Назначение и принцип работы Интеркулера. Принцип работы интеркулера

Автор Master OffRoad На чтение 16 мин. Просмотров 1.4k. Опубликовано 18.01.2021

Содержание

1. Назначение интеркулера
2. Понижение температур
3. Понижение давления
4. Схема детали и её расположение в моторе
5. Эффективность применения
6. Разновидности конструкций
7. Особенности эксплуатации
8. Минусы интеркулера
9. Интеркулер и зима
10. Мыть или не мыть интеркулер?
11. Причины поломок
12. Можно ли снять деталь
13. Можно ли сделать интеркулер самому?
14. Устанавливают ли интеркулеры на обычные атмосферные двигатели?
15. Диагностика и устранение неисправности
16. Тюнинг/замена интеркулера
17. Самостоятельная очистка интеркулера дизельного двигателя
18. На что обратить внимание при выборе интеркулера
19. Примерные цены интеркулеров для автомобилей
20. Подводим итог

Назначение интеркулера

Итак, интеркулером называется дополнительное охлаждающее устройство, обеспечивающие охлаждение воздушных масс, которые поступают из наддува, на турбированном движке. Устройство и принцип работы интеркулера напоминает обычный радиатор. И все-таки следует более подробно остановиться на том, зачем нужен.

Система охлаждения автомобиля

Можно выделить 2 главные функции охлаждающих устройств:

• понижение температурных значений нагнетаемого воздуха;
• уменьшение давления наддува.

Понижение температур

Интеркулер, рассчитанный на охлаждение воздушного потока до температуры внешней среды, можно было бы назвать стопроцентно эффективным. Но достигнуть таких больших значений практически нереально. Поэтому наилучшим вариантом признано устройство, функционирующее на 70%. Именно такое устройство чаще всего используется для дополнительного охлаждения при работе силового агрегата.

Понижение давления

К снижению давления ведет противодействие воздушных масс, создаваемое интеркулером. Со своей стороны, это предполагает некоторые конструкционные ограничения, поскольку превышение понижения давления даже на 1-2 атмосферы недопустимо. Иначе говоря, устройство служит для извлечения тепловой энергии из воздуха, нагревающегося в процессе сжатия в компрессоре.

Главным показателем, на котором основывались разработчики интеркулера, является наибольший отвод тепловой энергии, наименьшие потери давления при наддуве и усиление инертности воздушного потока.

Схема интеркулера

Схема детали и её расположение в моторе

Внешне интеркулер напоминает радиатор, состоящий из пластин и патрубков. С целью дополнительного охлаждения воздуха к трубкам приварены медные или алюминиевые пластины.

Внешне интеркулер мало чем отличается от радиатора

В двигателе деталь монтируется между впускным коллектором и компрессором турбины. Крепится она в передней части мотора ниже радиатора, либо над двигателем. В некоторых моделях машин интеркулер расположен в крыльях.

Эффективность применения

Наверное, сейчас многие поняли что такое и для чего нужен интеркулер, однако остается вопрос про его эффективность. Насколько эффективно его применение в машине?

Ребята эффект есть и еще какой. Так например — охлаждение воздуха всего на 10 градусов, дает рост производительности двигателя примерно на 3%. А как правило даже «воздушный тип» интеркулеров охлаждает воздух примерно на 50 градусов, вот вам и 15% к мощности. Но рекордсменами являются водные системы, у них понижение температуры может доходить до 70 градусов, то есть – 21% к мощности двигателя.

Как видите — установка этого устройства очень обоснована. Однако хочется сразу отметить, что их ставят только на турбированные двигатели, ведь у обычных нет таких объемов нагнетания в цилиндры воздуха, да и нет такого сильного нагрева.

Разновидности конструкций

В настоящее время интеркулер используется повсеместно, на различных видах автомобилей. Его можно встретить, как на бензиновых, так и на дизельных машинах.

Первый и наиболее распространённый вид интеркулера относится к воздушному типу теплообменников.

Он представляет собой некого рода батарею, состоящую из трубок, соединённых между собой пластинами. И те, и другие выполняют функцию теплоотводящих элементов.

В среднем, такой тип промежуточного охладителя способствует тому, что, проходящая через него воздушная смесь, охлаждается до 45-50 градусов. Его наличие позволяет увеличить мощность мотора на 15-20%. Наибольший положительный эффект от работы теплообменника прослеживается при движении со скоростью не менее 40 км/ч.

Несмотря на все достоинства представленного устройства, есть у него и один достаточно существенный недостаток. В силу своих функциональных особенностей, интеркулер «воздух-воздух» очень громоздкий.

В заводских условиях, решить эту проблему удаётся без особых затруднений. Куда сложнее смонтировать данное устройство, есть возникла необходимость оснастить свой автомобиль турбокомпрессором в гаражных условиях.

В данном случае, нередко возникает необходимость внесения изменений в конструкцию кузова авто, что влечет за собой массу неудобств.

Следующий вид теплообменников принято называть водным. Рабочей средой в данном случае является вода или хладагент. Внешне, такой типов интеркулера разительно отличается от представленного ранее вида.

• Во-первых, он более компактный, чем его воздушный аналог. Стоит отметить, что вода, в отличие от воздуха, обладает куда большей теплоёмкостью. Этим и объясняется хорошая теплоотдача данного устройства.
• Второе, не менее существенное преимущество – высокая эффективность.

Сопоставительный анализ двух систем показал, что водный теплообменник в разы превосходит воздушный по основным рабочим показателям.

Всем хорош водный интеркулер, но всё же есть у него один минус. Кроется он в конструктивных особенностях устройства. Дело в том, что для обеспечения полноценной работы интеркулера, он оснащается датчиком температуры, блоком управления и водяным насосом. Каждый из представленных компонентов системы требует систематической диагностики и своевременного обслуживания.

Помимо этого, в случае поломки одного из этих узлов, владелец авто будет вынужден заплатить достаточно большие деньги. Именно поэтому, с целью удешевления, на большинстве бюджетных авто монтируется именно воздушный аналог данного устройства.

Особенности эксплуатации

Охладитель воздушного потока не требует обслуживания в процессе эксплуатации. Но под воздействием напора газов возможны разрывы патрубков или трубок в радиаторе. В нагнетателе устанавливается регулятор давления, который сбрасывает излишки воздушной массы в атмосферу. При самостоятельной установке необходимо настроить клапан на давление, безопасное для теплообменника и магистралей. Восстанавливать поврежденные элементы не рекомендуется, поскольку детали не выдержат нормальных условий эксплуатации.

На автомобилях с интеркулером, расположенным в нижней части переднего бампера, возможно повреждение узла о неровности дороги. Владельцу необходимо установить штатную защиту или сделать экран своими руками из стального листа. Рекомендуется предусмотреть сетку, предохраняющую соты радиатора от засорения или повреждения потоком песка зимой или насекомыми в летнее время. Замятые соты ухудшают теплоотвод, ремонт интеркулера с пробитыми или деформированными трубками производится редко.

При работе турбины в воздушный поток попадает масло, которое подается под давлением к опорам ротора. Частицы смазки попадают в теплообменник или скапливаются в точках перегиба шлангов.

