ระบบเครื่องทำความเย็นแบบแห้งสำหรับเครื่องยนต์สันดาปในการทำความเย็นโดยใช้เชื้อเพลิงชีวภาพ

ระบบเครื่องทำความเย็นแบบแห้งสำหรับเครื่องยนต์สันดาปในการทำความเย็นโดยใช้เชื้อเพลิงชีวภาพ

เชื้อเพลิงชีวภาพ (เช่นไบโอดีเซลชื่อเสียง, น้ำมันเบนซินเอทานอล E85, น้ำมันพืชไฮโดรเจน HVO ฯลฯ ) มีคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ที่แตกต่างกัน (เช่นค่าความร้อน, ปริมาณออกซิเจน, อัตราการเผาไหม้) จากระบบดีเซล/น้ำมันเบนซิน

อุณหภูมิการเผาไหม้และภาระความร้อน

เชื้อเพลิงชีวภาพมีปริมาณออกซิเจนที่สูงขึ้น (เช่นประมาณ 10% สำหรับไบโอดีเซล) และเผาผลาญได้อย่างเต็มที่ แต่บางประเภท (เช่นเอทานอลบริสุทธิ์) มีค่าความร้อนต่ำกว่า (ประมาณ 26.8 mJ/kg ต่ำกว่าปริมาณน้ำมันเบนซินที่สูงขึ้น

เชื้อเพลิงชีวภาพบางชนิด (เช่นไบโอดีเซลที่ไม่ผ่านการขัดสี) อาจสร้างเงินฝากได้มากขึ้นหลังจากการเผาไหม้, ยึดติดกับลูกสูบ, ซับทรงกระบอกและส่วนประกอบอื่น ๆ , ลดค่าการนำความร้อน, ทางอ้อมซึ่งนำไปสู่อุณหภูมิท้องถิ่นที่สูงขึ้น

การกัดกร่อนและสิ่งสกปรก

เชื้อเพลิงชีวภาพ (โดยเฉพาะไบโอดีเซลที่ไม่ได้รับเอสเทอร์อย่างเต็มที่) อาจมีกรดไขมันอิสระการทำงานในระยะยาวอาจนำไปสู่การกัดกร่อนเล็กน้อยของวงจรการระบายความร้อนของเครื่องยนต์ (เช่นแจ็คเก็ตน้ำทรงกระบอก) สื่อการระบายความร้อนจะต้องเพิ่มความสัมพันธ์กัน เหล็ก).

ระบบระบายความร้อนแบบแห้ง (หรือที่เรียกว่าระบบ Dry Cooler) เป็นอุปกรณ์ระบายความร้อนแบบวงปิดที่มีอากาศเป็นสื่อความเย็นผ่านการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยตรงระหว่างอากาศและสื่อการไหลเวียน (โดยปกติแล้วน้ำหรือสารละลายไกลคอล) เพื่อให้ได้การระบายความร้อนของเครื่องยนต์ สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้เชื้อเพลิงชีวภาพ (เช่นไบโอดีเซล, เอทานอล, ก๊าซชีวภาพ ฯลฯ ) เนื่องจากความแตกต่างของลักษณะการเผาไหม้กับเชื้อเพลิงทั่วไประบบระบายความร้อนแบบแห้งจะต้องปรับให้เหมาะสมเพื่อตอบสนองความต้องการการกระจายความร้อนและปรับให้เข้ากับสภาพการทำงานพิเศษของเชื้อเพลิงชีวภาพ

แกนกลางของระบบระบายความร้อนแบบแห้งสำหรับเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในเชื้อเพลิงชีวภาพคือการถ่ายโอนความร้อนที่เกิดจากเครื่องยนต์ไปยังเครื่องทำความเย็นแห้งผ่านวงปิดแล้วกระจายความร้อนผ่านอากาศ โครงสร้างของระบบคล้ายกับของเครื่องทำความเย็นแบบแห้งแบบดั้งเดิม แต่จำเป็นต้องปรับให้เข้ากับลักษณะการกระจายความร้อนที่กล่าวถึงข้างต้น:

ส่วนประกอบหลัก

วงจรของเหลวหมุนเวียน: วงจรปิดที่ขับเคลื่อนด้วยปั๊มน้ำ, ของเหลว (น้ำ + glycol ส่วนผสม, ต่อต้านการแช่แข็งและจุดเดือดที่เพิ่มขึ้น) ไหลผ่านแจ็คเก็ตน้ำเครื่องยนต์, เครื่องทำความเย็นน้ำมันและส่วนประกอบอื่น ๆ ดูดซับความร้อน

แกนเย็นแบบแห้ง: หน่วยการถ่ายเทความร้อนหลักส่วนใหญ่เป็นแผ่นฟินฟินหรือท่อท่อการไหลเวียนภายในของวัสดุงานอุณหภูมิสูงพัดลมภายนอกที่ถูกบังคับให้ระบายอากาศหรือลมธรรมชาติที่จะกำจัดความร้อน สำหรับเครื่องยนต์เชื้อเพลิงชีวภาพที่มีภาระสูงแกนกลางมักได้รับการออกแบบด้วยพื้นที่ถ่ายเทความร้อนที่ใหญ่ขึ้น (มากกว่าระบบดั้งเดิม 10% -20%) และใช้อ่างล้างจานความร้อนที่มีความหนาแน่นสูงเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ

พัดลมและระบบควบคุม: พัดลมความถี่ผันแปรสามารถปรับความเร็วโดยอัตโนมัติ (เช่นเพิ่มความเร็วเมื่ออุณหภูมิเกิน 90 องศา) ตามอุณหภูมิของวัสดุงานที่เต้าเสียบของเครื่องยนต์ (ตรวจสอบโดยเซ็นเซอร์) เพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไป

ถังขยายและตัวกรอง: ถังขยายตัวปรับสมดุลการเปลี่ยนแปลงปริมาณของการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวของมวล; ตัวกรองถูกใช้เพื่อสกัดกั้นสิ่งสกปรกติดตาม (เช่นอนุภาคคาร์บอน) ที่อาจเกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงชีวภาพเพื่อป้องกันการอุดตันของแกนกลางของเครื่องทำความเย็นแห้ง

เวิร์กโฟลว์

วัสดุงานอุณหภูมิสูง (ประมาณ 80-100 องศา) จากเครื่องยนต์ออกไปสู่แกนเย็นแห้ง

แกนนอก, อากาศเย็นที่ขับเคลื่อนด้วยพัดลม (อุณหภูมิโดยรอบ) ไหลผ่านอ่างล้างจานและวัสดุงานสำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อน (อุณหภูมิอากาศเพิ่มขึ้นอุณหภูมิงานทำงานลงไปถึง 60-80 องศา);

วัสดุทำงานเย็นผ่านปั๊มกลับไปที่เครื่องยนต์วงจรของการกระจายความร้อน

ระบบควบคุมการตรวจสอบอุณหภูมิของวัสดุและเครื่องยนต์แบบเรียลไทม์การปรับความเร็วพัดลมแบบไดนามิกและการไหลของน้ำระบบควบคุมจะตรวจสอบอุณหภูมิของวัสดุและโหลดเครื่องยนต์แบบเรียลไทม์และปรับความเร็วพัดลมและการไหลของปั๊มน้ำแบบไดนามิกเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องยนต์เชื้อเพลิงชีวภาพ