Если вы помните, формула для мгновенной скорости разряда равна

.

Теперь, если ODME необходимо измерить IRD, ему обязательно потребуются значения содержания масла в PPM и скорости потока.Скорость соединения обычно указывается либо из журнала, либо из GPS.

Все эти значения передаются в вычислительный блок ODME. Вычислительный блок выполняет все математические вычисления для получения требуемых значений. В большинстве случаев вы найдете вычислительный блок в диспетчерской. Теперь посмотрим, как и откуда вычислительный блок получает эти значения

Расход

Вычислительный блок

ODME получает расход от расходомера. Небольшая пробоотборная линия проходит от основной линии, проходит через расходомер и возвращается к основной линии.Расходомер рассчитывает расход в м3 / ч и передает это значение в вычислительный блок через сигнальный кабель.

Измерение PPM

Измерительная ячейка — это компонент, который измеряет количество масла (в ppm) в воде. Измерительная ячейка находится в шкафу под названием «Блок анализа». В большинстве случаев вы найдете «Блок анализа» в бювете.

Принцип измерения основан на том факте, что разные жидкости имеют разные характеристики светорассеяния.Основываясь на диаграмме светорассеяния масла, измерительная ячейка определяет содержание масла.

Проба воды пропускается через трубку из кварцевого стекла. А содержание масла определяется путем последовательного прохождения этой пробы воды через разные детекторы.

Но для измерения PPM в пробе воды проба сбросной воды должна пройти через измерительную ячейку. Эту работу выполняет пробоотборный насос.

Насос для отбора проб отбирает пробу из нагнетательной линии перед выпускными клапанами.Этот образец отправляется в измерительную ячейку (в блоке анализа) для измерения содержания масла, а затем отправляется обратно в ту же линию нагнетания.

Важно, чтобы насос для отбора проб не работал всухую или с избыточным давлением нагнетания. Чтобы избежать этой ситуации, внутри анализирующего блока установлен датчик давления. Этот датчик давления измеряет давление на входе и выходе насоса для отбора проб.

Измерительная ячейка всегда должна получать непрерывный поток пробы, чтобы анализировать самую свежую пробу.Датчик давления также исключает возможность работы ODME при закрытых пробоотборных клапанах.

Измерительную ячейку необходимо регулярно чистить во время работы. Это сделано во избежание отложения масляных следов вокруг измерительной ячейки, которые могут давать неверные показания. Для очистки измерительной ячейки ODME выполняет цикл очистки с заранее заданным интервалом во время работы. Цикл очистки включает промывание ячейки пресной водой.

Линия очистки и линии отбора проб в измерительные ячейки разделены пневматическими клапанами.Таким образом, при запуске цикла очистки происходит следующее:

• Пневматический клапан линии пресной воды в измерительную ячейку открывается
• Пневматический клапан линии отбора проб в измерительную ячейку закрывается
• Если ODME имеет приспособление для впрыска моющего средства, необходимое количество моющего средства будет впрыснуто во время цикла очистки

Нам нужно убедиться, что резервуары для моющего средства не пустые, и мы используем только моющее средство, рекомендованное производителем.

Итак, есть три дополнительные строки, которые вы найдете в блоке анализа для цикла очистки.

• Линия пресной воды для очистки измерительной ячейки
• Воздуховод для управления пневмоклапанами
• Линия чистящего раствора для лучшей очистки измерительной ячейки

Блок анализа отправляет значения данных, такие как давление и содержание масла, в вычислительный блок в CCR. В зависимости от марки блок анализа отправляет эти значения либо непосредственно в вычислительный блок, либо через блок преобразования.

Если установлен преобразователь, он может выполнять дополнительные задачи, например, контролировать цикл очистки.

Вычислительный блок вычисляет IRD на основе всех этих значений, переданных ему. Если IRD меньше 30 л / миля, он дает команду блоку электромагнитного клапана открыть забортный клапан и закрыть обратный клапан рециркуляции. Когда IRD становится больше 30 л / миля, он закрывает забортный клапан.

Вычислительный блок также вычисляет количество фактической нефти, сброшенной в море.Требование состоит в том, что мы не можем выгружать более 1/30000 от общего количества перевозимого груза. Прежде чем мы запустим ODME, нам нужно вычислить и передать это максимально допустимое значение в ODME. Об этом мы поговорим позже в этом посте.