Производители допускают расход масла в пределах от 0,5 до 1,0 л на 1000 км пробега. При повышенном выбросе смазки требуется демонтировать систему наддува для ремонта или замены турбокомпрессора.

Минусы интеркулера

Даже самая идеальная система – неидеальна! Вот и наше устройство имеет ряд недостатков. Перечислю по пунктам:

1) Это понижение давления. Понятно, что поток, проходящий через множество трубок, отдает часть своей энергии на их преодоление.

2) Вес. Как ни крути, а это приспособление не из легких, есть варианты которые доходят до 20 кг веса.

3) Водные системы, требуют дополнительной охлаждающей жидкости. ДА и сама система требует внимания, потому как если жидкость вытечет, то эффективность упадет в разы.

Интеркулер и зима

Зимой в морозы с воздушным интеркулером можно ощутить дополнительную прибавку мощности или экономичность. Уличный воздух его постоянно охлаждает, к тому же сам морозный воздух более плотный.
Однако, при долгой езде по трассе в морозы за -30°С воздушный интеркулер рекомендуется закрывать от встречного ветра, т.к. он может промерзать:
1. В двигатель будет поступать слишком холодный воздух, и он будет остывать на ходу. А холодный двигатель потребляет больше топлива.
2. Внутри интеркулера может образовываться конденсат, который тут же будет замерзать и образовывать ледяные пробки. Из-за чего наддув турбины ослабнет, мощность двигателя снизится, а расход топлива увеличится.

Мыть или не мыть интеркулер?

Конечно мыть. Из-за грязного воздушный интеркулера вы можете потерять до 10% мощности. Самое важное мыть аккуратно, чрезмерно высокое давление воды может повредить соты радиатора.
За время эксплуатации решетка накапливает грязь, пыль, пух, а дорожные камни повреждают её соты. В результате воздух охлаждается хуже и мощность двигателя снижается.

Чтобы уменьшить загрязнение и повреждение радиаторов — устанавливайте мелкую сетку перед радиатором. Мнение, что обдув и охл.жидкость сильнее нагревается с ней – ошибочное (максимальный перегрев всего 2 градуса и то в жару с пробками). Камни и мощный полив керхером на мойке нанесут больше вреда сотам радиатора.

Причины поломок

На практике видно, что современные автомобильные интеркулеры не нуждаются в постоянном контроле своего состояния. Машины с дополнительным охладителем не сильно отличаются от обычных машин в плане обеспечения особого ухода.

Но всё же рекомендуется периодически осматривать и диагностировать состояние конструкции. Иначе можно столкнуться с внезапными поломками.

В случае с воздушными и водными охладителями возможно несколько основных поломок.

1. Разрывы, возникающие на патрубках или теплообменнике. Причиной тому служит повышенное давление. Заметить подобную неисправность можно по резкому западению мощности и повышенному расходу топлива. Если патрубки разорвались от давления, пытаться их отремонтировать не стоит. Новый скачок давления снова из сломает. Придётся менять патрубки.
2. Масло. Бывают и такие ситуации, когда внутрь охладителя попадает масло. При нормальной работе интеркулера нет ничего страшного в том, если там окажется небольшое количество моторной смазки. Допускается не более 1 литра на 10 тысяч километров. Если же масло поступает в большем количестве, интеркулеру потребуется ремонт.
3. Трещины. Образуются на пластинах и трубках. Актуальная проблема для дополнительных охладителей, установленных в районе крыльев автомобиля. Там на них воздействуют серьёзные механические нагрузки, которые приводят к деформациям.
4. Засорения. Трубки могут постепенно засоряться. В основном это происходит в зимний период эксплуатации транспортного средства. Причиной служат разные химикаты и песок, с помощью которых растапливают лёд на дорогах. Рекомендуется в это время чаще удалять загрязнения с интеркулера.

Некоторые практикуют самостоятельный ремонт, хотя многие не рекомендуют это делать. Конструкция кажется простой, но при неправильном подходе к проблеме можно лишь усугубить ситуацию.

Самостоятельно допускается устранять только мелкие поломки. Если требуется замена элемента, обратитесь к хорошим и проверенным мастерам.

Можно ли снять деталь

Интеркулер – дополнительная деталь двигателя, без которой мотор вполне может функционировать. Отказ от неё облегчает автомобиль на пару десятков килограммов и позволяет освободить место под капотом. Однако специалисты не рекомендуют оказываться от интеркулера, если он предусмотрен конструкцией мотора авто.

Отказ от охладителя приведёт к преждевременному износу двигателя вследствие воздействия высоких температур. Мощность мотора сразу снизится. Удалять деталь с турбированных моделей автомобилей настоятельно не рекомендуется.

Можно ли сделать интеркулер самому?

Владелец автомобиля может сделать самодельный охладитель на основе теплообменников, снятых с промышленных холодильных установок. Трубопроводы узлов изготовлены из меди, ребра выполнены из алюминиевого сплава. Преимуществом деталей является повышенная прочность, при монтаже потребуется подобрать соединительные шланги, которые крепятся винтовыми хомутами.

Для изготовления интеркулера своими руками могут использоваться фабричные детали, снятые с магистральных грузовиков. Встречаются самодельные жидкостные охладители, которые собраны на базе штатных воздушных радиаторов. Теплообменник устанавливается в сварной герметичный кожух из нержавеющей стали, который подключается к системе охлаждения двигателя.

 

Устанавливают ли интеркулеры на обычные атмосферные двигатели?

Нет
Поступаемый воздух не перегревается как в случае турбины или компрессора, он поступает таким же холодным как на улице (в сравнении с t° мотора). Кроме того конструкция интеркулера будет препятствовать нормальному поступлению воздуха и двигатель будет «голодать».

Диагностика и устранение неисправности

Моторное масло может попадать как в воздушный, так и в жидкостной интеркулер. В результате качество охлаждения наддувочного воздуха снижается, система турбонаддува не обеспечивает должной производительности.

В том случае, если турбина бросает масло в интеркулер, стоит начать с диагностики неисправностей турбокомпрессора. Масло часто гонит на интеркулер в случае проблем с маслопроводом. Указанный маслопровод является сливным патрубком и соединяет турбокомпрессор и картер двигателя. Необходимо визуально оценить состояние элемента на предмет наличия трещин, загибов и т.д.

Маслопровод со временем может деформироваться, уплотнительные элементы также могут прийти в негодность. Пережатый маслопровод будет означать, что в системе турбонаддува создается слишком высокое давление, а масло выдавливается через уплотнительные кольца. В случае обнаружения дефектов рекомендуется полностью заменить деталь и уплотнители. Если маслопровод изогнут, но повреждений нет, тогда решением проблемы может быть простое выравнивание данного элемента и надежная фиксация.

Во время осмотра стоит отдельно учитывать вероятность трещин самого корпуса интеркулера. Если таковые обнаружены, тогда возможно их устранение при помощи сварки. При наличии масла на интеркулере также обязательно производится осмотр воздуховода, который подводит воздух к турбине. Осмотрите элемент на наличие трещин и других дефектов.

Дополнительно понадобится проверить состояние воздушного фильтра. Если воздуховод поврежден и/или фильтр сильно забит, тогда достаточное количество воздуха не поступит в турбину. В турбокомпрессоре образуется разрежение, моторное масло «высасывается», уплотнители разрушаются и смазка попадает в интеркулер. Неисправность устраняется заменой/чисткой фильтра и исправлением дефектов/заменой воздуховода.

