Garag76.ru

Авто Тюнинг
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Топливная система автомобиля

Топливная система автомобиля

Топливная система

Главным предназначением топливной системы автомобиля являются подача топлива из бака, фильтрация, образование горючей смеси и подача ее в цилиндры. Существует несколько типов топливных систем для автомобильных двигателей. Самая распространенная в 20-ом веке была карбюраторная система подачи смеси топлива. Следующим этапом стало развитие впрыска топлива при помощи одной форсунки, так называемый моновпрыск . Применение этой системы позволило уменьшить расход топлива. В настоящее время используется третья система подачи топлива – инжекторная . В этой системе топливо под давлением подается непосредственно в впускной коллектор. Количество форсунок равно количеству цилиндров.

Схема топливной системы

Схема топливной системы: инжекторный и карбюраторный вариант

Устройство топливной системы

Все cистемы питания двигателя похожи, отличаются только способами смесеобразования. В состав топливной системы входят следующие элементы:

  1. Топливный бак , предназначен для хранения топлива и представляет собой компактную емкость с устройством забора топлива (насос) и, в некоторых случаях, элементами грубой фильтрации.
  2. Топливопроводы представляют собой комплекс топливных трубок, шлангов и предназначены для транспортировки топлива к устройству смесеобразования.
  3. Устройства смесеобразования ( карбюратор, моновпрыск, инжектор ) – это механизм в котором происходит соединение топлива и воздуха (эмульсии) для дальнейшей подачи в цилиндры в такт работы двигателя (такт впуска).
  4. Блок управления работой устройства смесеобразования (инжекторные системы питания) – сложное электронное устройство для управления работой топливных форсунок, клапанов отсечки, датчиков контроля.
  5. Топливный насос , обычно погружной, предназначен для закачивания топлива в топливопровод. Представляет собой электродвигатель, соединенный с жидкостным насосом, в герметичном корпусе. Смазывается непосредственно топливом и длительная эксплуатация с минимальным количеством топлива, приводит к выходу из строя двигателя . В некоторых двигателях топливный насос крепился непосредственно к двигателю и приводился в действие вращением промежуточного вала, или распредвала.
  6. Дополнительные фильтры грубой и тонкой очистки . Установленные фильтрующие элементы в цепь подачи топлива.

Принцип работы топливной системы

Рассмотрим работу всей системы в целом. Топливо из бака всасывается насосом и по топливопроводу через фильтры очистки подается в устройство смесеобразования. В карбюраторе топливо попадает в поплавковую камеру, где потом через калиброванные жиклеры подается в камеру смесеобразования. Смешавшись с воздухом смесь через дроссельную заслонку поступает в впускной коллектор. После открытия впускного клапана подается в цилиндр. В системе моно впрыска топливо подается на форсунку, которая управляется электронным блоком. В нужное время форсунка открывается, и топливо попадает в камеру смесеобразования, где, как и в карбюраторной системе смешивается с воздухом. Дальше процесс такой же, как и в карбюраторе.

В инжекторной системе топливо подается к форсункам, которые открываются управляющими сигналами от блока управления. Форсунки соединены между собой топливопроводом, в котором всегда находится топливо. Во всех топливных системах существует обратный топливопровод, по нему сливается излишек топлива в бак.

Система питания дизельного двигателя похожа на бензиновую. Правда, впрыск топлива происходит непосредственно в камеру сгорания цилиндра, под большим давлением. Смесеобразование происходит в цилиндре. Для подачи топлива под большим давлением применяется насос высокого давления (ТНВД).

Opel Astra J

В состав системы питания входят элементы следующих систем:

  • подачи топлива, включающей в себя топливный бак, топливный модуль, топливный фильтр и регулятор давления топлива (входят в состав топливного модуля), топливопроводы и топливную рампу с форсунками;
  • воздухоподачи, состоящей из воздушного фильтра, воздухоподводящего рукава и дроссельного узла;
  • улавливания паров топлива, в которую входят адсорбер, клапан продувки адсорбера и соединительные трубопроводы.

Система улавливания паров топлива описана в отдельном подразделе (см. Система улавливания паров топлива), так как она служит только для выполнения экологических требований по снижению токсичности.