Но, как видите, постепенно мы создали базовую линейную диаграмму ODME. Теперь, если вы можете извлечь линейную диаграмму ODME на своем судне, проверьте, можете ли вы относиться к ней. Я наугад взял линейную диаграмму одного из производителей, чтобы посмотреть, сможем ли мы идентифицировать части и линию ODME? Я мог бы, вы также можете идентифицировать себя на изображении ниже?

Если бы вы могли, очень хорошо.Но если вам все еще нужны ответы, вот они на изображении ниже

Теперь, когда мы ясно понимаем, из чего состоит ODME и какие компоненты ODME, давайте посмотрим, как старший офицер должен управлять ODME.

Работа ODME

Как мы знаем, ODME требуется согласно Приложению I Marpol, которое касается аспектов загрязнения, связанных с нефтяными грузами. Теперь за 10 шагов давайте посмотрим, как нам следует использовать ODME.

Предположим, мы находимся на танкере-продукте дедвейтом 45000 тонн, который только что выгружал нефтеналивной груз объемом 29000 тонн (30000 м3 при 15 ° C).Этот танкер должен очистить эти танки, в которых находился общий нефтяной груз в 29000 тонн. Как продолжить очистку и слив помои с помощью ODME?

Шаг 1: Установите общее количество масла в ODME

Marpol установила предел общего количества масла, которое мы можем слить в промывочную воду. Этот лимит составляет 1/30000 от общего количества перевозимого груза. Итак, в нашем примере с танкером-продуктовозом рассчитаем

Всего грузов, перевезенных в очищаемых танках: 30000 м3 при 15 ° C

Общее количество сливаемого масла из мойки = 1 м3 (1000 литров)

Установите общий предел масла в 1000 литров в ODME.Продемонстрируем это в ODME make Rivertrace engineering.

Чтобы установить общий предел масла, перейдите к разделу «Распределение масла» в разделе «Выбор режима», нажав кнопку ввода (центральная).

В разделе «Настройка сброса масла» перейдите к «пределу срабатывания сигнализации» и нажмите ввод.

Установите новое значение с помощью стрелок вверх и вниз и нажмите ввод.

Он попросит подтвердить, что мы и сделаем, и теперь мы установили максимальный предел слива масла.

2.Разрешить минимум 36 часов для оседания

Мы будем мыть цистерны и собирать отстой в отстойную цистерну. Но прежде чем мы сможем откачивать нефтесодержащую воду через ODME, нам нужно дать время отстоя как минимум 36 часов. Это время отстаивания обеспечивает полное отделение масла от воды.

Мы можем возразить, что если наш расход ограничен 30 л / мор. Мили, то какая разница со временем установления? Но факт в том, что даже когда мы можем использовать ODME для сброса нефтесодержащей воды, мы должны обеспечить минимальное содержание масла в воде.

3) Проверьте все другие условия в Приложении I Marpol, Reg 34

Мы должны гарантировать, что другие условия, связанные с движением судна по маршруту, минимальной скоростью и удаленностью от ближайшего берега, соответствуют требованиям.

4) Подготовить ODME к работе

После того, как будут выполнены все условия, мы можем подготовиться к запуску сброса шламов за борт.

Мы уже обсуждали, какие компоненты присутствуют в ODME и каковы их функции. Итак, мы знаем, что нам нужно сделать, чтобы настроить ODME для работы.Конечно, на разных судах все может немного отличаться, но большинство вещей будет общим. Мы должны проверить и найти каждый элемент, упомянутый в руководстве. Вот краткое изложение некоторых общих элементов, которые необходимо проверить перед работой ODME

.

• Проверить, открыты ли впускной и выпускной клапаны расходомера
• Проверить, есть ли подача пресной воды и все ли клапаны открыты
• Проверить, открыты ли впускной и выпускной клапаны пробоотборной линии
• Проверить, есть ли подача воздуха для пневматических клапанов.
• Проверить наличие чистящего раствора в емкости
• Проверить, включено ли питание для преобразователя
• Проверьте и проверните рукой вал пробоотборного насоса, чтобы убедиться, что он движется свободно

Также проверьте и убедитесь, что все значения указаны в автоматическом, а не в ручном режиме. Эти значения для проверки относятся к расходу, скорости и частям в минуту.