Еще одной причиной появления масла в интеркулере и в его патрубке выступает закупорка маслопровода, которая возникает в процессе эксплуатации турбодизеля или турбобензина. Для решения проблемы осуществляется демонтаж маслопровода и его тщательная промывка. Во время очистки необходимо соблюдать осторожность, так как существует риск повреждения стенок маслопровода.

Сильное загрязнение охладителя маслом может указывать на то, что в картере двигателя слишком высокий уровень смазки. Избыток смазочного материала заставляет турбину кидать масло на радиатор охлаждения воздуха.

Данная ситуация может возникнуть по нескольким причинам:

• значительный перелив моторного масла;
• проблемы с системой вентиляции картера;
• попадание ОЖ или топлива в систему смазки;

В первом случае будет достаточно удалить лишнее масло из двигателя, оставив в картере рекомендуемый объем. Второй случай относится к более серьезным неисправностям, так как попадание масла через маслопровод в турбину указывает на высокое давление картерных газов. Высокое давление свидетельствует о неисправностях системы вентиляции картера, а также может говорить об износе ЦПГ, разрушении поршневых колец, самого поршня или стенок цилиндра.

Отработавшие газы переполняют картер и начинают выдавливать моторное масло по сливной трубке в турбину, откуда смазка и попадает в интеркулер. Для устранения проблемы может потребоваться очистка системы вентиляции, а также вполне возможна необходимость капитального ремонта ДВС.

Тюнинг/замена интеркулера

Не всегда замена интеркулера на «побольше» добавит мощности, а может даже ухудшить показатели. Т.к. с ростом объема интеркулера возрастает сопротивляемость продувки и турбина меньше успевает прокачать воздуха чем это было с заводским. А полученная чуть ниже температура не сможет компенсировать потерю статического давления воздуха.
Поэтому меняют интеркулер совместно с заменой воздушного фильтра на так называемый «нулевик», бонусом будут работы над выхлопом и перепрограммируют мотор (чип-тюнинг). Так получают полноценный Stage 2 тюнинг. Но, чтобы выжать максимум — совместно с интеркулером установить и более мощную турбину получив Stage 3.
Замена воздушного интеркулера на водяной не всегда оправдана даже в спорте и требует расчетов.
Для скоростных заездов и не долгих гонок на треке для кратковременных улучшений эффектвиности интеркулера устанавливают поливальные системы воды, которые опрыскивают радиатор и даже устанавливают систему заморозки например DIE CryO2.

Самостоятельная очистка интеркулера дизельного двигателя

После устранения неисправностей, которые привели к выбросу масла в охладитель, необходимо осуществить очистку интеркулера. Данная процедура нужна для того, чтобы воздух нормально охлаждался, а остатки моторного масла в воздушном радиаторе не смешивались с подаваемым турбиной воздухом.

Попадание смеси масла и воздуха в цилиндры снижает эффективность работы дизельного двигателя, приводит к сильному нагарообразованию и коксованию, изменяются условия сгорания  топливно-воздушной смеси и т.д. В критических случаях возможно даже возгорание моторного масла в цилиндрах и перегрев дизельного двигателя.

1. Чтобы почистить интеркулер своими руками потребуется его демонтаж. Очистка от моторного масла предполагает использование специальных клинеров-очистителей, которые широко представлены в продаже. Перед использованием обязательно соберите информацию о том, можно ли использовать выбранное средство для очистки интеркулера конкретного автомобиля.
2. Не рекомендуется промывать интеркулер бензином или керосином, различными растворителями и другими агрессивными составами. Определенные охладители могут состоять из таких материалов, которые легко разрушаются под воздействием агрессивных средств очистки. В подобной ситуации существует риск полностью вывести устройство из строя.
3. Что касается воздушных охладителей, для их снятия нужно выкрутить крепежные болты и снять хомуты. Демонтаж жидкостного охладителя потребует тщательного изучения инструкции.
4. Промывать охладитель необходимо в строгом соответствии с указаниями производителя, которые указаны на упаковке очистителя. После промывки необходимо тщательно смыть остатки химии при помощи проточной воды.
5. Многие автолюбители для очистки подкапотного пространства используют Керхер. В случае с мойкой охладителя можно также использовать данный способ. Необходимо отметить, что подавать воду нужно строго под небольшим давлением. Соты охладителя достаточно хрупкие, вода может повредить устройство при интенсивной подаче.
6. Промывку необходимо повторять до того момента, пока из радиатора не начнет вытекать чистая вода. По окончании необходимо хорошо просушить охладитель, чтобы исключить вероятность присутствия воды. Для ускорения процесса сушки интеркулер внутри аккуратно продувают сжатым воздухом с минимальным давлением.
7. Необходимо также тщательно промыть наружную сторону охладителя от пыли, грязи и остатков моторного масла. Завершающим этапом станет обратная установка очищенного устройства.

На что обратить внимание при выборе интеркулера

Есть несколько нюансов, которые нужно учитывать при выборе устройства:

• Слишком большой агрегат буде весить немало, однако не стоит отдавать предпочтение и чересчур миниатюрным изделиям. От интеркулера размером с книгу не будет никакой пользы и точно не повысится мощность мотора. Поэтому нужно прикинуть, какой агрегат подойдет для конкретного авто и подбирать устройство исходя из габаритов посадочного места.
• Трубки, по которым будет проходить воздух, должны быть достаточно большими, чтобы воздушные массы не задерживались с них и не теряли энергию.
• Не обязательно выбирать толстые платины теплообменника. Важна их площадь, а не толщина. Более «толстые» конструкции прибавляют только вес всей установке, на мощностные показатели они не влияют.
• Лучше, если трубки будут конической формы.

Также нужно удостовериться, что патрубки надежно соединены. Особенно это касается водяных моделей. В них нельзя допускать утечки охлаждающей жидкости, так как ее объем должен быть постоянным для корректной работы всей системы.

Примерные цены интеркулеров для автомобилей

Подводим итог

Какой можно сделать вывод? В большинстве случаев достаточно интеркулера с воздушным охлаждением, ведь данное устройство обладает простой конструкцией и доступно для каждого кошелька.

В случае, если данный тип устройства по различным причинам установить на авто не удается, тогда отдается предпочтение водяному интеркулеру. В любом случае, только автолюбителю принимать решение.

Источники

• https://tolkavto.ru/remont-i-obsluzhivanie/sistema-ohlazhdeniya/dlya-chego-nuzhen-interkuler-chto-eto-takoe-v-avtomobile.html
• https://carnovato.ru/interkuler-v-avtomobile/
• https://iga-motor.ru/ustrojstvo-avto/ohladitel-nadduva-vozduha.html
• https://AutoVogdenie.ru/chto-takoe-interkuler-na-dizelnom-dvigatele-i-dlya-chego-nuzhen.html
• https://autochainik.ru/interkuler-v-avtomobile.html
• https://avtika.ru/dlya-chego-nuzhen-interkuler-na-turbirovannom-dvigatele/
• https://axiona.ru/pubs/51.html
• https://DriverTip.ru/osnovy/interkuler-dlya-chego-on-nuzhen-na-avtomobile. html
• https://tkazimut.com/printsip-raboty-interkulera-dizelnogo-dvigatelya/
• https://avto-moto-shtuchki.ru/avtotekhnika/299-interkuler-chto-eto-takoe-v-avtomobile.html
• https://fastmb.ru/autoremont/432-interkuler.html
• https://AutoTopik.ru/vse-pro-avtomobili/622-interkuler.html

Турбина гонит масло в интеркулер: разбираемся в деталях проблемы — Иксора

Если вы обнаружили масло в интеркулере — вы столкнулись с довольно распространенной проблемой, которая говорит о неполадках в работе турбированного двигателя, что негативно сказывается на мощности движка. Использовать автомобиль до определения причин неисправности нежелательно, иначе не избежать серьезной поломки всей турбированной системы.