Функциональное назначение системы подачи топлива – обеспечение подачи необходимого количества топлива в двигатель на всех рабочих режимах. Двигатель оборудован электронной системой управления с распределенным впрыском топлива. В системе распределенного впрыска топлива функции смесеобразования и дозирования подачи топливовоздушной смеси в цилиндры двигателя разделены: форсунки осуществляют дозированный впрыск топлива во впускную трубу, а необходимое в каждый момент работы двигателя количество воздуха подается дроссельным узлом. Такой способ управления дает возможность обеспечивать оптимальный состав горючей смеси в каждый конкретный момент работы двигателя, что позволяет получить максимальную мощность при минимально возможном расходе топлива и низкой токсичности отработавших газов. Управляет системой впрыска топлива и системой зажигания электронный блок управления двигателем, непрерывно контролирующий с помощью соответствующих датчиков нагрузку двигателя, скорость движения автомобиля, тепловое состояние двигателя, оптимизацию процесса сгорания в цилиндрах двигателя.

Особенностью системы впрыска автомобиля Opel Astra J является синхронность срабатывания форсунок в соответствии с фазами газораспределения (блок управления двигателем получает информацию от датчиков фазы). Блок управления включает форсунки последовательно, а не попарно, как в системах асинхронного впрыска. Каждая форсунка включается через 720° поворота коленчатого вала. Однако на режимах пуска и динамических режимах работы двигателя используется асинхронный метод подачи топлива без синхронизации с вращением коленчатого вала.

Читайте так же:
Установка всех компонентов сигнализации автомобиля

Основным датчиком для обеспечения оптимального процесса сгорания является управляющий датчик концентрации кислорода в отработавших газах (лямбда-зонд). Он установлен в выпускном коллекторе системы выпуска отработавших газов, объединенном с нейтрализатором отработавших газов (катколлекторе), и совместно с блоком управления двигателем и форсунками образует контур управления составом топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель. По сигналам датчика блок управления двигателем определяет количество несгоревшего кислорода в отработавших газах и соответственно оценивает оптимальность состава топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя в каждый момент времени. Зафиксировав отклонение состава от оптимального 1:14 (топливо/воздух), обеспечивающего наиболее эффективную работу каталитического нейтрализатора отработавших газов, блок управления с помощью форсунок изменяет состав смеси. Поскольку датчик концентрации кислорода включен в цепь обратной связи блока управления двигателем, контур управления составом топливовоздушной смеси является замкнутым.

Особенность системы управления двигателем автомобиля Opel Astra J состоит в наличии, помимо управляющего датчика, второго, диагностического датчика концентрации кислорода, установленного в приемной трубе системы выпуска отработавших газов. По составу газов, прошедших через нейтрализатор, он определяет эффективность работы системы управления двигателем. Если блок управления двигателем по информации, полученной от диагностического датчика концентрации кислорода, фиксирует превышение нормы токсичности отработавших газов, не устраняемое тарировкой системы управления, то он включает в комбинации приборов сигнальную лампу превышения норм токсичности отработавших газов и заносит в память код ошибки для последующей диагностики.

Топливный бак, отформованный из специального ударопрочного пластика, установлен под полом кузова в его задней части и прикреплен хомутами. чтобы пары топлива не попадали в атмосферу, бак соединен трубопроводом с адсорбером системы улавливания паров топлива. Во фланцевое отверстие в верхней части бака устанавливают электрический топливный насос, в задней части выполнены патрубки для присоединения наливной трубы и шланга вентиляции. Из насоса, включающего в себя топливный фильтр, топливо подается в топливную рампу, закрепленную на впускной трубе двигателя. Из топливной рампы оно впрыскивается форсунками во впускную трубу.

Топливопроводы системы питания комбинированные в виде соединенных между собой стальных трубопроводов и пластмассовых шлангов.

Топливный модуль включает в себя электрический насос, регулятор давления топлива, топливный фильтр и датчик указателя уровня топлива.

Топливный модуль обеспечивает подачу топлива и установлен в топливном баке, что снижает вероятность образования паровых пробок, так как топливо подается под давлением, а не за счет разрежения. Также улучшаются смазывание и охлаждение деталей топливного насоса.

Топливный насос погружной, роторного типа, с электроприводом.

Регулятор давления топлива установлен в топливном модуле и предназначен для поддержания постоянного давления топлива в топливной рампе. Регулятор подключен в начало подающей магистрали (сразу же после топливного фильтра) и представляет собой перепускной клапан с пружиной, усилие которой строго калибровано.

