Схема тепловой дизельной пушки: Какая схема дизельной тепловой пушки?

Дизельная тепловая пушка прямого и непрямого нагрева: устройство, принцип работы

Задача: быстро организовать эффективный обогрев помещения в электрифицированном здании, затратив минимум средств на отопительное оборудование. Решение — дизельная тепловая пушка потребной мощности, способная в кратчайшие сроки поднимать температуру холодного воздуха комнаты. Остается проблема выбора – перед покупкой стоит ознакомиться с существующими видами обогревателей, принципом работы, достоинствами и недостатками различных моделей.

Три разновидности обогревателей на дизтопливе

Сжигание дизельного топлива для обогрева помещений практикуется достаточно давно. Вспомните хотя бы воздушные печки типа ОВ-65, устанавливаемые на армейских закрытых грузовиках марки «Урал» и «ЗиЛ». Новые дизельные теплогенераторы используют аналогичный принцип, только делаются из современных материалов и оснащаются электронной автоматикой.

Предшественница современных нагревательных пушек — автомобильная дизельная печка, помещенная на стационарную раму

Соляровая тепловая пушка сжигает дизель и нагревает воздух, прогоняемый сквозь цилиндрическую камеру сгорания осевым вентилятором. По способу обогрева и выброса дымовых газов изделия делятся на 3 группы:

Пушки прямого нагрева выбрасывают дым в отапливаемое помещение. Соответственно, применять подобные воздухонагреватели внутри жилища недопустимо.
Теплогенераторы непрямого нагрева оборудованы боковым патрубком для подключения дымохода и отвода продуктов горения наружу.
Аппараты инфракрасного отопления тоже загрязняют воздух, выбрасывая отработанные газы в комнату. Отличие от предыдущих моделей – увеличенная площадь обогревательной пластины, выделяющей лучистое тепло.

Справка. Среди производителей тепловых пушек выделим несколько проверенных брендов: Master, «Аврора», Ballu, Elitech, «Зубр». Диапазон отопительных мощностей бытовых агрегатов – 10…30 кВт, промышленные модели термопушек развивают производительность до 150 кВт.

Выяснить тип нагревателя можно по внешнему виду – аппараты непрямого действия оснащаются дымоходом, а инфракрасные – перфорированным отражателем большого диаметра

Рассмотрим подробно устройство каждого вида обогревателей, затем проанализируем их плюсы и минусы.

Принцип прямого нагрева

Пушка данного типа состоит из таких элементов:

к металлической раме (обычно оснащена колесиками) крепится цилиндрический корпус обогревателя и бак с дизтопливом;
в передней части корпуса установлена камера сгорания из нержавеющей стали либо керамики;
с тыльной стороны камеры располагается топливная форсунка, свеча накала и фотоэлектрический датчик пламени;
с фронтальной стороны топки предусмотрена пластина, отражающая открытое пламя;
в задней половине корпуса находится вентилятор – нагнетатель воздуха, система топливоподачи и электронный блок управления с терморегулятором.

Примечание. Вторая функция отражающей пластины – передача лучистого тепла предметам, находящимся в зоне прямой видимости на расстоянии 3—5 м.

Принципиальная схема прямоточной пушки – продольный разрез

Воздушный дизельный обогреватель подключается к электросети 220 вольт обычным кабелем и запускается буквально одним нажатием кнопки и настройкой регулятора комнатной температуры. Как работает пушка на солярке:

Пользователь наливает в бак дизтопливо либо очищенный керосин, включает аппарат в сеть и выставляет желаемую температуру воздуха.
Запускается вентилятор и топливный блок, солярка подается из резервуара к форсунке, где смешивается с воздухом.
Топливовоздушная смесь в виде мелкодисперсного тумана впрыскивается в камеру и поджигается электрической свечой накала. Фотоэлемент регистрирует появление огня и спустя несколько секунд контроллер отключает запальный электрод.
Основная масса воздушной смеси, нагнетаемой вентилятором, омывает стенки камеры сжигания извне, затем нагретый поток выходит из «ствола» пушки. Меньшая часть воздуха сгорает вместе с дизелем и выбрасывается в виде отработавших газов.
Когда жидкое горючее закончится или горелка потухнет по другим причинам, среагирует фотодатчик и сообщит блоку управления. Последний остановит насос и перекроет подачу солярки, вентилятор прекратит работу через 15—30 секунд.
Горение автоматически отключается, когда термостат фиксирует нагрев окружающей среды до заданной температуры. После остывания помещения работа горелки возобновится.
Нагреватели известных брендов комплектуются датчиком опрокидывания аппарата, разрывающим электрические цепи питания.

На упрощенной схеме работы хорошо видно движение газов вместе с горячим воздухом

Уточнение. Если произошло аварийное отключение, обогреватель автоматически не запустится. Согласно инструкции по эксплуатации изделия, пользователь должен выявить и устранить причину остановки, затем повторить процедуру розжига.

В примитивных либо старых моделях жидкотопливных пушек встречается система ручного запуска с пьезоэлектрическим розжигом. Подобные аппараты оснащены автоматикой безопасности / перегрева, но не оборудованы регулятором температуры.

Воздухонагреватели непрямого нагрева

Дизельные тепловентиляторы этой группы устроены несколько иначе:

камера сжигания полностью закрыта, огнеупорная пластина заделана герметично и является передней стенкой топки;
нагнетаемый воздух греется только внешней стенкой камеры, теплообменником и отражательной пластиной;
продукты горения выводятся наружу сквозь верхний вертикальный патрубок;
термопушка нуждается в подключении к дымоходной трубе.