Использование турбированных моторов с интеркулером во многом выгодно как автовладельцам так и автопроизводителям. Об этом говорит не только увеличение мощности двигателя при минимальных затратах, но и снижение вредных выбросов через выхлопную систему, и уменьшение расхода топлива. Однако, у данной системы есть и свои минусы, например, попадание масла на интеркулер постепенно может привести к неисправности всей турбированной системы. Именно поэтому к вопросу появления масла в интеркулере стоит отнестись со всей серьезностью.

Почему турбина гонит масло в интеркулер?

Если вы заметили масло в интеркулере турбокомпрессора рекомендуем не тянуть с проведением диагностики — поднимите автомобиль на подъемнике или загоните на смотровую яму, снимите защиту двигателя и проведите осмотр на наличие причин неисправности, которые могут быть следующими:

1. Оцените состояние и внешний вид сливного маслопровода, который размещается между картером движка и турбиной. Именно он отвечает за доставку моторного масла к турбокомпрессору. Как правило, маслопровод выполняется из прочного стального материала, чтобы исключить деформацию, однако воздействие внешних негативных факторов могут заставить даже такую прочную деталь изменить свою форму, вследствие чего ее функции нарушаются, и маслопровод перестает доставлять достаточное количество масла к турбине. Если вы заметили что маслопровод изменил свою форму, к сожалению, ремонт данной детали невозможен и требуется ее полная замена.
2. Чем старше турбированная система, тем выше вероятность того, что турбина начнет гнать масло в интеркулер. Одна из вытекающих причин — загрязнение маслопровода. Со временем, внутренняя поверхность маслопровода обрастает отложениями и не может пропускать масло в достаточном количестве, выталкивая часть масла в интеркулер. Проблема устраняется очисткой маслопровода и заменой моторного масла.
3. Турбина может начать гнать масло в интеркулер при повреждении воздуховода под влиянием внешних воздействий. Зона разряжения, которая образуется при повреждении воздуховода притягивает моторное масло и забрасывает в интеркулер. Если повреждения воздуховода незначительны, можно обойтись ремонтом, однако при больших повреждениях поможет только замена детали.
4. Немногие обращают внимание на состояние воздушного фильтра, а оно влияет важную роль в обеспечении работы турбокомпрессора. Турбина нуждается в качественной подаче очищенного воздуха, если воздух загрязнен или подается в недостаточном количестве, появляются нарушения в работе турбины.

Попадание масла в интеркулер — проблема серьезная, так как влечет за собой перегрев турбины. В первую очередь, необходимо устранить причину попадания масла в интеркулер, а после заняться очисткой самого интеркулера. Чтобы удалить масло из интеркулера, необходимо его демонтировать, это обеспечит наиболее качественную очистку детали, чем проведение очистки без снятия элемента. Для очистки интеркулера крайне не рекомендуется использование агрессивных химических веществ, таких как бензин или растворители, так как они легко могут повредить материал элемента и в дальнейшем вызвать коррозию. Для очистки интеркулера стоит использовать специально предназначенную для очистки автохимию. Средство наносится и оставляется на некоторое время, после чего смывается небольшим напором воды. Тщательно просушите интеркулер перед установкой.

Купить масла и все необходимые запчасти вы можете в магазине IXORA. Квалифицированные менеджеры обязательно помогут сделать правильный выбор, ответят на все ваши вопросы. Обращайтесь, это выгодно и удобно.

Производитель	Номер детали	Наименование
ENEOS	OIL1335	Масло моторное Eneos Super Diesel Ch-4 Synthetic JP, 5W-40, синтетическое, 1L
ENEOS	OIL1338	Масло моторное Eneos Super Diesel Ch-4 Synthetic JP, 5W-40, синтетическое, 4L
ENEOS	OIL4073	Масло моторное Eneos Super Gasoline SM 100% Synthetic JP, 5W-30, синтетическое, 1L
ENEOS	OIL4070	Масло моторное Eneos Super Gasoline SM 100% Synthetic JP, 5W-30, синтетическое, 4L
MOBIL	152054	Масло моторное Mobil SAE Api SL SM CF ESP Formula Synthetic EU, 5W-30, синтетическое, 1L
ENEOS	OIL4069	Масло моторное Eneos Super Gasoline SM 100% Synthetic JP, 5W-40, синтетическое, 1L
ENEOS	OIL4066	Масло моторное Eneos Super Gasoline SM 100% Synthetic JP, 5W-40, синтетическое, 4L
NISSAN	KE90090032R	Масло моторное Nissan Motor Oil SLCF Synthetic EU, 5W-40, синтетическое, 1L
ENEOS	OIL4069	Масло моторное Eneos Super Gasoline SM 100% Synthetic JP, 5W-40, синтетическое, 1L
NISSAN	KE90090032R	Масло моторное Nissan Motor Oil SLCF Synthetic EU, 5W-40, синтетическое, 1L
NISSAN	KE90090032R	Масло моторное Nissan Motor Oil SLCF Synthetic EU, 5W-40, синтетическое, 1L
CASTROL	4637400090	Масло моторное Castrol Edge SAE Synthetic EU, 5W-30, синтетическое, 4L
CASTROL	4637400060	Масло моторное Castrol Edge SAE Synthetic EU, 5W-30, синтетическое, 1L
CASTROL	4668200090	Масло моторное Castrol Magnatec A3b4 Synthetic EU, 5W-30, синтетическое, 4L
ENEOS	OIL1337	Масло моторное Eneos Super Diesel Ch-4 Synthetic JP, 5W-40, синтетическое, 20L
GENERAL MOTORS	1942003	Масло моторное General Motors Dexos2 SM Synthetic EU, 5W-30, синтетическое, 5L
HYUNDAI	0510000141	Масло моторное Hyundai SAE SMgf-4acea A3 KR, 5W-30, синтетическое, 1L

  * Применяемость деталей конкретно для Вашего автомобиля уточняйте у менеджеров по телефону: 8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).

Получить профессиональную консультацию при подборе товара и подробную информацию по всем интересующим Вас вопросам можно позвонив по телефону — 8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).

Полезная информация:

• Можно ли смешивать трансмиссионные масла?

• Что такое универсальное масло для бензиновых и дизельных двигателей?

• Выбираем синтетическое моторное масло

Нужна помощь в подборе запчастей?

Нужна помощь в выборе запчасти? У вас есть вопросы о покупке? Наши сотрудники помогут вам.