Топливная рампа 2 (рис. 1) представляет собой пустотелую деталь с отверстиями для форсунок 3, со штуцером для присоединения топливопровода высокого давления, диагностическим штуцером 5 для проверки давления топлива и кронштейнами крепления к впускной трубе. Форсунки уплотнены в отверстиях рампы и в гнездах впускной трубы резиновыми кольцами 4 и закреплены пружинными фиксаторами 1. Рампа в сборе с форсунками вставлена хвостовиками форсунок в отверстия впускной трубы и закреплена двумя болтами.

Рис. 1. Топливная рампа:

1 – фиксатор форсунки; 2 – рампа; 3 – форсунка; 4 – уплотнительное кольцо форсунки; 5 – диагностический штуцер

Форсунки (рис. 2) прикреплены к рампе, из которой к ним подается топливо, а своими распылителями входят в отверстия впускной трубы.

Рис. 2. Форсунка системы впрыска топлива:

1 — верхнее уплотнительное кольцо; 2 — штекерные выводы обмотки электромагнита; 3 — нижнее уплотнительное кольцо

В отверстиях рампы и впускной трубы форсунки уплотнены кольцами 1 и 3. Форсунка предназначена для дозированного впрыска топлива в цилиндр двигателя и представляет собой высокоточный электромеханический клапан. Топливо под давлением поступает из рампы по каналам внутри корпуса форсунки к запорному клапану. Пружина поджимает иглу запорного клапана к отверстию пластины распылителя, удерживая клапан в закрытом положении. Напряжение, подаваемое от блока управления двигателем через штекерные выводы 2 на обмотку электромагнита форсунки, создает в ней магнитное поле, втягивающее сердечник вместе с иглой запорного клапана внутрь электромагнита. Кольцевое отверстие в пластине распылителя открывается, и топливо впрыскивается через отверстия корпуса распылителя во впускной канал головки блока цилиндров и далее в цилиндр двигателя. После прекращения поступления электрического импульса пружина возвращает сердечник и иглу запорного клапана в исходное состояние — клапан запирается. Количество топлива, впрыскиваемое форсункой, зависит от длительности электрического импульса.

Читайте так же:
Системы автоматизации судовых энергетических установок

Воздушный фильтр установлен в правой передней части моторного отсека на брызговике двигателя. Приемный патрубок фильтра соединен с резонатором шума впуска, установленным под правым передним крылом, который, в свою очередь, соединен с воздуховодом, установленным под верхней поперечиной рамки радиатора.

Резиновый гофрированный воздухоподводящий рукав соединяет фильтр с дроссельным узлом.

Фильтрующий элемент воздушного фильтра бумажный, плоский, с большой площадью фильтрующей поверхности.

Дроссельный узел, представляющий собой простейшее регулирующее устройство, предназначен для изменения количества основного воздуха, подаваемого во впускную систему двигателя, установлен на входном фланце впускной трубы и прикреплен болтами. На входной патрубок дроссельного узла надет формованный резиновый воздухоподводящий рукав, закрепленный хомутом и соединяющий дроссельный узел с воздушным фильтром.

В состав дроссельного узла входит датчик положения дроссельной заслонки и шаговый электродвигатель управления дроссельной заслонкой. Механическая связь дроссельного узла с педалью управления дроссельной заслонкой отсутствует. Так называемая «электронная» педаль управления дроссельной заслонкой передает информацию о степени нажатия на педаль электронному блоку управления двигателем, который, в свою очередь, с учетом скорости автомобиля, включенной передачи, нагрузки двигателя и частоты вращения его коленчатого вала открывает дроссельную заслонку на необходимый угол.

Впускная труба оснащена системой изменения длины впускного тракта, которая позволяет развивать повышенную мощность при высокой частоте вращения коленчатого вала двигателя (минимальная длина впускного тракта) и максимальный крутящий момент в диапазоне низких и средних частот вращения (увеличенная длина впускного тракта). Длина изменяется по сигналу блока управления двигателем поворотом заслонки внутри впускной трубы с помощью пневмокамеры (показана на фото стрелкой), которая подключена к вакуумной системе двигателя через электромагнитный клапан.

Системы питания двигателя

Системы питания бензиновых и дизельных двигателей значительно отличаются, поэтому рассмотрим их по отдельности. Итак, что такое система питания автомобиля?