Рабочая схема пушки с закрытой камерой и обособленным выводом газов через теплообменник

Справка. В обогревателях применяются двух— и трехходовые теплообменники из нержавеющей стали. Воздушный поток снимает тепло со стенок камеры и дополнительных каналов, по которым движутся раскаленные продукты сжигания. В зависимости от конструкции теплообменника дым делает 2 или 3 хода прежде чем уйти в трубу.

Вывод отработанных газов на улицу позволяет использовать дизельный аппарат для обогрева закрытых помещений с недостаточной вентиляцией. Но отапливать пушкой косвенного нагрева жилые дома все равно недопустимо, причина – отсутствие датчика тяги и соответствующей автоматики, защищающей людей от угара.

Конструктивные отличия инфракрасных моделей

Идея лучистой теплопередачи — локальный подогрев поверхностей, попадающих в зону действия пушки. Облучаемый участок может находиться в помещении любой площади либо под открытым небом. Нетрудно догадаться, что в подобных ситуациях греть воздух бесполезно.

Чем дизельная инфракрасная пушка отличается от конвективных воздухонагревателей:

источником лучистого тепла служит передний огнеупорный экран;
чтобы расширить площадь излучения, увеличен диаметр пластины и корпуса;
воздух подается в малых объемах, достаточных для сжигания солярки и охлаждения горелки;
выход дымовых газов – прямо в помещение через множество маленьких отверстий, сделанных в экране.

Сравнение. Считается, что инфракрасные соляровые обогреватели экономичнее конвективных (воздушных). Приведем характеристики двух пушек – прямого горения Ballu BHDP-30 мощностью 30 кВт и лучистый отопитель «Мастер» XL 9 SR с отдачей 29 кВт. Расход дизеля в первом случае – 2.4 кг/ч, во втором – 2.3 кг/ч, разница практически незаметна.

Перфорированный экран выделяет инфракрасное тепло и одновременно выпускает продукты сжигания сквозь перфорацию

Конструкция инфракрасного жидкотопливного тепловентилятора сходна с устройством аналогичной газовой пушки. Обе установки нагревают поверхности вместо воздуха и зачастую используются для выполнения разнообразных работ на улице в зимний период.

Особенности топливоподачи

При изучении приведенных схем вы наверняка заметили различия в конструкциях пушек – в одних изображен воздушный насос, в других – жидкотопливный. В изделиях разных брендов подача солярки к форсунке нагревателя может осуществляться двумя способами:

Электромеханический.
Эжекционный.

Первый вариант подразумевает использование главной форсунки и топливного насоса высокого давления (ТНВД), показанного на фото. Похожим образом устроена топливоподача дизельного двигателя автомобиля. Насос поднимает давление в основной магистрали, а форсунка впрыскивает горючее в камеру, где оно смешивается с воздухом и воспламеняется от высокой температуры (в ДВС – от сжатия).

Поскольку топливо направляется в сопло под давлением, для нагнетания воздуха в камеру используется турбина

Эжекционная подача солярки работает так:

Внутри форсунки низкого давления сходится 2 канала – воздушный и топливный.
Установленный в задней части пушки роторный компрессор нагнетает воздух в первый канал, отчего во втором образуется разрежение.
Возникает эффект эжекции – вакуум начинает затягивать горючее из бака через топливную трубку.
Оказавшись в форсунке, солярка перемешивается с воздушным потоком и направляется в камеру, где успешно сжигается.

Примечательный факт. Компрессор роторного типа и вентилятор – нагнетатель прогреваемого воздуха приводятся в движение одним электромотором. То есть, обе крыльчатки насажены на общий вал, число оборотов и производительность регулирует электроника.

В эжекторной системе питания горелки поток воздуха затягивает солярку без насоса

Дизтопливо и воздушный поток, всасываемый компрессором, проходит грубую и тонкую очистку в соответствующих фильтрах. Дорогие версии тепловых пушек оснащаются ЖК-дисплеем и датчиком уровня солярки в баке.

Плюсы и минусы дизельных пушек

Если ориентироваться по отзывам пользователей, главное достоинство соляровых отопителей – автономность. Воздухонагреватель незаменим в ситуациях, когда отсутствуют другие энергоносители – магистральный газ и твердое топливо, либо сильно ограничен лимит потребления электричества.

Справка. Компрессоры и вентиляторы мощных моделей теплопроизводительностью свыше 120 кВт потребляют около 1000 Вт электроэнергии. Аппарат бытовой серии «намотает» счетчик на 200—300 Вт.

Остальные преимущества нагревателей на жидком топливе:

Мобильность установки и оперативность организации отопления. Временные затраты минимальны – купил пушку – привез на место – залил солярку – включил обогрев.
Агрегат легко переместить с одной площадки на другую.
Эффективность обогревателя довольно высока – производители заявляют КПД порядка 83%.
Скорость прогрева. По данному показателю дизельная горелка выигрывает у электрических ТЭНов.
Универсальность. Аппарат сгодится для открытых площадок и любых помещений большого объема, кроме жилых.

Разъясним интересный момент касательно КПД. Некоторые продавцы заявляют следующее: дизельные пушки непрямого нагрева менее эффективны, чем отопители прямого сжигания, выделяющие газы внутрь помещений. Мол, КПД этих установок достигает 100%, поскольку теплота продуктов горения не выводится на улицу.

На самом деле КПД различных пушек примерно одинаков, но аппараты косвенного нагрева действительно выбрасывают часть тепла вместе с дымом наружу. А теперь откройте документацию любого обогревателя прямого горения и прочтите требования по безопасной эксплуатации: для отвода токсичных газов необходима приточно-вытяжная вентиляция либо интенсивное проветривание.