Интеркулер — ТУРБО-ТЕХ Москва

Ремонт турбин легковых и грузовых автомобилей в Москве

23.01.2017

Зачем в машине интеркулер, в чем его функция?

Интеркулером называется важный промежуточный элемент между цилиндрами двигателя и системой подачи воздуха, который отвечает за функцию охлаждения мотора. Данная деталь может стоять и на бензиновых, и на дизельных двигателях. Другим языком основной задачей интеркулера является теплообмен, то есть охлаждение воздуха из воздушного потока, который выделяется при сжатии. Он не только делает поступающий воздух холоднее, но так же увеличивает его плотность. Это помогает в создании горючего и увеличивает давление внутри цилиндра.

Чем холоднее воздух, попадающий в двигатель, тем выше у него плотность, а значит, его может больше поступить внутрь мотора, что приводит к высокому давлению внутри. При высоком давлении на цилиндры двигатели, горючая смесь становится в разы насыщенней. Например, все знают, что летом автомобиль лучше работает ночью – когда температура намного ниже, чем днем. А чтобы всегда ваш авто был мощнее интеркулер купить следует обязательно.

Внутри турбированного двигателя воздух может нагреваться до 150 градусов и выше. Это происходит из-за сжатия, а так же в связи с тем, что часть температуры передается из выхлопных газов автомобиля. Конечно же высокие температуры очень плохо сказываются на работе турбонаддува, а из-за этого интенсивность работы заметно снижается именно для этого и устанавливается интеркулер.

Принцип работы и его функция

Интеркулер по внешнему виду очень напоминает радиатор большого размера, но с множеством разнообразных патрубков, пластин и всяких ходов. То есть интеркулер своего рода теплообменник, рассеивающий тепло внутри себя по разным частям агрегата. Чем длиннее охлаждающие патрубки, тем выше степень охлаждения воздуха. Так же они должны быть полностью прямые. Если патрубки будут иметь в своем строении, какие либо изгибы, это приведет к потере общего давления воздуха.

Для того чтобы максимально быстро и качественно происходил эффект охлаждения внутри парубков, к ним следует приварить внешние дополнительные пластины из меди или алюминия, у них теплоотдача самая высокая. Благодаря дополнительным пластинам становится интеркулер универсальный.

По принципу работы интеркулера можно понять, что устанавливать его следует между впускным коллектором автомобиля и компрессором главной турбины. Прячут интеркулер под бампер машины, либо рядом с охладителем двигателя, то есть радиатором. Но интеркулеры бывают разные, в зависимости от типа системы их устанавливают в разных частях автомобиля. Обычно покупая интеркулер, цена радует автомобилиста – он не дорогой.

Какие бывают и чем отличаются?

На сегодняшний день на автомобильном рынке можно приобрести два вида интеркулеров:

1. Воздушный интеркулер охлаждает воздух при помощи набегающего эффекта. То есть чем быстрее вы едете на своем автомобиле, тем быстрее происходит охлаждение воздуха и тем выше давление внутри двигателя.

2. Водяной интеркулер охлаждает воздух при помощи постоянной циркуляции жидкостей.

Из этих двух типов интеркулеров самым простым является воздушная система, но у неё есть и недостатки, она очень громоздкая. Кроме того воздушная система может быть не эффективной при медленном движении автомобиля. Именно в связи с этим, современные компании производители устанавливают внутри машины водяные интеркулеры. Из их преимуществ можно выделить два главных достоинства – он в несколько раз компактней, а циркуляция охлаждающей жидкости намного качественней охлаждает воздух. Интеркулер на ВАЗ так же можно найти в магазине автомобильных запчастей.

Преимущества и недостатки

В чем преимущества любого интеркулера перед другими устройствами охлаждения? Только интеркулер позволяет воздуху охладиться на 10 градусов, это в свою очередь приводит к тому, что рост производительности и мощности двигателя увеличивается на 3% от обычной работы. Даже современные воздушные типы интеркулеров способен охладить воздушные потоки на 50 градусов Цельсия. Что в свою очередь увеличивает прирост к мощности агрегата до 15%. Но водяные интеркулеры от современных производителей имеют и того более высокие показатели охлаждения воздушных потоков. Водяной агрегат охлаждения позволяет охладить воздух на 70 градусов Цельсия, а это значит прирост к общей мощности двигателя на 21%.

Именно в связи с этими преимуществами, в современных системах автомобиля интеркулер просто необходим – так вы значительно повысите работоспособность машины. Главное знать, что интеркулер можно устанавливать только на турбированные двигатели – с другими они не совместимы.

Но при этом интеркулер обладает и недостатками, их несколько:

1. Понижение давления – связано это с тем что поток проходит сквозь большое количество трубок. А как известно это вызывает сжигание части энергии.

2. Большой вес. Вес интеркулера может достигать 20кг, а это приводит к повышению общей массы автомобиля. То есть машина будет намного медленней двигаться.

3. Водные интеркулер постоянно требует охлаждающей жидкости, поэтому вам нужно будет тратить дополнительно время и на то чтобы следить за агрегатом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Представьтесь

Телефон*

E-mail

Текст сообщения

Нажимая на кнопку «Отправить», вы даете согласие на обработку данных.

Представьтесь

Отзыв

Оцените нас!

rating fields

Нажимая на кнопку «Добавить отзыв», вы даете согласие на обработку данных.

Представьтесь

Ваш телефон*

Нажимая на кнопку «Заказать звонок»,
вы даете согласие на обработку данных.

Power Plant Вопросы и ответы для опытных

Этот набор вопросов и ответов по электростанциям для опытных людей посвящен теме «Газотурбинно-паровая электростанция – III».

1. В газовой турбине промежуточный охладитель размещается _____________
а) перед компрессором низкого давления
б) между компрессором низкого давления и компрессором высокого давления
в) между компрессором высокого давления и турбиной
г) ни один из указанных
Вид Ответ

Ответ: b
Объяснение: Различные методы повышения эффективности открытых циклов включают промежуточное охлаждение питательной воды от компрессора к турбине, а затем использование регенерации и повторного нагрева, чтобы просто использовать мощность повторно нагретой воды для максимизации мощности. выход. Здесь это делается путем размещения промежуточного охладителя перед любым из вышеперечисленных процессов.

2. Какова функция подогревателя в газовой турбине?
a) Подогрев поступающего воздуха
b) Подогрев выхлопных газов
c) Тепловой воздух, выходящий из компрессора
d) Тепловые газы, выходящие из турбины высокого давления
Просмотреть Ответ

Ответ: d
Пояснение: Чтобы сделать термодинамический процесс более эффективным, его поведение сдвинуто в сторону изотермического. Для этого выход из регенератора, находящийся при более высокой температуре, охлаждается до температуры, находящейся посередине между двумя температурными диапазонами. Затем его снова нагревают до конечной температуры, тем самым повышая эффективность цикла.

3. «Коэффициент работы» увеличивается с _____________
a) увеличение давления на входе в турбину
b) снижение температуры на входе в компрессор
c) уменьшение степени повышения давления в цикле
d) все упомянутые
Посмотреть ответ

Ответ: d
Объяснение: «Коэффициент работы» увеличивается, когда увеличивается давление на входе в турбину, температура на входе в компрессор снижается, степень повышения давления в цикле уменьшается.