Система питания бензинового двигателя

Системы питания бензиновых двигателей бывают двух типов — карбюраторная и впрысковая (инжекторная). Поскольку на современных автомобилях карбюраторная система уже не применяется ниже рассмотрим лишь основные принципы ее работы. При необходимости вы легко сможете найти дополнительную информацию по ней в многочисленных специальных изданиях.

Система питания бензинового двигателя, независимо от типа двигателя внутреннего сгорания, предназначена для хранения запаса топлива, очистки топлива и воздуха от посторонних примесей, а также подачи воздуха и топлива в цилиндры двигателя.

Схема расположения элементов системы питания карбюраторного двигателя

Для хранения запаса топлива на автомобиле служит топливный бак. На современных автомобилях применяются металлические или пластмассовые топливные баки, которые в большинстве случаев расположены под днищем кузова в задней части.

Систему питания бензинового двигателя можно условно разделить на две подсистемы — подачи воздуха и подачи топлива. Что бы ни случилось, в любой ситуации наши специалисты по выездной тех помощи на дорогах москвы приедут и окажут необходимую помощь.

Система подачи воздуха практически одинакова для всех типов двигателей внутреннего сгорания. Воздух, предназначенный для подачи в цилиндры двигателя, очищается от пыли воздушным фильтром, который расположен в моторном отсеке автомобиля. Воздух очищается сменным фильтрующим элементом, который выполнен из специальной бумаги с мелкими порами. Из следующей главы можно будет узнать электронная система управления двигателем — что это такое и как осуществляется диагностика электронной системы управления двигателем.

Дальнейший путь очищенного воздуха зависит от типа системы питания и будет рассмотрен ниже. А в одной из следующих глав можно будет узнать система питания дизельного двигателя: устройство системы питания дизельного двигателя.

Система питания бензинового двигателя карбюраторного типа

В карбюраторном двигателе система подачи топлива работает следующим образом.

Топливный насос (бензонасос) подает топливо из бака в поплавковую камеру карбюратора. Топливный насос, обычно мембранный, расположен непосредственно на двигателе. Привод насоса осуществляется при помощи штока-толкателя эксцентриком на распределительном валу.

Очистка топлива от загрязнений совершается в несколько этапов. Самая грубая очистка происходит сеточкой на заборнике в топливном баке. Затем топливо фильтруется сеточкой на входе в бензонасос. Также сетчатый фильтр-отстойник установлен на входном патрубке карбюратора.

В карбюраторе очищенный воздух из воздушного фильтра и бензин из бака смешиваются и подаются во впускной трубопровод двигателя.

Карбюратор устроен таким образом, чтобы обеспечить оптимальное соотношение воздуха и бензина в смеси. Это соотношение (по массе) составляет приблизительно 15 к 1. Топливовоздушная смесь с таким соотношением воздуха к бензину называется нормальной.

Читайте так же:
Установка сигнализаций с автозапуском лифан солано

Нормальная смесь необходима для работы двигателя в установившемся режиме. На других режимах двигателю могут потребоваться топливовоздушные смеси с иным соотношением компонентов.

Обедненная смесь (15-16,5 частей воздуха к одной части бензина) имеет меньшую скорость сгорания по сравнению с обогащенной, но зато происходит полное сгорание топлива. Обедненная смесь применяется при средних нагрузках и обеспечивает высокую экономичность, а также минимальный выброс вредных веществ.

Бедная смесь (более 16,5 частей воздуха к одной части бензина) горит очень медленно. На бедной смеси могут возникать перебои в работе двигателя.

Обогащенная смесь (13-15 частей воздуха к одной части бензина) обладает наибольшей скоростью сгорания и используется при резком увеличении нагрузки.

Богатая смесь (менее 13 частей воздуха к одной части бензина) горит медленно. Богатая смесь необходима при пуске холодного двигателя и последующей работе на холостом ходу.

Для создания смеси, отличной от нормальной, карбюратор снабжен специальными устройствами — экономайзер, ускорительный насос (обогащенная смесь), воздушная заслонка (богатая смесь).

В карбюраторах разных систем эти устройства реализованы по-разному, поэтому здесь мы не будем рассматривать их более подробно. Суть просто в том, что система питания бензинового двигателя карбюраторного типа содержит такие конструктивные элементы.

Для изменения количества топливовоздушной смеси и, следовательно, частоты вращения коленчатого вала двигателя служит дроссельная заслонка. Именно ею управляет водитель, нажимая или отпуская педаль газа.