Итог: прямоточные пушки выделяют всю теплоту в обогреваемое помещение, но 20—30% этой энергии уносится вентиляцией. То есть, фактические потери и эффективность обоих нагревательных приборов примерно одинакова, хотя прямоточные агрегаты дешевле дымоходных моделей.

Недостатки теплогенераторов, сжигающих дизель и керосин:

по цене соляровые пушки проигрывают электрическим приборам – конвекторам и тепловентиляторам;
дизтопливо – не самый дешевый энергоноситель:
эксплуатация обогревателя сопровождается запахом солярки и отработанных газов;
продающееся на заправках горючее среднего и низкого качества быстро засоряет рабочие детали термопушки копотью, аппарат приходится часто обслуживать.

Слой копоти на линзе фотоэлемента, фиксирующего наличие пламени

Выбор жидкотопливного теплогенератора

Первым делом следует определить тепловую мощность прибора. Тут есть нюансы: пушку нельзя просчитывать традиционными способами, поскольку агрегат часто применяется для подогрева больших объемов и помещений без должного утепления. Предлагается следующая методика:

Измерьте и вычислите объем отапливаемой комнаты V, м³;
Выясните разницу температур на улице и внутри помещения в наиболее холодный период Δt, °С;
Определите безразмерный коэффициент k теплопотерь здания и рассчитайте мощность обогревателя Q по приведенной ниже формуле.

Рекомендация. Значение коэффициента k принимайте в зависимости от типа и степени теплоизоляции здания. Для металлического ангара, гаража k = 4, деревянного сарая – 3, кирпичного дачного домика – 2…2.9 (в зависимости от толщины стен). Если сооружение хорошо утеплено, берите коэффициент 0.6—0.8, при средней теплоизоляции – 1…1. 9.

Пример. Высчитаем тепловую мощность соляровой пушки для неутепленного железного бокса 10 х 5 м с высотой потолков 3 метра, объем помещения равен V = 10 x 5 x 3 = 150 м³. Уличную температуру возьмем минус 25 градусов, внутреннюю – плюс 10 °С, разница Δt = 35 °С. Сколько понадобится теплоты: Q = 150 x 35 x 4 / 860 = 24.4 кВт.

При обогреве мощными пушками воздух подается по нескольким рукавам и равномерно распределяется по цеху

Как правильно подобрать пушку по условиям эксплуатации:

Для обогрева производственных помещений, закрытых строительных площадок, ангаров и складов подойдет устройство прямого нагрева. Если в здании постоянно работают люди, приточная вентиляция обязательна!
В частные гаражи, станции техобслуживания автомобилей, теплицы, конюшни и прочие хозяйственные постройки лучше покупать и устанавливать дымоходные термопушки.
Устройства инфракрасного отопления отлично подходят для любого местного обогрева. Пример: производственный цех с высокими потолками либо открытая площадка, где весь объем воздуха прогреть не удастся, а ограниченный участок – вполне возможно.
Воспользуйтесь алгоритмом подбора отопительной установки, представленным в таблице:

Если нужно отопить малый промышленный объект целиком, обратите внимание на уличные версии пушек высокой мощности. Установка размещается снаружи здания, а внутрь прокладывается несколько воздуховодов для наилучшего распределения потоков, как сделано выше на фото.

Обслуживание и ремонт нагревателей

В процессе длительной эксплуатации пушки возникают мелкие неисправности, которые пользователь может устранить своими руками. Признаки неполадок и способы ремонта:

После включения аппарат запускается, но быстро тухнет. Извлеките из гнезда фотодатчик пламени и удалите копоть с рабочей линзы.
Если снизилась интенсивность нагрева, прочищайте воздушные и топливные фильтры. Производитель рекомендует менять фильтрующие элементы с интервалом 500 часов работы.
Затруднен либо отсутствует розжиг топливовоздушной смеси. Выверните запальную свечу, уберите сажу и отрегулируйте зазор между электродами (обычно выставляется 1.4…1.5 мм).
Снижение эффективности и появление черного дыма свидетельствует о засорении форсунки. В большинстве моделей деталь легко снимается и прочищается, если не можете справиться, — вызывайте мастера.
Другая причина затрудненного пуска – проблемы с компрессором. Агрегат следует почистить и настроить рабочее давление, при необходимости – смазать электродвигатель.

Схема крепления свечи зажигания и форсунки в горелке аппарата Master

Свеча накала и форсунка располагается на задней плоскости головки горелочного устройства. К распылителю подведены 2 трубки (воздух от компрессора и топливоподача), к запальнику – высоковольтный кабель. Последний нередко пробивает на «массу», отчего пропадает искра на свече.

Топливный сетчатый фильтр находится внутри подающей трубки, опущенной в бак. Кстати сказать, емкость тоже надо промывать с периодичностью 500 часов работы. Элементы очистки воздуха стоят на задней

Принцип работы дизельных, газовых и электрических тепловых пушек

18 января 2017 г.

Принцип работы тепловой пушки вне зависимости от цены, сложности устройства или любой классификации, достаточно прост и, по сути, одинаков, как для дизельных или газовых, так и для электрических пушек.

Мощный вентилятор прогоняет холодный воздух через нагревательные элементы или камеру сгорания, в которой воздух нагревается и все тот же вентилятор способствует уже равномерному распределению горячего воздуха по помещению или открытому пространству.

Наиболее распространенными в использовании на данный момент являются три вида тепловых пушек: электрические, газовые и дизельные. Дизельные, в свою очередь, делятся на агрегаты прямого и непрямого нагрева.

В первом случае (прямого нагрева), продукты горения вместе с поступающим воздухом являются теплоносителем. Такие пушки применяются либо на открытой местности, либо в помещениях с хорошей системой приточно-вытяжной вентиляции.