реклама

реклама

4. В центробежном компрессоре полное давление изменяется _____________
а) прямо как отношение скоростей
б) квадрат отношения скоростей
в) куб отношения скоростей
г) все указанные
Посмотреть ответ

Ответ: b
Объяснение: Общее давление в центробежном компрессоре зависит от соотношения скоростей. Он изменяется в квадрате передаточного числа.

5. Эффективность многоступенчатого компрессора _____, чем у одноступенчатого.
а) ниже
б) выше
в) равно
г) все перечисленные
Посмотреть ответ

Ответ: а
Объяснение: КПД многоступенчатого компрессора ниже, чем одноступенчатого.

6. В центробежном компрессоре потребляемая мощность изменяется как _________
а) прямо как передаточное отношение
б) квадрат передаточного отношения
в) куб передаточного отношения
г) все указанные
Просмотреть ответ

Ответ: c
Объяснение: Выходная мощность центробежного компрессора изменяется пропорционально кубу передаточного числа.

7. В ____________ происходит теплообмен между выхлопными газами и холодным воздухом.
a) Интеркулер
b) Догреватель
c) Регенератор
d) Компрессор
Просмотреть Ответ

Ответ: c
Пояснение: В регенераторе происходит процесс теплообмена между выхлопными газами и холодным воздухом.

реклама

8. В центробежном компрессоре диффузор преобразует _________
а) кинетическую энергию в энергию давления
б) энергию давления в кинетическую энергию
c) Кинетическая энергия в механическую энергию
d) Механическая энергия в кинетическую энергию
View Answer

Ответ: a
Пояснение: Диффузор центробежного компрессора преобразует кинетическую энергию в энергию давления.

Sanfoundry Global Education & Learning Series – Проектирование электростанций.

реклама

Чтобы попрактиковаться во всех областях электростанции для опытных людей, здесь полный набор из 1000+ вопросов и ответов с несколькими вариантами ответов .

Следующие шаги:

• Получите бесплатный сертификат о заслугах в области проектирования электростанций
• Участие в конкурсе на получение сертификата инженера-энергетика
• Станьте лучшим специалистом в области проектирования электростанций
• Пройти инженерные испытания электростанции
• Практические тесты по главам: глава 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
• Пробные тесты по главам: глава 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

Категории Проектирование электростанций MCQ

реклама

реклама

Подпишитесь на наши информационные бюллетени (тематические). Участвуйте в конкурсе сертификации Sanfoundry, чтобы получить бесплатный Сертификат отличия. Присоединяйтесь к нашим социальным сетям ниже и будьте в курсе последних конкурсов, видео, стажировок и вакансий!

Ютуб | Телеграмма | Линкедин | Инстаграм | Фейсбук | Твиттер | Пинтерест

Маниш Бходжасиа, ветеран технологий с более чем 20-летним стажем работы в Cisco и Wipro, является основателем и техническим директором в 9 лет. 0091 Санлитейный завод . Он живет в Бангалоре и занимается разработкой Linux Kernel, SAN Technologies, Advanced C, Data Structures & Alogrithms. Оставайтесь на связи с ним в LinkedIn.

Подпишитесь на его бесплатные мастер-классы на Youtube и технические обсуждения в Telegram SanfoundryClasses.

Оптимизация конструкции промежуточного охладителя газовой турбины усовершенствованного цикла на основе генетического алгоритма

Заголовки статей

Исследование шестеренчатого насоса без зацепления
стр. 2022

Слияние данных радиолокационного изображения и ECDIS на основе сопоставления характерных точек Харриса
стр. 2026

Разработка и анализ производительности контроллера Tri-Proportion
стр. 2030

Исследование воздействия геомагнитных индуцированных токов на энергосистемы
стр.2037

Оптимизация конструкции промежуточного охладителя газовой турбины усовершенствованного цикла на основе генетического алгоритма
стр.2041

Исследование влияния жидкости на процесс смешивания бинарных систем частиц размерного типа с помощью моделирования ЦМР
стр.2047

Электронная структура и термоэлектрические свойства NaCo ₂ O ₄ Термоэлектрический материал
стр. 2051

Влияние облучения высокоэнергетическими ионами углерода на Isatis Indigotica Fort
стр. 2056

Введение и анализ роторного компрессора со стационарными лопастями
стр. 2063

Главная Передовые исследования материалов Advanced Materials Research Vols. 317-319 Оптимизация газовой турбины с усовершенствованным циклом…

Предварительный просмотр статьи

Резюме:

Являясь важным компонентом газовой турбины с промежуточным охлаждением, промежуточный охладитель напрямую влияет на соотношение мощности, теплового КПД и качество различных ситуаций газотурбинной системы. В данной работе для проектирования промежуточного охладителя использовались блоки эффективности-теплообмена, а параметры конструкции оптимизировались с помощью генетического алгоритма. Результаты оптимизации показывают, что при условии требуемой тепловой нагрузки и допустимого перепада давления теплообменник может быть гарантирован как меньший вес и большая эффективность теплопередачи, что может служить ориентиром для конструкции реального промежуточного охладителя.

Доступ через ваше учреждение

использованная литература

[1] С. Б. Шепард, Т. Л. Боуэн, Дж. М. Чиприч: ASME Vol. 7(1995).

[2] Лей Сюй, Томас Грёнштедт: ЖУРНАЛ РАЗРАБОТКИ ГАЗОВЫХ ТУРБИН И ЭНЕРГЕТИКИ (2009).

[3] ЯВЛЯЮСЬ. Bassily: Energy Elsevier Vol. 1 (2003).

[4] H．Canie`re，A．Willockx，E．Dick，M．De Paepe: Thermal Engineering．Vol. 2 (2006).

[5] Р. Бхаргава, М. Бьянки, А. Перетто, П. Р. Спина: Проектирование газовых турбин и энергетики ASME (2004 г.).

[6] Чжо Ли, Хуибинг Чжан, Сюэю Вэнь, Дунмин Сяо: Инженерный журнал по теплоэнергетике и энергетике. Том. 23 (2008) (на китайском языке).

[7] Эндрю Чипперфилд, Питер Флеминг, Проект многоцелевого контроллера газотурбинного двигателя с использованием генетических алгоритмов, IEEE, (1996).

[8] Джованни ТОРЕЛЛА．Генетические алгоритмы оптимизации двигателей газовых турбин．AIAA98-3118.

[9] Джовнаи ТОРЕЛЛА, Лучано Блази. Оптимизация конструкции газотурбинного двигателя с помощью генетических алгоритмов. AIAA 2000-3710.

Цитируется

Прямоточный промежуточный охладитель газовой турбины — General Electric Company

Настоящее изобретение в целом относится к газотурбинным двигателям и, более конкретно, к встроенному промежуточному охладителю, который исключает удаление основного воздушного потока компрессора из проточного тракта компрессора.

Газотурбинные двигатели обычно включают компрессор для сжатия рабочей жидкости, такой как воздух. Сжатый воздух впрыскивается в камеру сгорания, которая толкает жидкость, а затем жидкость расширяется через турбину. Компрессор обычно включает компрессор низкого давления и компрессор высокого давления.