Система питания бензинового двигателя инжекторного типа

На автомобиле с системой впрыска топлива водитель тоже управляет двигателем посредством дроссельной заслонки, но на этом аналогия с карбюраторной системой питания бензинового двигателя заканчивается.

Топливный насос расположен непосредственно в баке и имеет электропривод.

Схема устройства и работы простейшего карбюратора

Электробензонасос обычно объединен с датчиком уровня топлива и сетчатым фильтром в узел, получивший название топливный модуль.

На большинстве впрысковых автомобилей топливо из топливного бака под давлением поступает в сменный топливный фильтр.

Топливный фильтр может быть установлен под днищем кузова либо в моторном отсеке.

Топливные трубопроводы подсоединяются к фильтру резьбовыми или быстросъемными соединениями. Соединения уплотнены кольцами из бензостойкой резины или металлическими шайбами.

Схема системы распределённого впрыска топлива

В последнее время многие автопроизводители стали отказываться от применения подобных фильтров. Очистка топлива производится только фильтром, установленным в топливном модуле.

Замена такого фильтра не регламентирована планом технического обслуживания.

Системы впрыска топлива бывают двух основных типов — центральный впрыск топлива (моновпрыск) и распределенный впрыск, или, как его еще называют, многоточечный.

Центральный впрыск стал для автопроизводителей переходным этапом от карбюратора к распределенному впрыску и на современных автомобилях применения не находит. Это связано с тем, что система центрального впрыска топлива не позволяет выполнить требования современных экологических стандартов.

Агрегат центрального впрыска похож на карбюратор, только вместо смесительной камеры и жиклеров внутри установлена электромагнитная форсунка, которая открывается по команде электронного блока управления двигателем. Впрыск топлива происходит на вход впускного трубопровода.

В системе распределенного впрыска количество форсунок равно количеству цилиндров.

Форсунки установлены между впускным трубопроводом и топливной рампой. В топливной рампе поддерживается постоянное давление, которое обычно составляет около трех бар (1 бар равен примерно 1 атм). Для ограничения давления в топливной рампе служит регулятор, который стравливает излишки топлива обратно в бак.

Раньше регулятор давления устанавливали непосредственно на топливной рампе, а для соединения регулятора с топливным баком использовалась обратная топливная магистраль. В современных системах питания бензинового двигателя регулятор располагают в топливном модуле и необходимость в обратной магистрали отпала.

Топливные форсунки открываются по командам электронного блока управления, и происходит впрыск топлива из рампы во впускной трубопровод, где топливо смешивается с воздухом и поступает в виде смеси в цилиндр.

Команды на открытие форсунок вычисляются на основании сигналов, поступающих от датчиков электронной системы управления двигателем. Тем самым обеспечивается синхронизация работы системы подачи топлива и системы зажигания.

Система питания бензинового двигателя инжекторного типа обеспечивает большую производительность и возможность соответствия более высоким экологическим стандартам, чем карбюраторного.

Система топливоподачи газотурбинной установки

Система топливоподачи относится к газотурбинным установкам, работающим на природном газе. Система топливоподачи газотурбинной установки содержит камеру сгорания, соединенную через газовый эжектор с газовой магистралью. Активное сопло эжектора подключено к высоконапорной паровой магистрали. Выход эжектора соединен с конденсатором-охладителем, имеющим газовые и водные выходы, последний из которых через дозатор расхода воды соединен с камерой сгорания. Система топливоподачи также снабжена дополнительными, установленными перед эжектором последовательно по меньшей мере одним эжектором и одним конденсатором-охладителем. Активное сопло дополнительного эжектора подключено к высоконапорной паровой магистрали. Газовый выход дополнительного конденсатора-охладителя соединен с входом эжектора, расположенного за ним. Такое выполнение системы топливоподачи обеспечивает минимальные потери энергии и требует минимальных капитальных затрат. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Читайте так же:
Электропитание установок автоматической пожарной сигнализации

Изобретение относится к газотурбинным установкам, работающим на природном газе, а именно к системе их топливоподачи.

Известна система топливоподачи газотурбинной установки, содержащая турбину, соединенную через эжектор с высоконапорной газовой магистралью. Причем у эжектора газ проходит через активное сопло, в воздух, засасываемый из атмосферы, — через его пассивное сопло, и эта газовоздушная смесь подается на пусковую турбину (авт. свид. СССР N 1262075, МКИ F 02 C 3/00, 1986).