Аппараты непрямого нагрева устроены таким образом, чтобы продукты горения не попадали в помещение, а отводились за его пределы. Как дизельные, таки газовые пушки требуют подключения к сети для питания вентилятора, системы поджига или системы безопасности.

По принципу впрыска топлива выделяют эжекторные и электромеханические пушки. Эжекторный принцип реализован следующим образом: воздушный поток, создаваемый насосом, создает разряжение и подсасывает топливо из бака. Далее, воздушно-топливная смесь через форсунку подается в камеру сгорания. Электромеханический впрыск осуществляется за счет установки топливного насоса и воздушного нагнетателя.

Принцип работы газовой тепловой пушки

С помощью электрического двигателя запускается вентилятор, засасывающий внутрь пушки холодный воздух. Топливо, в виде газа поступает через редуктор в горелку. Происходит воспламенение посредством пьезоэлемента (безопасность агрегата обеспечивается автоматической системой с термодатчиком, прекращающей подачу газа в случае, если пламя потухло). Проходящие сквозь пушку потоки нагретого воздуха выталкиваются с помощью вентилятора наружу.

Некоторые особенности газовых тепловых пушек

Возможность быстрого подключения и замены газового баллона
Стабильная работа даже в сильный мороз (в худшем случае необходимо потрясти баллон)

КПД устройства близок к 100%

Важно помнить, что при работе агрегата сгорает кислород в помещении, поэтому при обогреве в комнате не должны находиться люди, а после завершения работы агрегата необходимо проветривание.

Схема подачи газа в газовой тепловой пушке

Патрубок входа газа
Защита от гашения пламени
Электромагнитный клапан
Клапан-регулятор подачи газа
Газовая форсунка (сопло)
Головка горения
Термоэлемент
Термостат

После подключения газового баллона, газ попадает в патрубок входа газа (1), после этого в камеру защиты от гашения пламени (2), электромагнитный клапан (3), в клапан-регулятор подачи газа (4), в газовую форсунку (5), затем осуществляется воспламенение (поджиг) от свечи зажигания.

Термоэлемент (7) нагревается и способствует прохождению газа в камеру защиты от гашения пламени (2). Термостат (8) запускает электрическую цепь и пропускает газ через электромагнитный клапан. Также, термостат (8) ответственен за блокировку подачи газа (защита от перегрева).

Принцип работы дизельной тепловой пушки (прямоточной)

Из топливного бака дизельной прямоточной пушки топливо (как правило, солярка или керосин) попадает в специальный фильтр-отстойник. Далее, с помощью насоса или компрессора топливо поступает в форсунку.

Расположенный в задней части пушки вентилятор доставляет холодный воздух в камеру сгорания, одновременно с этим распределяя туда же топливо из форсунки. Происходит возгорание посредством свечи зажигания и электрическим элементом. Горячие воздушные массы вместе с продуктами горения устремляются в обогреваемое пространство.

Некоторые особенности дизельных тепловых пушек

Экономный расход топлива (10-15 часов непрерывной работы)
Небольшие затраты на электроэнергию (0,3-1 кВт)

В случае прямого нагрева, продукты сгорания попадают в обогреваемое пространство, поэтому необходима вентиляция помещения

Принцип работы электрической тепловой пушки

Забираемый вентилятором холодный воздух попадает внутрь пушки и нагревается там с помощью специальных нагревательных элементов (ТЭНов), а после этого вновь выбрасывается в помещение.

Некоторые особенности электрических тепловых пушек

Скорость прохождения воздушных масс через нагревательную систему высока, поэтому эффективность нагрева напрямую зависит именно от мощности ТЭНов
Скорость воздушного потока влияет на равномерность обогрева. Чем выше скорость, тем равномернее распределяется тепло (при этом сам обогрев происходит медленнее, так как воздух не успевает сильно нагреться)

Электрические тепловые пушки не предназначены для обогрева открытой местности. Для этих целей используют дизельные или газовые
При работе электрической пушки не выделяется посторонних запахов (в самые первые дни работы возможен специфический запах от ТЭНов, который вскоре пропадает)

Ассортимент товаров на сайте

В интернет-магазине «ВентИнформ» представлены электрические, газовые и дизельные тепловые пушки ведущих производителей, таких как Ballu, Hintek, СФО и другие. Подробнее ознакомиться с предлагаемой продукцией можно в каталоге отопительного оборудования в разделе тепловых пушек.

Дизельная тепловая пушка своими руками

Главная / Комплектующие и аксессуары / Тепловые пушки / Можно ли сделать дизельную тепловую пушку своими руками?

Тепловые пушки очень хороший способ обогреть какое-то помещение, где еще не имеется стационарного отопителя. Они очень быстро поднимают температуру воздуха до нужных значений и достаточно мобильны, чтобы можно было привезти и установить их в кратчайшие сроки.

Одним из видов таких отопителей, будут дизельные тепловые агрегаты. Они работают на дизельном топливе и являются одним из наиболее экономичных и выгодных решений.

Какие бывают дизельные тепловые обогреватели

Все агрегаты, которые в качестве топлива потребляют солярку, можно разделить на два вида:

Отопители с прямым нагревом
Обогреватели, использующие принцип непрямого нагревания воздушной массы

Первая категория имеет наиболее простой принцип работы: топливо горит, а воздух, нагнетаемый вентилятором, проходя сквозь пламя, нагревается, и отдает тепло в помещение.

У таких обогревателей есть один существенный недостаток – вместе с нагретым воздухом, в помещение попадают и все продукты сгорания солярки.

То есть вся гарь, сажа и дым, вылетают из пушки вместе с теплым воздухом и остаются в отапливаемом помещении. Необходима очень хорошая вентиляция, чтобы избежать отравления выхлопом.