Мощность известных газотурбинных двигателей может быть ограничена температурой рабочего тела на выходе из компрессора высокого давления, иногда обозначаемого как «Т 3 », и температурой рабочего тела в камере сгорания розетке, иногда называемой «T 41 ». Известно, что для обеспечения повышенной выходной мощности и теплового КПД цикла без превышения температурных пределов T 3 и T 41 используется промежуточный охладитель, расположенный на пути потока жидкости между компрессором низкого давления и компрессором высокого давления.

Известные промежуточные охладители обычно требуют отбора и повторного введения всего основного потока газовой турбины из и в главный тракт газовой турбины. Требование, чтобы весь основной поток газовой турбины извлекался и повторно вводился в основной поток, снижает тепловую эффективность цикла и увеличивает стоимость компонентов двигателя. Такие промежуточные охладители также вызывают потери давления, связанные с удалением воздуха, фактическим охлаждением этого воздуха и его подачей обратно в компрессор. Кроме того, для размещения всего основного потока известные промежуточные охладители обычно должны иметь большую производительность. Промежуточные охладители такой большой мощности требуют значительного количества воды, и такое высокое потребление воды увеличивает эксплуатационные расходы. Конечно, промежуточный охладитель большей емкости дороже как в изготовлении, так и в эксплуатации, чем типичный промежуточный охладитель меньшей емкости.

Кроме того, было бы желательно предусмотреть промежуточное охлаждение, но при этом исключить требование о том, чтобы весь основной поток удалялся и повторно вводился в основной поток газовой турбины. Также было бы желательно уменьшить требуемую производительность промежуточного охладителя, но при этом обеспечить по существу те же рабочие результаты.

Эти и другие цели могут быть достигнуты с помощью газотурбинного двигателя, включающего встроенное промежуточное охлаждение, в котором промежуточное охлаждение компрессора достигается без удаления основного воздушного потока компрессора из проточного тракта компрессора. В примерном варианте осуществления газотурбинный двигатель, пригодный для использования в сочетании с встроенным промежуточным охлаждением, включает в себя компрессор низкого давления, компрессор высокого давления и камеру сгорания. Двигатель также включает в себя турбину высокого давления, турбину низкого давления и силовую турбину.

Для промежуточного охлаждения ребра расположены на внешней поверхности стоек компрессора в проточной части компрессора между выходом компрессора низкого давления и входом компрессора высокого давления. Протоки охлаждающей жидкости предусмотрены в стойках компрессора, и такие протоки находятся в проточном сообщении с теплообменником.

При работе воздух проходит через компрессор низкого давления, а сжатый воздух подается от компрессора низкого давления к компрессору высокого давления. Ребра увеличивают площадь теплопередачи между воздушным потоком главного компрессора газовой турбины и потоком теплоносителя в стойках. В частности, каналы в стойках служат радиаторами для охлаждения высокотемпературного основного потока компрессора. Охлажденный воздушный поток подается на вход компрессора высокого давления, а сильно сжатый воздух подается в камеру сгорания. Воздушный поток из камеры сгорания приводит в действие турбину высокого давления, турбину низкого давления и силовую турбину. Отработанное тепло улавливается котлами, а тепло от котлов в виде пара доставляется к вышестоящим компонентам.

Преимущество встроенного промежуточного охлаждения состоит в том, что температура воздушного потока на выходе из компрессора высокого давления (температура Т 3 ) и температура воздушного потока на выходе из камеры сгорания (температура Т 41 ) снижаются по сравнению с такими температурами без промежуточного охлаждения. В частности, сочетание ребер и потока охлаждающей жидкости через стойки отводит тепло от горячего воздуха, поступающего в компрессор высокого давления и проходящего через него, и за счет отвода такого тепла от воздушного потока Т 3 и T 41 температура снижается, а мощность сжатия уменьшается. Снижение температур Т 3 и Т 41 обеспечивает то преимущество, что двигатель не подвергается ограничениям, и, следовательно, двигатель может работать на более высоких уровнях выходной мощности, чем это возможно без промежуточного охлаждения.

РИС. 1 представляет собой схематическую иллюстрацию газотурбинного двигателя, включающего встроенное промежуточное охлаждение, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

РИС. 2 представляет собой поперечное сечение части передней рамной конструкции компрессора высокого давления, показанного на фиг. 1 .

РИС. 3 иллюстрирует поток воздуха через одну из стоек, схематично показанных на фиг. 2 .

РИС. 4 представляет собой поперечное сечение стойки, показанной на фиг. 3 .

РИС. 5 представляет собой вид сбоку части стойки, показанной на фиг. 3 .

РИС. 6 а , 6 б , 6 c и 6 d иллюстрируют альтернативные варианты форм ребер стойки, показанных на ФИГ. 5 .

РИС. 7 представляет собой поперечное сечение стойки в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

РИС. 8 представляет собой поперечное сечение стойки в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

РИС. 9 представляет собой поперечное сечение стойки в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Ниже приведены примерные конфигурации встроенного промежуточного охлаждения в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения. Первоначально следует понимать, что, хотя проиллюстрированы и описаны конкретные реализации, встроенное промежуточное охлаждение может применяться на практике с использованием многих альтернативных конструкций и в самых разных двигателях. Кроме того, как более подробно описано ниже, встроенное промежуточное охлаждение может выполняться в различных местах двигателя и не ограничивается практикой в ​​промежуточном месте между компрессором низкого давления и компрессором высокого давления, как описано ниже.

Обращаясь теперь конкретно к чертежам, на фиг. 1 представляет собой схематическое изображение газотурбинного двигателя 10 , который, как известно, включает в себя компрессор 12 низкого давления, компрессор 14 высокого давления и камеру сгорания 16 . Двигатель 10 также включает в себя турбину 18 высокого давления, турбину 20 низкого давления и силовую турбину 22 .

Поточный аппарат промежуточного охлаждения 24 предназначен для охлаждения воздушного потока от компрессора низкого давления к входу компрессора высокого давления 14 . Дополнительные подробности, касающиеся различных вариантов осуществления устройства , 24, , изложены ниже. Для целей фиг. 1, однако следует понимать, что устройство 24 находится на одной линии с компрессором высокого давления 14 в том смысле, что воздушный поток к компрессору 14 не нужно извлекать и повторно вводить в основной газовый поток.

Котлы-утилизаторы 28 , 30 и 32 расположены после силовой турбины 22 . Как известно из уровня техники, питательная вода подается в котлы 28 , 30 и 32 по трубопроводу 34 питательной воды, а вода в виде пара поступает от котлов 28 , 30 и 32 к различным вышестоящим компонентам. В частности, пар из котла 28 подается на вход 36 камеры сгорания 9.0212 16 , пар из котла 30 подается на вход турбины низкого давления 20 и вход силовой турбины 22 , а пар из котла 32 подается на последнюю ступень силовой турбины 22 . За исключением встроенного устройства впрыска 24 , различные компоненты турбины 10 известны в технике.

При работе воздух проходит через компрессор низкого давления 12 , а сжатый воздух подается от компрессора низкого давления 12 к компрессору высокого давления 14 . Встроенное устройство промежуточного охлаждения 24 охлаждает поток воздуха, подаваемый в компрессор высокого давления 14 , и воздух дополнительно сжимается компрессором высокого давления 14 . Высокосжатый воздух подается в камеру сгорания 16 . Воздушный поток из камеры сгорания 16 приводит в действие турбину высокого давления 18 , турбину низкого давления 20 и силовую турбину 22 . Отработанное тепло улавливается котлами 28 , 30 и 32 , а отработанный пар подается в вышестоящие компоненты, соединенные с котлами 28 , 30 и 32 , как описано выше.