Здесь газовоздушная смесь, пройдя через турбину, выбрасывается в атмосферу, что не только невыгодно с точки зрения энергетически, но плохо с противопожарной и экологической точки зрения.

Известна также система топливоподачи газотурбинной установки, содержащая камеру сгорания, соединенную через эжектор с газовой магистралью (авт. свид. СССР 935638, МКИ F 02 C 9/00, 1980). Активное сопло эжектора соединено с газовой высоконапорной магистралью, а пассивное сопло с низконапорным выходом пусковой турбины, работающей также на газе.

Такая система топливоподачи предназначена только для перекачивающих агрегатов, устанавливаемых на высоконапорных магистральных газопроводах.

Если же газотурбинная установка используется для других целей, например, в качестве энергетической и для своей работы использует природный газ, который поступает из городских газовых магистралей, имеющих давление от 1,5 до 12 ати, то такая система топливоподачи не обеспечивает надежной работы газотурбинной установки. Связано это с тем, что для работы современной газотурбинной установки необходимо давление подачи газа в ее камеру сгорания не менее 25 ати.

Задача изобретения — обеспечение надежной работы системы топливоподачи для современной газотурбинной установки, использующей природный газ из низконапорных газовых магистралей, например городских, при этом обеспечивающей снижение вредных выбросов при минимальных потерях энергии и воды и минимальных капитальных затратах.

Поставленная задача достигается тем, что в системе топливоподачи газотурбинной установки, содержащей камеру сгорания, соединенную через эжектор с газовой магистралью, активное сопло эжектора подключено к высоконапорной паровой магистрали, а выход эжектора соединен с конденсатором-охладителем, имеющим газовый и водный выходы, причем водный выход конденсатора-охладителя через дозатор расхода воды также соединен с камерой сгорания. Кроме того, перед эжектором система топливоподачи снабжена дополнительными, установленными последовательно по меньшей мере одним эжектором и одним конденсатором-охладителем, причем активное сопло дополнительного эжектора подключено к высоконапорной паровой магистрали, а газовый выход дополнительного конденсатора-охладителя соединен со входом эжектора, расположенного за ним.

Новым здесь является то, что активное сопло эжектора подключено к высоконапорной паровой магистрали, а выход эжектора соединен с конденсатором-охладителем, имеющим газовый и водный выходы, причем водный выход конденсатора-охладителя через дозатор расхода воды также соединен с камерой сгорания. Кроме того, перед эжектором система снабжена дополнительными, установленными последовательно по меньшей мере одним эжектором и одним конденсатором-охладителем, причем активное сопло дополнительного эжектора подключено к высоконапорной паровой магистрали, а газовый выход дополнительного конденсатора-охладителя соединен с входом эжектора, расположенного за ним.

Подключение активного сопла эжектора к высоконапорной паровой магистрали, а выхода эжектора — к конденсатору-охладителю, имеющему газовый и водный выходы, позволяет повысить давление газа на входе в камеру сгорания газотурбинной установки до оптимального для нее значения.

Соединение водного выхода конденсатора-охладителя через дозатор расхода воды с камерой сгорания газотурбинной установки позволяет одну часть воды направить потребителю или в паровой котел для повторного использования, а другую, отдозированную, — в камеру сгорания. Подача воды в первичную зону камеры сгорания позволяет максимально снизить образование окислов азота в продуктах сгорания камеры. Причем надо иметь в виду, что расход воды требуется меньшим, чем при подаче в камеру сгорания пара, что в свою очередь ведет к сохранению оптимального процесса горения. Кроме того, ввиду значительно большей плотности воды по сравнению с паром и топливным газом объемный расход ее при требуемом массовом расходе незначителен, так что предлагаемая система подачи топлива позволяет сохранить существующие элементы топливной системы, то есть доработки существующей системы будут минимальными.

При этом надо иметь в виду, что все параметры воды, поступающей в камеру сгорания, а именно температура, давление, точно такие же как и у газа, подаваемого в ту же камеру, так как оба этих компонента забираются из одного и того же места, а именно с выхода конденсатора-охладителя. Здесь не надо никаких устройств для выравнивания указанных параметров воды и газа. Задача дозатора воды лишь в том, чтобы направить в камеру сгорания оптимальное количество воды с точки зрения экономичности и экологии, и отвести другую основную часть воды потребителю или в паровой котел, поэтому здесь возможно использование в качестве дозатора обычной дроссельной шайбы.

