對(duì)內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力優(yōu)化與節(jié)能改造探尋

王博 張日升

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī);熱能動(dòng)力優(yōu)化;節(jié)能改造

引言

內(nèi)燃機(jī)減噪降溫設(shè)計(jì)的原則是依據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)情況展開探討，在不斷改進(jìn)、不斷優(yōu)化的過程中提升減噪降溫系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由此可見，為提升內(nèi)燃機(jī)的使用效率，需要工作人員鞏固機(jī)械裝置內(nèi)部溫度的平衡性，保障工程機(jī)械穩(wěn)定性，以便控制內(nèi)燃機(jī)的能量支出。另外，工程人員也需落實(shí)可持續(xù)發(fā)展及節(jié)能的管理措施，這對(duì)于提升工程的經(jīng)濟(jì)效益是有利的。

1內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力的運(yùn)行原理

內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化是通過對(duì)煤炭等能源的燃燒，將其中的熱能釋放并轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。在轉(zhuǎn)換的過程中，熱能動(dòng)力系統(tǒng)本身需要一定的熱能保持運(yùn)行。過程中產(chǎn)生的余熱即可以滿足這一要求，不需要消耗額外的能量保持系統(tǒng)內(nèi)的熱量。大部分內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)消耗的燃料能源均為煤炭、石油、天然氣。這些均為不可再生能源，如對(duì)其消耗不加以控制，最終將會(huì)導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的能源枯竭。同時(shí)這些能源在燃燒的過程中，會(huì)釋放污染環(huán)境的化學(xué)物質(zhì)。在可持續(xù)發(fā)展的要求下，必須要對(duì)內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能源消耗加以優(yōu)化和節(jié)能改造，使其獲得同樣的機(jī)械能時(shí)消耗的能源總量更少。最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的良性循環(huán)。

2內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力優(yōu)化與節(jié)能中存在的問題

2.1傳熱過高影響

內(nèi)燃機(jī)傳熱過程中會(huì)有很多變換，因此工作人員必須堅(jiān)持“節(jié)能減排”的原則，在合理利用內(nèi)燃機(jī)的基礎(chǔ)上降低內(nèi)燃機(jī)的工作能耗，有利于提高內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此，為了降低傳熱溫度，有必要將內(nèi)燃機(jī)的溫度整合在額定指標(biāo)內(nèi)，有利于提高整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行效率。第一，內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行一定時(shí)間時(shí)，需要在關(guān)鍵位置配置冷卻器，明確低溫內(nèi)燃機(jī)散熱的要點(diǎn)，有利于提高內(nèi)燃機(jī)裝置的功能。第二，根據(jù)數(shù)值矩陣確定目標(biāo)溫度指標(biāo)并評(píng)價(jià)內(nèi)燃機(jī)傳熱效果，將有助于控制內(nèi)燃機(jī)的異常傳熱。因此，工作人員應(yīng)將流體固耦合技術(shù)集成到傳熱控制中，建立基于計(jì)算有限元數(shù)據(jù)的傳熱模型，得到基于離散控制的準(zhǔn)確、科學(xué)可靠的計(jì)算結(jié)果，然后平衡內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)中潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)和誤差因素。采用一個(gè)詞，可以綜合、綜合和分析從傳熱中獲得的數(shù)據(jù)，以評(píng)估內(nèi)燃機(jī)噪聲和振動(dòng)的不利影響，從而提供有效的技術(shù)和數(shù)據(jù)支持，減少內(nèi)燃機(jī)噪聲和振動(dòng)的隱患，消除內(nèi)燃機(jī)溫度異常升高的隱患。

2.2忽視了機(jī)械保養(yǎng)工作的重要性

內(nèi)燃機(jī)在使用的過程中要想減少問題出現(xiàn)就需要定期地做好保養(yǎng)工作，保養(yǎng)工作的質(zhì)量會(huì)直接影響到內(nèi)燃機(jī)的使用壽命。內(nèi)燃機(jī)長(zhǎng)期工作狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)磨損情況，如果這時(shí)能夠通過保養(yǎng)發(fā)現(xiàn)存在的小故障，避免發(fā)生更大的故障。

3內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力優(yōu)化與節(jié)能改造途徑

3.1內(nèi)燃機(jī)設(shè)備的廢煙余熱回收改良

內(nèi)燃機(jī)的熱動(dòng)力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中將產(chǎn)生大量的廢物流，這些廢物流的循環(huán)利用是提高內(nèi)燃機(jī)工作效率的有效手段。內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量高溫廢煙。如果直接排放，不僅會(huì)浪費(fèi)熱能，還會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境。通過改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)煙氣的馀熱回收技術(shù)，可以有效地回收和再利用爐渣的馀熱。它可以降低內(nèi)燃機(jī)的能耗，增加內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械動(dòng)能輸出，提高內(nèi)燃機(jī)的能量轉(zhuǎn)化率。內(nèi)燃機(jī)廢煙的有效馀熱回收裝置是內(nèi)燃機(jī)熱動(dòng)力系統(tǒng)中配備的省煤器設(shè)備。可以達(dá)到廢煙循環(huán)利用的目的，同時(shí)最大限度地發(fā)揮廢煙的功效，減少?gòu)U煙，避免污染。內(nèi)燃機(jī)的熱動(dòng)力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生一定量的熱量。廢熱的利用和回收可以提高內(nèi)燃機(jī)熱能源系統(tǒng)的利用率和性能率。廢物流利用的技術(shù)改造應(yīng)注重整體內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，將廢物流回收技術(shù)與整體技術(shù)相結(jié)合。從內(nèi)燃機(jī)總?cè)莘e觀察優(yōu)化節(jié)能改造技術(shù)的個(gè)體運(yùn)行情況，確保其能與總?cè)莘e相匹配，有效實(shí)現(xiàn)從整體角度提高能量轉(zhuǎn)化率的目的。內(nèi)燃機(jī)熱動(dòng)力系統(tǒng)改造中，煙氣馀熱回收技術(shù)的優(yōu)化必須與其他相關(guān)控制技術(shù)合作。