Но и в случае, когда вентиляция организована, запах и сажа будут постоянно присутствовать в зоне обогрева.

Из положительных сторон такого решения, можно отметить только дешевизну – такие агрегаты наиболее дешевы, так как кроме вентилятора, корпуса и горелки, в конструкции практически ничего и нет.

Второй тип обогревателей интереснее. Такие дизельные тепловые пушки, используют другой принцип работы – они нагревают теплообменник, который, в свою очередь, отдает тепло воздуху.

В такой конструкции, все нагретые газы, вместе с остальным теплом, проходя через теплообменник, выводятся в дымовой канал. Если к нему присоединить трубу, можно вывести отработанные газы и сажу, из помещения наружу, обеспечив чистый воздух в обогреваемой зоне.

Можно ли собрать такое самостоятельно

Теоретически, собрать можно вообще все, что угодно. Но обогреватели – вещь особая. Они очень опасны, даже сделанные на фабрике. Что уж говорить, о самоделках.

Дизельная тепловая пушка, может быть собрана своими руками, но только на свой страх и риск, для ее изготовления обязательно наличие серьезных навыков в сборке подобных вещей. Если таких умений нет, то браться за самостоятельное изготовление дизельного отопителя категорически не рекомендуется!

В случаях, когда необходимые знания и практические навыки имеются, можно определиться с конструкцией и приступать к выбору типа собираемого агрегата.

Предпочтительнее собирать пушки с непрямым нагревом, так как они позволят отводить все газы и прочие вредные вещества, возникающие при горении солярки, наружу.

Но, собрать такое устройство немного сложнее, поэтому, своими руками, как правило, собирают варианты с прямым нагревом.

Принцип работы дизельной тепловой пушки очень прост, и все можно понять, взглянув на картинку:

Воздух, нагнетаемый электровентилятором, попадает в горелку, проходит через горящее пламя, и выдувается с другой стороны конструкции.

Для сборки понадобится:

Бак для топлива
Труба, из которой будет выполнен внешний корпус
Труба для камеры сгорания
Форсунка для топлива
Насос

Компоновка, предлагаемая здесь, не единственно возможная, при желании, ее можно изменять так, как будет удобно, но необходимо соблюдать некоторые правила:

Корпус бака обязательно должен быть из негорючего материала
Деталь, выполняющая роль экрана, должна быть из тугоплавкого материала, как и камера сгорания
Корпус отопителя, должен быть из толстого металла, который не расплавится от нагрева

В трубу, которая послужит корпусом агрегата, вставляется вентилятор. Внешний кожух, необходимо устанавливать так, чтобы между ним и баком для топлива, оставался зазор, не меньше, чем два – три сантиметра. Ни в коем случае, бак и корпус пушки не должны соприкасаться. Можно даже предусмотреть дополнительную теплоизоляцию бака.

Камера сгорания, представляющая собой трубу вдвое меньшего, чем внешняя диаметра, крепится точно посередине, внутри корпуса. Для вариантов устройств с отводом продуктов горения, в камере сгорания можно предусмотреть вертикальный канал, через который будут уходить отработанные газы.

Присоединяется форсунка к камере сгорания топлива. Соединять их следует металлической трубкой. Все соединения должны быть выполнены очень тщательно, и обязательно проверены перед запуском агрегата – протечек быть не должно. Форсунка соединяется с насосом и через него – с баком для топлива. Между форсункой и насосом, необходимо предусмотреть фильтр для топлива.

Перед камерой сгорания, на некотором расстоянии, устанавливается отражающий экран. Он будет очень сильно нагреваться, поэтому в процессе работы обогревателя, его касаться нельзя. Для того, чтобы избежать случайного касания, его утапливают внутрь корпуса.

При сборке необходимо учесть еще один момент – все торцы агрегата должны быть закрыты металлической сеткой для безопасности. На выходе, температура воздушной массы может подниматься до 250 градусов, так что стоять перед работающим обогревателем тоже не рекомендуется. Все узлы и агрегаты устройства, необходимо тщательно проверить перед заливкой топлива в бак.

Прежде, чем начинать сооружение тепловой пушки любого рода своими руками, крепко подумайте – а нужно ли так рисковать? Ведь любое устройство подобного плана всегда несет в себе некоторую опасность, даже будучи сделанным на заводе, в промышленных условиях.

Глава 3c — Первый закон — Закрытые системы

Глава 3c — Первый закон — Закрытые системы — дизельные двигатели (обновлено 19.03.2013)

Глава 3: Первый закон термодинамики для Закрытые системы

c) Дизельный цикл воздушного стандарта (Компрессионное зажигание) Двигатель

The Air Стандартный дизельный цикл — идеальный цикл для Компрессионное зажигание (CI) поршневые двигатели, впервые предложенные Рудольфом Дизель более 100 лет назад. Следующая ссылка от Kruse Технологическое партнерство описывает четырехтактный дизельный цикл работа в том числе короткая история Рудольфа Дизеля.Четырехтактный дизельный двигатель обычно используется в автомобильных системах, тогда как более крупные морские системы обычно используйте двухтактный дизельный цикл . Еще раз у нас есть отличная анимация от Matt Кевени , представляя работу четырехтактный дизельный цикл .

Фактический цикл CI чрезвычайно сложен, поэтому в при первоначальном анализе мы используем идеальное «стандартное» допущение, в котором рабочее тело представляет собой фиксированную массу воздуха, испытывающего полный цикл, который рассматривается как идеальный газ.Все процессы идеальны, горение заменяется добавлением тепла к воздух, а выхлоп заменяется процессом отвода тепла, который восстанавливает воздух в исходное состояние.