Встроенное устройство промежуточного охлаждения 24 имеет то преимущество, что воздушный поток компрессора высокого давления не нужно удалять и повторно вводить в основной воздушный поток для промежуточного охлаждения. Скорее, в устройстве 24 промежуточное охлаждение обеспечивается в основном воздушном потоке. Следовательно, тепловой КПД двигателя 10 считается улучшенным, а потери давления считаются меньшими по сравнению с двигателем, использующим известный промежуточный охладитель. Кроме того, считается, что в устройстве 24 используется меньше хладагента, чем в известных промежуточных охладителях большой емкости.

РИС. 2 представляет собой поперечное сечение части передней рамы 50 компрессора высокого давления 26 , иллюстрирующее различные аспекты встроенного промежуточного охладителя 24 . В частности, кадр 50 включает в себя внешнюю оболочку 52 и внутреннюю оболочку 54 , а также множество распорок 56 , выступающих из внешней и внутренней оболочек 52 и 54 и между ними. Кожухи 52 и 54 имеют по существу цилиндрическую форму, и основной поток воздуха через двигатель 10 проходит между кожухами 52 и 54 .

В соответствии с настоящим изобретением стойки 56 включают множество ребер 58 . Стойки 56 и ребра 58 схематически показаны на фиг. 2 . Ребра 58 проходят от внешней поверхности стоек 56 и увеличивают площадь теплопередачи между воздушным потоком главного компрессора газовой турбины и, как описано ниже, охлаждающей жидкостью, протекающей через стойки 56 .

Для улучшения промежуточного охлаждения передняя рама (включая стойки) 50 может быть изготовлена ​​из материала с высокой теплопроводностью, такого как алюминий или алюминиевый сплав. Считается, что такой материал обеспечивает очень высокую эффективность теплопередачи для стоек 9.0212 56 и ребра 58 .

РИС. 3 показан поток воздуха через одну стойку 56 . Как показано на фиг. 3, выпускная дверца или перфорированная пластина 60 расположены на внешней оболочке 56 и позволяют выпускать воздух между внутренней и внешней оболочками 52 и 54 . Такой сбрасываемый поток часто требуется при работе двухвального газогенератора на авиационных двигателях. Кроме того, внутренний коллектор охлаждающей жидкости 62 может быть прикреплен к стойке 9.0212 56 . Такой коллектор 62 , конечно, должен быть подключен к контуру возврата хладагента, направляющему поток к теплообменнику.

РИС. 4 представляет собой поперечное сечение стойки 56 , показанной на ФИГ. 3 . Стойка 56 включает ребра (на рис. 4 видно только одно ребро) 58 и внутренние каналы для охлаждающей жидкости 64 и 65 в основном корпусе стойки 66 , который служит радиатором для высокотемпературного основного потока компрессора. поток. В частности, охлаждающая жидкость подается в канал 9.0212 64 , и поскольку такая охлаждающая жидкость нагревается, такая нагретая охлаждающая жидкость заменяется охлажденной охлаждающей жидкостью. Тепло от теплоносителя отводится теплообменником. В качестве альтернативы хладагент может выпускаться или направляться во второй теплообменный флюид (например, воздух, топливо или воду). В результате такой теплопередачи тепло извлекается из основного воздушного потока перед входом в компрессор высокого давления 14 (фиг. 1 ).

РИС. 5 представляет собой часть стойки 56 , вид сбоку. Линия А-А, показанная на фиг. 3 обычно указывает место, в котором ребра 58 , возможно, потребуется отключить, если требуется отводящий поток компрессора. Такое окончание ребер 58 позволит беспрепятственному потоку прокачивать двери или проходы. Кроме того, такие параметры, как расстояние между ребрами S, толщина ребер T, высота ребер H, форма профиля ребер и окружное расстояние между ребрами CS (рис. 2), выбираются для баланса эксплуатационных и производственных соображений, таких как скорость теплопередачи, для достижения желаемый уровень охлаждения основного воздуха, простота изготовления, стоимость изготовления, долговечность и достижение приемлемого уровня потери давления основного потока.

Что касается геометрической формы ребер, на фиг. 6 a , 6 b , 6 c и 6 d иллюстрируют альтернативные варианты осуществления. Идеальная форма ребра 68 показана на фиг. 6 и . Считается, что такая форма ребра обеспечивает предпочтительные результаты с точки зрения аэродинамики и теплопередачи. Однако такая форма ребра может быть трудной в изготовлении. ИНЖИР. 6 b показан плавник треугольной формы 70 с закругленным краем 72 , РИС. 6 c показано ребро прямоугольной формы 74 , а на фиг. 6 d показано оперение в форме пули 76 . Считается, что эти формы ребер, по крайней мере, заслуживают внимания при выборе формы ребер для конкретного применения.

Вместо того, чтобы быть отдельными, предполагается, что ребра могут быть соединены между соседними распорками. При такой конфигурации вокруг передней кольцевой рамы располагались бы непрерывные кольца. Конечно, возможны и многие другие вариации плавников.

Кроме того, и со ссылкой на ФИГ. 7, 8 и 9 также возможны альтернативные конфигурации стоек. Ребра 80 показаны пунктирными линиями на ФИГ. 7, 8 и 9 . Например, фиг. 7 представляет собой поперечное сечение стойки , 82, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Стойка 82 включает внутренний проход 84 , образованный внутренним элементом 86 , который может включать в себя ударные отверстия 88 . Внешний элемент 90 окружает внутренний элемент, и хладагент (например, жидкость или газ) проходит через внутренний элемент 86 и через отверстия 88 для столкновения в пространство 92 между внутренним и внешним элементами 86 и 90 .

Другая стойка 94 показана на РИС. 8 . В частности, радиальные отверстия 96 образованы в корпусе 98 системы распорок. Через такие радиальные отверстия 9 поступает теплоноситель. 0212 96 для передачи тепла от основного воздушного потока через двигатель к охлаждающей жидкости.

На РИС. 9, стойка 100 включает основной корпус 102 , имеющий внутренние каналы 104 и 105 для охлаждающей жидкости с ребрами 106 турбулизатора, сформированными на их внутренних поверхностях. Такие ребра 106 увеличивают площадь теплопередачи между стойкой 100 и охлаждающей жидкостью, протекающей через каналы 104 и 105 .

Промежуточное охлаждение, обеспечиваемое описанным выше встроенным устройством промежуточного охлаждения, извлекает тепло из воздуха, сжатого в компрессоре низкого давления, что снижает как температуру, так и объем воздуха, поступающего в компрессор высокого давления. Такое снижение температуры снижает температуру как T 3 , так и T 41 , одновременно снижая требуемую мощность компрессора, и можно достичь большей производительности. Такое промежуточное охлаждение также обеспечивает то преимущество, что воздушный поток к компрессору высокого давления не нужно отводить и повторно вводить в основной воздушный поток для промежуточного охлаждения.