Научная статья на тему 'Тепловой аккумулятор фазового перехода'

Тепловой аккумулятор фазового перехода Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
577
157
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Спицын И. А., Орехов А. А., Чушкин М. В.

Применение теплового аккумулятора фазового перехода способствует улучшению смазывания деталей трансмиссии, что в свою очередь позволяет повысить технический ресурс трансмиссии до 40% и топливную экономичность трактора до 10% в связи с уменьшением затрат мощности на привод деталей трансмиссии до 50%.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Спицын И. А., Орехов А. А., Чушкин М. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THERMAL ACCUMULATOR OF PHASE TRANSITION

Application of thermal accumulator of phase transition advances lubrication of gearing elements, which in its turn increases operational durability of gearing to 40 percent and tractor fuel economy to 10 percent owing to power consumption decrease in gearing element drive to 50 percent.

Текст научной работы на тему «Тепловой аккумулятор фазового перехода»

Таблица 4

Урожайность (т/га) початков кукурузы в начале восковой спелости при ранних сроках посевах (25 апреля — 5 мая)

Густо- 2005 г. 2006 г.

та стоя- Посев Посев Посев Посев

ния, тыс. растений на га по гребневой поверхности по гладкой поверхности НСР05 по гребневой поверхности по гладкой поверхности НСР05

80 1б,8 14,0 2,б 19,2 14,4 4,2

120 17,7 15,б 0,9 20,3 1б,0 3,2

1б0 18,1 17,2 4,5 19,9 1б,8 2,7

верхностью, что способствует дружному появлению всходов кукурузы.

2. На гребнях усиливается целлюлозолитиче-ская активность почвы, о чем свидетельствует усиление темпов разложения льняной ткани. Увеличение нормы высева кукурузы снижает биологическую активность почвы.

3. Разные приемы возделывания и густота посева кукурузы влияют на формирование корневой системы растений. При возделывании кукурузы на гребнях как в ранние сроки посева (25 апреля — 5 мая), так и при прогревании почвы до 10.. .12 °С (10-20 мая) растения формируют более мощную корневую систему по сравнению с посевом на гладкой поверхности. Накопление корневой массы также зависит от густоты стояния посевов. Чем ниже норма высева растений, тем больше объем корней кукурузы.

4. Растения кукурузы, выращенные на гребнях, опережают в развитии растения, выращенные на гладкой поверхности (традиционном способе посева). В фазе цветения початка опережение в раз-

витии составляет 5-10 дней; вегетационный период сокращается на 6-11 дней.

5. Прибавка урожая общей массы кукурузы при посеве на гребнях естественно больше, чем при посевах по гладкой поверхности. При раннем сроке посева (25 апреля — 5 мая) и густоте стояния 80 тыс. растений на 1 га урожайность выше на 6,9 т/га, при 120 тыс. растений на 1 га — на 5,1 т/га, при 160 тыс. растений на 1 га — на 2,5 т/га. В вариантах с посевом кукурузы в почву, прогретую до 10...12 °С (10-20 мая) при норме высева 80, 120 и 160 тыс. растений на 1 га прибавка составила соответственно 6,1, 6,3 и 5,7 т/га.

Список литературы

1. Сохт, К.А. Исследование новых технологий возделывания кукурузы / К.А. Сохт, П.А. Щербина // Кукуруза и сорго. 1999. — № 6. — С. 11-15.

2. Сотченко, В.С. Состояние и перспективы производства зерна кукурузы в Российской Федерации / В.С. Сотченко. — 2002. — 48 с.

3. Кукуруза на корм. Производство и использование. — М.: Колос, 1983. — 17 с.

4. Народное хозяйство СССР в 1989 г. — М.: Финансы и статистика, 1989. — 452 с.

5. Каталог районированных сортов сельскохозяйственных культур. — М.: Колос, 1974. — 479 с.

6. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т. 1. — М.: Министерство сельского хозяйства РФ, 2007. — С. 24-32.

7. Атлас сельского хозяйства СССР. — М.: Главное управление геодезии и картографии Министерства геологии и охраны недр СССР, 1960. — 125 с.