5) Запустить грузовой насос в режиме рециркуляции

После того, как мы настроили ODME, мы можем запустить насос отстойного резервуара, содержащего нефтесодержащую воду, в режиме рециркуляции.Теперь, даже когда он работает в режиме рециркуляции и забортный клапан закрыт, на некоторых устройствах вы можете проверить IRD на экране CCR ODME. Если вы видите какие-то странные клапаны, например высокое содержание PPM масла в пробе, остановите насос и

• либо запустить цикл очистки вручную, если эта функция присутствует в ODME
• или Очистите измерительную ячейку вручную с помощью инструмента производителя, как описано в руководстве ODME

6) Пуск за борт

После того, как все вышеперечисленные шаги выполнены и проверены, мы можем запустить ODME, чтобы начать сброс за борт.

7) Монитор во время всего сброса за борт

Теперь, если все в порядке, внимательно следите за

Сбрасываемая вода не оставляет видимого блеска на поверхности моря. Помните, что вам не нужен фонарик, чтобы увидеть это. Выполнять сброс за борт необходимо только в светлое время суток.

Проверяйте и отслеживайте значения масла в воде (PPM) и IRD. Если IRD близок к 30 л / миля, вы не хотите, чтобы он пересек 30 л / миля и остановил операцию.В этом случае вы можете уменьшить скорость насоса, чтобы уменьшить расход. При уменьшении расхода уменьшается и IRD.

Контролируйте уровень поверхности раздела масло-вода с помощью ленты MMC или UTI. Это важно, потому что мы серьезно относимся к окружающей среде. Мы хотим остановить выброс за борт за несколько сантиметров до того, как мы достигнем поверхности масла. Это показывает нашу серьезность к сохранению окружающей среды. Это также показывает, что нашей целью было не слить столько нефти, сколько мы можем, а было слить как можно больше чистой воды.

Более того, мы не хотим портить нашу систему ODME, позволяя маслу проникать в систему.

8) Остановить сброс за борт

ODME остановится автоматически, когда IRD превысит 30 л / м.миль или если мы превысим предел общего сброса масла. Но мы должны быть готовы остановить ODME и вручную. Мы должны остановить сброс за борт вручную, если произойдет одно из следующих событий

• Мы достигли уровня интерфейса
• Быстрое увеличение PPM.Мы можем продолжить, если уверены, что граница раздела нефть-вода еще очень далеко.
• Мы видим масляный блеск на поверхности моря

9) Не запускайте ODME несколько раз

Если ODME останавливается автоматически из-за того, что IRD превышает 30L / NM, мы не должны запускать ODME снова. Некоторые люди снова запускают ODME, чтобы проверить, могут ли они по-прежнему уменьшить количество на борту. Даже когда вы можете утверждать, что делаете это через ODME, вы на самом деле ненамеренно осуждаете МАРПОЛ.Многие суда были задержаны Парижским меморандумом о взаимопонимании за неоднократные попытки запустить ODME. Задержание имеет логику и следующие причины

• При нескольких пусках оператор пытается выбросить за борт как можно больше масла
• После автоматической остановки ODME оператору необходимо подождать еще 24 часа для стабилизации, чтобы снова запустить ODME. Это связано с тем, что, если уровень смеси масло / вода будет очень низким, при рециркуляции она будет взбалтываться. Теперь, чтобы вода отделилась от масла, нам нужно подождать 24 часа.

Но если ODME остановился из-за какой-либо ошибки, когда уровень воды все еще был высоким, нет необходимости ждать еще 24 часа для установления времени.

9) Выполните цикл очистки

Каждый раз, когда ODME останавливается, запускается цикл очистки. Но если он не запускается автоматически, мы можем запустить цикл очистки вручную.

10) Закройте все клапаны и систему

После завершения операции ODME мы можем закрыть все клапаны и подачу электроэнергии.Затем мы можем сделать запись в журнале нефтяных операций по этой операции.

Заключение

Было зафиксировано множество задержаний и сотни наблюдений за неправильным использованием ODME. Эти задержания также включают умышленное неправильное функционирование ODME.

Было немного случаев, когда моряки обходили ODME, даже когда ODME находился в отличной форме и работал.