Идеальный дизельный двигатель воздушного стандарта отдельные процессы, каждый из которых может быть проанализирован отдельно, как показан в P-V диаграммы ниже. Два из четырех процессов цикла адиабатические процессы (адиабатический = отсутствие передачи тепла), поэтому до мы можем продолжить, нам нужно разработать уравнения для идеального газа адиабатический процесс следующим образом:

Адиабатический процесс идеального газа (Q = 0)

Результатом анализа являются следующие три основных форм, представляющих адиабатический процесс:

где k — коэффициент теплоемкостей и имеет номинальное значение 1.4 в 300К по воздуху.

Процесс 1-2 — это процесс адиабатического сжатия. Таким образом, при сжатии температура воздуха увеличивается. процесс, а при большой степени сжатия (обычно> 16: 1) он достигнет температуры воспламенения впрыскиваемого топлива. Таким образом данный условия в состоянии 1 и степень сжатия двигателя, в для определения давления и температуры в состоянии 2 (при конец процесса адиабатического сжатия) имеем:

Работа W _1-2, необходимая для сжатия газа показана как область под кривой P-V и оценивается как следует.

Альтернативный подход с использованием уравнения энергии использует преимущество адиабатического процесса (Q _1-2 = 0) приводит к гораздо более простому процессу:

(спасибо студентке Николь Блэкмор за то, что она рассказала мне об этой альтернативе подход)

Во время процесса 2-3 топливо впрыскивается и сгорает и это представлено процессом расширения при постоянном давлении. В состояние 3 («прекращение подачи топлива») процесс расширения продолжается адиабатически с понижением температуры до тех пор, пока не произойдет расширение полный.

Процесс 3-4, таким образом, представляет собой процесс адиабатического расширения. Общий объем работ по расширению W _exp = (Ш _2-3 + Ш _3-4) и отображается как область под P-V диаграмму и анализируется следующим образом:

Наконец, процесс 4-1 представляет постоянный объем процесс отвода тепла. В реальном дизельном двигателе газ просто выходит из цилиндра и вводится свежий заряд воздуха.

Чистая работа W _net, выполненная за цикл, составляет определяется по формуле: W _net = (W _exp + W _1-2), где, как и раньше, работа сжатия W _1-2 отрицательна (работа проделана по системе ).

В дизельном двигателе Air-Standard происходит ввод Q _в путем сжигания топлива, которое впрыскивается контролируемым образом, в идеале приводящий к процессу расширения при постоянном давлении 2-3 как показано ниже. При максимальном объеме (нижняя мертвая точка) сгоревшие газы просто истощаются и заменяются свежим зарядом воздуха. Это представлен эквивалентным процессом отвода тепла с постоянным объемом Q _из = -Q _4-1. Оба процесса анализируются следующим образом:

На этом этапе мы можем удобно определить КПД двигателя по тепловому потоку:

__________________________________________________________________________

В этом разделе резюмируются следующие проблемы:

Задача 3. 4 — А поршневой цилиндр без трения содержит 0,2 кг воздуха при 100 кПа. и 27 ° С. Теперь воздух медленно сжимается в соответствии с соотношением P V ^k = константа, где k = 1,4, до достижения конечного температура 77 ° C.

a) Набросок P-V диаграмма процесса относительно соответствующей постоянной температурные линии и указывают на этой диаграмме проделанную работу.
б) Использование основного определение границ выполненных работ определить границы работ выполнено в процессе [-7.18 кДж].
c) Используя уравнение энергии, определите тепла. передано в процессе [0 кДж] и убедитесь, что процесс находится в факт адиабатический.

Вывести все уравнения использовались начиная с с основным уравнением энергии для непроточной системы уравнение для изменения внутренней энергии идеального газа (Δu) основное уравнение для выполненной граничной работы и уравнения состояния идеального газа [ P. V = m.R.T ]. Использовать значения удельной теплоемкости определены при 300К для всего процесс.

Проблема 3.5 — Учитывать ход расширения только стандартный дизельный двигатель Air Standard с компрессией коэффициент 20 и коэффициент отсечки 2. В начале процесса (впрыск топлива) начальная температура 627 ° C, а воздух расширяется при постоянном давлении 6,2 МПа до отсечки (объемное соотношение 2: 1). Впоследствии воздух адиабатически расширяется (без теплопередачи). пока не достигнет максимальной громкости.

a) Нарисуйте это процесс на P-v диаграмма, четко показывающая все три состояния.Укажите на схеме общая работа, проделанная в течение всего процесса расширения.
б) Определите температуры, достигнутые в конце постоянного давления (топливо впрыск) процесс [1800K], а также в конце процесса расширения [830K], и нарисуйте три соответствующие линии постоянной температуры на P-v диаграмма.
c) Определите общая работа, выполненная во время хода расширения [1087 кДж / кг].
г) Определите общее количество тепла, подаваемого в воздух. во время такта расширения [1028 кДж / кг].

Вывести все используемые уравнения исходя из уравнения состояния идеального газа и адиабатического процесса соотношения, основное уравнение энергии для замкнутой системы, внутренняя энергия и энтальпия изменяют соотношения для идеального газа, и базовое определение граничной работы, выполняемой системой (при необходимости). Используйте значения удельной теплоемкости, определенные при 1000K для всего процесс расширения, полученный из таблицы Specific Теплоемкости воздуха .

Решенная проблема 3.6 — Идеальный двигатель с дизельным степень сжатия 18 и степень отсечки 2. В начале процесса сжатия рабочая жидкость находится при 100 кПа, 27 ° C (300 К). Определите температуру и давление воздуха в конце каждого процесса, чистый объем работы за цикл [кДж / кг] и термический КПД.