УДК б21.85:б29.114.2.02

И.А. Спицын, доктор техн. наук, профессор А.А. Орехов, канд. техн. наук, доцент М.В. Чушкин, аспирант

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»

тепловой аккумулятор фазового перехода

В настоящее время в нашей стране и за рубежом начат выпуск тепловых аккумуляторов фазового перехода (ТАФП), предназначенных для предпускового разогрева двигателей и отопления салона (кабины) транспортного средства при неработающем двигателе в условиях низких температур окружающего воздуха. Такие ТАФП под названием «устройство облегчения пуска автомобильного двигателя» не-

52

большими партиями производит российская компания «АвтоПлюсМади» (г. Москва) для бензиновых и дизельных двигателей с рабочим объемом до 4 л. Известны также ТАФП объемом 4,6, 5, 7,5 и 9 л, выпускаемые по лицензии канадской фирмой «CENNAUR Thermal Systems Ine».

Анализ конструкций ТАФП показал, что они используются только для разогрева жидкости в систе-

Вестник ФГОУ ВПО МГЛУ № 2'2008

ме охлаждения двигателей и не разогревают трансмиссионное масло в смазочных системах трансмиссий. Для устранения этого недостатка авторы предлагают использовать тепловой аккумулятор фазового перехода (пат. N° 65190 РФ).

Такой ТАФП (рис. 1) представляет собой теплообменный аппарат, состоящий из наружного 1 и внутреннего 2 корпусов, между которыми располагается слой тепловой изоляции 3. Во внутреннем корпусе 2 размещены трубопроводы-змеевики 5 с охлаждающей жидкостью и 6 с трансмиссионным маслом (последний соединен с резервуаром 4). На змеевиках предусмотрены входной и выходной патрубки, причем на входном патрубке трубопровода-змеевика 6 установлен насос 8 для подачи трансмиссионного масла из картера коробки передач (КП) и датчик температуры 10. Свободное пространство внутреннего корпуса 2 заполнено фазопереходным теплоаккумулирующим материалом 7.

ТАФП работает в следующих двух режимах.

Зарядка. При работе ДВС охлаждающая жидкость циркулирует через трубопровод-змеевик 5, отдавая часть своей теплоты теплоаккумулирующему материалу 7. В качестве такого материала может быть использован, например, гидрооксид бария (Ба(0И)8И20), который нагреваясь в твердой фазе до температуры плавления 78 °С, плавится, а затем нагревается в жидкой фазе до температуры 80.85 °С, при которой происходит тепловое равновесие между ним и охлаждающей жидкостью в трубопроводе-змеевике 5. Одновременно подогревается трансмиссионное масло в трубопроводе-змеевике 6 и резервуаре 4. Аккумулирование теплоты обеспечивается тепловой изоляцией 3.

Разрядка. При прогреве двигателя после остановки насос 8, приводимый в работу от бортовой электрической сети, прокачивает холодное масло из картера КП в трубопровод-змеевик 6 и подает подогретое масло из резервуара 4 в картер КП. В процессе теплообмена между трансмиссионным маслом и теплоаккумулирующим материалом последний претерпевает обратимый фазовый переход, переходя из жидкого состояния в твердое и отдавая трансмиссионному маслу скрытую теплоту кристаллизации. Когда температура трансмиссионного масла в картере КП достигнет 70 °С, установленный температурный датчик 10 подаст сигнал на заслонку 9, которая перекроет циркуляцию масла. Одновременно осуществляется прокачка охлаждающей жидкости из радиатора системы охлаж-

Рис. 1. Тепловой аккумулятор фазового перехода (патент № 65190 РФ)

Рис. 2. Размещение ТАФП (2) на тракторе МТЗ-80 (1)

дения ДВС через трубопровод-змеевик 5, которая, в свою очередь, нагревается до рабочей температуры двигателя.

Соединение трубопровода-змеевика 6 с резервуаром 4 позволяет при пуске двигателя после длительной остановки подавать подогретое трансмиссионное масло в картер КП и тем самым сократить время его разогрева до рациональной температуры 60.75 °С и, следовательно, уменьшить износ деталей КП.

Предлагаемый ТАФП рекомендуется устанавливать на тракторе таким образом, чтобы длина трубопроводов-змеевиков была минимальна с целью исключения в них тепловых потерь. Место его установки (рис. 2) должно быть оптимальным с точки зрения условий эксплуатации и удобства обслуживания.

Применение теплового аккумулятора фазового перехода способствует улучшению смазывания деталей трансмиссии, что в свою очередь позволяет повысить технический ресурс трансмиссии до 40 % и топливную экономичность трактора до 10 % в связи с уменьшением затрат мощности на привод деталей трансмиссии до 50 %.

Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 2'2008

53

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.