3.2內(nèi)燃機(jī)附件電氣化

伴隨著車輛電氣化的深化，電子恒溫器、調(diào)節(jié)油泵、電子水泵、智能發(fā)電機(jī)、集成排氣歧管和電子恒溫器等一系列附件電氣化，提高了內(nèi)燃機(jī)的控制精度。同時(shí)，傳統(tǒng)壓縮機(jī)無(wú)法解決內(nèi)燃機(jī)所有工作條件的調(diào)整問題，而電子壓縮機(jī)在局部負(fù)荷下能大大提高排氣反饋能力。根據(jù)電動(dòng)輔助渦輪增壓器（EAT）的要求和挑戰(zhàn)及其發(fā)動(dòng)機(jī)選擇，對(duì)各種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較表明感應(yīng)電機(jī)更適用。此外，還研究了發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)渦輪增壓器相結(jié)合的機(jī)電復(fù)合充電技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)和渦輪增壓器運(yùn)行的部分甚至完全脫鉤，從根本上解決了傳統(tǒng)渦輪增壓器在各種工作條件下難以實(shí)現(xiàn)的問題。

3.3減噪設(shè)計(jì)措施

內(nèi)燃機(jī)噪音是內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中隱藏問題的具體表現(xiàn)。為了做好噪聲預(yù)測(cè)和治理工作，工作人員需要確定穩(wěn)定的科學(xué)降噪措施，以促進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的高效運(yùn)行。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)注意以下管理要點(diǎn)：第一，在內(nèi)燃機(jī)噪聲誤差調(diào)查中，應(yīng)在預(yù)充的關(guān)鍵區(qū)域布置設(shè)備，以促進(jìn)內(nèi)燃機(jī)噪聲負(fù)荷的處理。在此過程中，我們應(yīng)結(jié)合法律法規(guī)降低噪聲，確保噪聲位置對(duì)其產(chǎn)生負(fù)面影響，并根據(jù)噪聲降低源和音量對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，尤其是減少步態(tài)運(yùn)行誤差，這對(duì)提高變速器彈性剛度參數(shù)有好處。第二，員工應(yīng)利用自動(dòng)化技術(shù)預(yù)測(cè)噪聲大小，分析噪聲產(chǎn)生機(jī)理，給出科學(xué)、合理、標(biāo)準(zhǔn)化的處理方法，并在有利于提高噪聲降低處理合理性的聲學(xué)理論基礎(chǔ)上分析內(nèi)燃機(jī)噪聲特性。在內(nèi)燃機(jī)燃燒控制中，工作人員應(yīng)建立科學(xué)的處理模型，分析各種振動(dòng)和噪聲的傳遞函數(shù)和特性值，以便快速預(yù)測(cè)指定區(qū)域內(nèi)圖紙的細(xì)節(jié)，進(jìn)而提高工程圖紙的質(zhì)量。

3.4化學(xué)補(bǔ)水系統(tǒng)裝置

內(nèi)燃機(jī)熱動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，需要加熱水，通過燃燒燃料形成水蒸氣，并利用水蒸氣的力量驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備。因此，內(nèi)燃機(jī)在運(yùn)行過程中需要恒定的供水。目前，有兩種常用的方式可以為節(jié)能內(nèi)燃機(jī)補(bǔ)充水分：化學(xué)途徑和噴霧途徑。化學(xué)水合物是指水含有化學(xué)成分。補(bǔ)充水的過程是通過專用設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。應(yīng)當(dāng)注意的是，充水時(shí)必須監(jiān)測(cè)水溫是否符合要求，如果溫度過低，則必須由冷凝器進(jìn)行調(diào)節(jié)。噴水補(bǔ)水是以噴霧的形式直接注水，對(duì)水溫沒有要求，能有效補(bǔ)充水分。如果需要調(diào)節(jié)水溫，可以通過低壓加熱器來(lái)實(shí)現(xiàn)。無(wú)論哪種供水方式都可以減少內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行過程中的能量浪費(fèi)，提高內(nèi)燃機(jī)機(jī)械動(dòng)能的效率，提高內(nèi)燃機(jī)熱動(dòng)力系統(tǒng)的初始參數(shù)，降低最終形狀參數(shù)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，內(nèi)燃機(jī)作為現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)非常重要的能源設(shè)備的能量轉(zhuǎn)化率和利用率仍然相對(duì)較低。隨著工業(yè)需求的增長(zhǎng)和環(huán)保理念的形成，研究?jī)?nèi)燃機(jī)的熱性能優(yōu)化和節(jié)能技術(shù)尤為重要。當(dāng)前技術(shù)條件下，關(guān)鍵在于減少內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行過程中的熱量損失，回收和再利用最初通過污水、冷卻系統(tǒng)和廢氣排放的熱量。

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