Обратите внимание, что номинальные значения удельной теплоемкости для воздуха при 300K используются C _P = 1,00 кДж / кг. K, C _v = 0.717 кДж / кг · K ,, и k = 1,4. Однако все они являются функциями температура, и с чрезвычайно высоким температурным диапазоном при работе с дизельными двигателями можно получить значительные ошибки. Один подход (который мы примем в этом примере) заключается в использовании типичного средняя температура на протяжении всего цикла.

Подход к решению:

Первым шагом является построение диаграммы, представляющей проблема, включая всю необходимую информацию. Мы замечаем, что не указаны ни объем, ни масса, поэтому диаграмма и решение будут быть в конкретных количествах.Самая полезная диаграмма для тепловой двигатель — P-v диаграмма полного цикла:

Следующим шагом является определение рабочей жидкости и определитесь с основными уравнениями или таблицами для использования. В этом случае рабочая жидкость — воздух, и мы решили использовать среднюю температура 900K на протяжении всего цикла для определения удельной теплоемкости значения емкости представлены в таблице Удельная теплоемкость воздуха .

Теперь мы проходим все четыре процесса, чтобы определять температуру и давление в конце каждого процесса.

Обратите внимание, что альтернативный метод оценки давление P ₂ — это просто использовать уравнение состояния идеального газа, как показано ниже:

Любой из подходов удовлетворителен — выберите тот, который вам удобнее. Теперь продолжим с топливом процесс постоянного давления впрыска:

Обратите внимание, что даже если проблема запрашивает «net производительность за цикл »мы рассчитали только тепло в и разогреть.В случае с дизельным двигателем намного проще оценить значения тепла, и мы можем легко получить чистую работу из энергетический баланс за полный цикл выглядит следующим образом:

Вы можете удивиться нереально высокой температуре полученная эффективность. В этом идеализированном анализе мы проигнорировали многие эффекты потерь, существующие в практических тепловых двигателях. Мы начнем понять некоторые из этих механизмов потерь, когда мы изучаем Второй закон in Глава 5 .

______________________________________________________________________________

В части d) Закона Первый закон — Цикловые двигатели Отто

______________________________________________________________________________________

Инженерная термодинамика, Израиль Уриэли находится под лицензией Creative Совместное использование авторских прав — некоммерческое использование — аналогично 3.0 США Лицензия

Тепловые пушки на дизельном топливе. Термопистолет: инструкция, цена и отзывы

Поддержание тепла внутри гаража зимой особенно актуально, если вы хотите возиться с автомобилем, поэтому система отопления должна быть эффективной и надежной. Благодаря этой работе тепловые пушки хорошо обрабатываются дизельным топливом. Они продаются в магазинах, где вы можете купить таким образом инструменты, запчасти для автомобилей и многое другое. Тепловые пушки на солярке отличаются хорошей производительностью, экономят деньги владельца и при правильном обращении не представляют опасности для здоровья.

общие характеристики

Чтобы понять преимущества данного оборудования, нужно знать, что это такое. Дизельная тепловая пушка работает по простому принципу, аналогичному тому, что используется в бытовых обогревателях — происходит нагрев воздуха с последующим впрыском его в струю. Когда он оказывается в холодном окружающем пространстве, горячие потоки отдают свою энергию массам холодного воздуха. Этот цикл продолжается до тех пор, пока все внутреннее пространство не нагреется до оптимальной температуры.

Устройство

Тепловые пушки на дизельном топливе снабжены надежным металлическим корпусом, предназначенным для защиты нагревательного элемента и нагнетателя от повреждения или проникновения в них предметов, которые могут загореться и стать причиной пожара.

В конструкции должен быть включен предохранительный элемент, отключающий систему в случае перегрева. Поэтому тепловые пушки на солярке можно смело включать, чтобы прогреть комнату, в которой вы что-то делаете, и не сильно беспокоиться. Однако меры предосторожности никто не отменял.

Принцип действия

Тепловые пушки на дизельном топливе, цены на которые начинаются от 3500 рублей, состоят из нескольких основных элементов: вентилятора, прогоняющего воздух через ТЭН, нагревательного элемента, а также корпуса, в котором все находится.Это описание достаточно общее, но разбираться в тонкостях устройства такого оборудования тем, кто его использует, нет необходимости. Если профессия мужчины — ремонт тепловых пушек, то это другое дело.

Итак, с устройством все понятно, а с принципом работы тут не намного сложнее. За счет сгорания топлива воздух обогащается теплом. Вентилятором прогоняется через зону нагрева. А как именно нагревается воздух, и позволяет разделить ружья на две категории.

Виды тепловых пушек

Говоря о безопасности, многие могут подумать, а куда деваются продукты сгорания, ведь дизель сгорает и образует определенные вещества, которые необходимо удалить. Все эти соединения довольно опасны для здоровья человека, поэтому важно позаботиться об их выводе. И тогда самое время рассказать, что тепловые пушки на дизельном топливе бывают двух видов: прямого и косвенного нагрева. Каждый из этих видов имеет свои особенности, особенности и возможности использования.

Тепловая пушка непрямого нагрева дизельная, хорошо подходит для гаража. Такая конструкция предполагает наличие патрубка — он предназначен для отвода отработанных газов. К нему крепится шланг, который потом можно вывести на улицу. Это не приведет к каким-либо значительным потерям тепла, однако в помещении не будет накапливаться вредный оксид углерода, а также другие вещества, представляющие опасность для здоровья. Именно поэтому дизельная тепловая пушка широко воспринимается как лучший вариант по сравнению с газовыми моделями.Многие устройства, работающие на газе, не имеют такого способа отвода продуктов сгорания, поэтому необходимо будет открыть гараж для вентиляции, что вызовет значительные потери драгоценного тепла.