Читайте так же:
Места установки предохранительных клапанов в системе отопления

Установка перед эжектором дополнительных, размещенных последовательно эжектора и конденсатора-охладителя, у которых активное сопло дополнительного эжектора подключено к высоконапорной паровой магистрали, а газовый выход дополнительного конденсатора-охладителя соединен с входом эжектора, расположенного за ним, позволяет обеспечить надежную работу системы топливоподачи даже при минимальных, аварийных значениях давления газа на входе в систему. Здесь в дополнительной ступени обеспечивается первичное предварительное увеличение давление газа и на вход основного эжектора газ поступает с оптимальным давлением. Вода с выхода дополнительного конденсатора-охладителя полностью отводится в паровой котел для повторного использования или потребителю. Эта дополнительная ступень обычно работает при минимальном давлении газа, ниже обусловленного в технических требованиях уровня, например, в зимних условиях, когда из-за повышенного расхода газа для обеспечения теплофикации существенно падает давление газа в городской сети. В этом случае энергия пара, расходуемая для получения тепла посредством образования пара в теплофикационной системе, получает лишь промежуточное преобразование в пар высокого давления, необходимый для работы дополнительного эжектора, так что никаких дополнительных потерь энергии не происходит.

На чертеже представлена система топливоподачи газотурбинной установки.

Система топливоподачи содержит соединенные между собой топливные форсунки 1 камеры сгорания 2, регулятор подачи топлива 3, конденсатор-охладитель 4, эжектор 5, дополнительный конденсатор-охладитель 6 и дополнительный эжектор 7, подсоединенный своим пассивным соплом 8 к газовой питающей магистрали 9. Активное сопло 10 эжектора 5 и активное сопло 11 дополнительного эжектора 7 параллельно подсоединены к высоконапорной паровой магистрали 12. У конденсатора-охладителя 4, имеющего газовый 13 и водяной 14 выходы, водяной выход 14 через дозатор подачи воды 15 также соединен с форсунками подачи воды 16 камеры сгорания 2 и со входом в паровой котел 17. У дополнительного конденсатора-охладителя 6, имеющего газовый 18 и водяной 19 выходы, водяной выход 19 соединен со входом в паровой котел 17. На входе в паровой котел 17 установлен блок водоочистки 20.

Система работает следующим образом. Газ из магистрали 9 под низким давлением поступает в пассивное сопло 8 дополнительного эжектора 7, где, смешиваясь с водяным паром, подаваемым в активное сопло 11 из высоконапорной паровой магистрали 12, повышает свое давление на выходе. Эта парогазовая смесь поступает в дополнительный конденсатор-охладитель 6, где разделяется на газовую и водяную составляющую. Водяная составляющая через выход 19 и блок водоочистки 20 поступает на вход в паровой котел 17. Газ же через выход 18 поступает на вход эжектора 5, где, смешиваясь с водяным паром, подаваемым в активное сопло 10 из высоконапорной паровой магистрали 12, повышает свое давление на выходе. Эта парогазовая смесь поступает в конденсатор-охладитель 4, где разделяется на газовую и водяную составляющие. Водяная составляющая через выход 14 поступает в дозатор подачи воды 15, где часть ее проходит на форсунки подачи воды 16, а большая часть через блок водоочистки 20 — на вход в паровой котел 17. Газ же через выход 13 поступает на регулятор подачи топлива 3 и далее на топливные форсунки 1 камеры сгорания 2. Регулятор подачи топлива 3 и дозатор подачи воды 15 поддерживают в камере сгорания 2 требуемый режим, обеспечивающий надежную работу газотурбинной установки как с точки зрения получения удельных заданных параметров, так и с точки зрения экологии.

1. Система топливоподачи газотурбинной установки, содержащая камеру сгорания, соединенную через эжектор с газовой магистралью, отличающаяся тем, что активное сопло эжектора подключено к высоконапорной паровой магистрали, а выход эжектора соединен с конденсатором-охладителем, имеющим газовый и водный выходы, причем водный выход конденсатора-охладителя через дозатор расхода воды также соединен с камерой сгорания.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что перед эжектором она снабжена дополнительными установленными последовательно по меньшей мере одним эжектором и одним конденсатором-охладителем, причем активное сопло дополнительного эжектора подключено к высоконапорной паровой магистрали, а газовый выход дополнительного конденсатора-охладителя соединен с входом эжектора, расположенного за ним.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector