Общие принципы регулирования температур

Регулирование температуры в системах дизеля может быть произведено дросселированием или перепуском охлаждающей (нагревающей) жидкости.

Дросселирование осуществляется путем изменения проходного сечения трубопровода, по которому подается в теплообменник подогретая жидкость. Такой способ применяют в автоматических системах подогрева топлива паром. При понижении температуры топлива терморегулятор приоткрывает клапан на паровой магистрали, а при повышении, наоборот, прикрывая его, уменьшает поток пара.

Температуру воздуха, поступающего в дизель, регулируют перепуском охлаждающей жидкости. При повышении температуры наддувочного воздуха терморегулятор направляет большую часть охлаждающей воды в теплообменный аппарат, при понижении температуры – часть охлаждающей воды перепускает в сливную магистраль.

Аналогично действуют и регуляторы температуры воды и масла. Разница заключается только в том, что в системах охлаждения и смазочных системах поток охлаждающей (забортной) воды, протекающей через теплообменный аппарат, остается постоянным при всех режимах работы дизеля. Изменяется количество охлаждаемой воды (во внутреннем контуре) или смазочного масла, проходящих через теплообменный аппарат.

При повышении температуры воды во внутреннем контуре на выходе из дизеля значительная ее часть направляется терморегулятором для охлаждения в теплообменный аппарат, а при снижении температуры поток жидкости перепускается в систему мимо охладителя.

Элементы регуляторов температуры. Для регулирования температурных режимов дизельных установок используют в основном регуляторы прямого действия. Манометрические жидкостные, паровые и газовые измерительные преобразователи (термочувствительные элементы) их имеют герметическую термосистему, заполненную метиловым или этиловым спиртом, ацетоном, глицерином, бензином, азотом или каким-либо другим термометрическим веществом. У терморегуляторов с зоной нечувствительности более 3°С измерители могут иметь и твердый наполнитель, например воск.

Регулирующими органами терморегуляторов обычно являются клапаны различной конструкции, которые перемещаются в корпусе автомата в зависимости от изменения объема заполнителя термочувствительного элемента пропорционально регулируемой температуре. При повышении (понижении) температуры охлаждаемой среды, выходящей из дизеля, регулирующий орган, перемещаемый термочувствительным элементом вследствие увеличения (уменьшения) объема заполнителя, изменяет соотношение расходов этой среды на охладитель и перепуск до тех пор, пока регулируемая температура не примет заданное значение.

Дистанционный регулятор температуры

Регулятор температуры прямого действия дистанционный (РТПД). Регуляторы РТПД (рис. 31) состоят из термобаллона 7, соединенного капиллярной трубкой 6 с сильфонным исполнительным элементом, и регулирующего органа в виде золотника 15, смонтированного в трехходовом корпусе 14.

Рисунок 31 – Дистанционный регулятор температуры

Термобаллон заполнен легкоиспаряющейся жидкостью. Для увеличения интенсивности теплообмена его наружная поверхность окружена змеевиком из медной трубки 5. Концы трубки введены во внутреннюю часть баллона. Так как на качество работы регулятора оказывает влияние температура воздушной среды, длина капиллярной трубки не должна превышать 10÷12м.

Исполнительный элемент регулятора представляет собой сильфон 8, закрытый кожухом 10. Нижний конец сильфона герметически скреплен с нижним донышком кожуха, а к верхнему пружиной 3 прижат шток 13.

Пружина нижним концом упирается в регулировочную втулку 3. При повышении температуры воды (масла) сильфон сжимается и через шток 13 смещает золотник 15 вниз, который перекрывает нижний перепускной канал б, открывает канал а и направляет поток охлаждаемой жидкости в охладитель.

По мере понижения температуры давление паров легкоиспаряющейся: жидкости на сильфон уменьшается и он под действием пружины распрямляется. Золотник перемещается вверх, увеличивая перепуск воды (масла) помимо охладителя.

Регулятор обеспечивает поддержание температуры среды 40÷120°С с неравномерностью регулирования 8÷10°С. Настройка его на заданный режим работы производится изменением силы натяжения пружины 9 при перемещении регулировочной втулки 3 в неподвижной гайке 4.

В случае разгерметизации системы регулятором управляют вручную рукояткой 12. При вращении ее шестерни 11 и 2 перемещают вдоль штока регулирующую гайку 1. Последняя, воздействуя непосредственно на бурт штока 13, сдвигает золотник вниз, а при движении: в обратном направлении поднимает золотник, воздействуя на пружину 9.

При диапазоне настройки 35÷110°С инерционность действия терморегуляторов не должна: превышать 40сек, нечувствительность не более 0,5÷1°С, статическая ошибка 15%.