Тепловая пушка прямого нагрева

Этот вариант не подходит для помещений, где находятся люди, поскольку продукты сгорания дизельного топлива смешиваются с горячим воздухом и накапливаются в помещении. Поэтому выбор должен основываться на наиболее тщательном изучении информации об устройстве.Если вам нужна тепловая пушка, инструкция к которой указывает на невозможность ее использования в помещении, где находятся люди, то перед покупкой стоит задуматься.

Область применения

Тепловые пушки на солярке можно найти во многих местах. Их обычно используют для отопления, при установке натяжных потолков для ускорения процесса нагрева пленки, а также везде, где есть потребность в мобильных устройствах, которые позволяют быстро и не слишком дорого отапливать помещения разной площади.

Наиболее распространенные тепловые пушки, отзывы о которых от пользователей в большинстве своем только положительные, получили как устройства для обогрева складов, строительных холлов, а также других мест, где требуется отопление, но использование традиционного оборудования затруднено или невозможно. по любым причинам. В частности, такие устройства становятся актуальными для зданий, в которых нет прямого подключения к электрическим сетям. Работа тепловой пушки также требует определенного расхода электроэнергии, но его не должно быть слишком много, поэтому небольшой переносной генератор способен справиться с этой задачей.

Виды

Тепловые пушки на дизельном топливе, использующие инфракрасное излучение, заслуживают особого внимания. Этот вид оборудования производит обогрев помещения без использования вентилятора, при этом температура воздуха не повышается за счет его прямого нагрева. Как и все инфракрасные обогреватели, такая пушка производит обогрев самолетов и предметов, а не воздушных масс внутри помещения. Нагревательный элемент здесь, как и во всех других случаях, работает, сжигая топливо, но не притягивая вентилятор. Это делает такое устройство совершенно бесшумным во время работы, что добавляет ему определенных преимуществ.

Правила эксплуатации

Основные требования к использованию оборудования различаются в зависимости от того, какой тип прибора используется. Если речь идет о пистолете с прямым нагревом, то требуется качественная вентиляция нагретой зоны. Чаще всего тепловые агрегаты используются для локального обогрева помещений с хорошей вентиляцией или полузакрытого типа. К обогревателям, в которых используется косвенная теплопередача, таких жестких требований нет, так как для отвода продуктов горения можно использовать дымоход.

Все чаще стали применять тепловые пушки на дизельном топливе При установке натяжных покрытий в жилых помещениях. Работа таких агрегатов требует минимального расхода топлива, что существенно снижает затраты. В этом случае требования к организации работы устройства предполагают организацию отвода выхлопных газов, что, как было сказано выше, делается очень просто.

Преимущества

Цена на тепловую пушку может быть от 3500 рублей (в зависимости от мощности и производителя), а ее верхний предел не ограничен.Такие обогреватели способны работать не только на дизельном топливе, но и на керосине или отработанном масле. За счет небольших дополнений в конструкции возможно использование такого топлива, в результате чего экономия оборудования увеличивается в несколько раз.

Основное преимущество таких устройств — их мобильность. Они очень мало весят, а основная их масса — это топливный бак, размеры которого зависят от мощности устройства. Благодаря этому можно без особых сложностей транспортировать оборудование и устанавливать в разных местах.

Достаточно большой модельный ряд позволяет выбрать подходящий вариант для решения любых задач. Максимальная эффективность тепловой пушки обеспечивается даже при ее минимальных габаритах, при этом затраты на обслуживание также сложно назвать значительными.

Основы рельсового орудия — Как работают рельсовые орудия

Рельсовая пушка — это большая электрическая цепь, состоящая из трех частей: источника питания, пары параллельных рельсов и подвижного якоря. Давайте рассмотрим каждую из этих частей более подробно.

Этот контент несовместим с этим устройством.

Блок питания — это просто источник электрического тока. Обычно ток, используемый в рельсовых пушках среднего и большого калибра, составляет миллионы ампер.

Рельсы представляют собой отрезки из проводящего металла, например меди. Их длина может составлять от четырех до 30 футов (9 метров).

Якорь перекрывает зазор между рельсами.Это может быть цельный кусок токопроводящего металла или токопроводящий сабо — носитель, в котором находится дротик или другой снаряд. Некоторые рельсовые пушки используют якорь плазменный . В этой установке тонкая металлическая фольга помещается на тыльную сторону непроводящего снаряда. Когда энергия проходит через эту фольгу, она испаряется и превращается в плазму, по которой течет ток.

Вот как части работают вместе:

Электрический ток проходит от положительной клеммы источника питания вверх по положительной шине через якорь и вниз по отрицательной шине обратно к источнику питания.

Ток, протекающий по любому проводу, создает вокруг него магнитное поле — область, где чувствуется магнитная сила. Эта сила имеет как величину, так и направление. В рельсовой пушке два рельса действуют как провода, а вокруг каждого рельса циркулирует магнитное поле. Силовые линии магнитного поля проходят по кругу против часовой стрелки вокруг положительного рельса и по кругу по часовой стрелке вокруг отрицательного рельса. Чистое магнитное поле между рельсами направлено вертикально.

Подобно заряженному проводу в электрическом поле, снаряд испытывает силу, известную как сила Лоренца (в честь голландского физика Хендрика А.Лоренц). Сила Лоренца направлена перпендикулярно магнитному полю и направлению тока, протекающего через якорь. Вы можете увидеть, как это работает, на диаграмме ниже.

Обратите внимание, что сила Лоренца параллельна рельсам, действуя вдали от источника питания. Величина силы определяется уравнением F = (i) (L) (B), где F — чистая сила, i — ток, L, — длина рельсов и B.