W niniejszym artykule przedstawiono problematykę rozruchu silnika o zapłonie samoczynnym. Omówiono także wybrane parametry tego procesu przejściowego. Miało to na celu usystematyzowanie wybranych pojęć i zagadnień związanych z rozruchem. Przemyślenia zawarte w tym artykule są wynikiem dokonanego przeglądu literatury oraz wieloletnich badań prowadzonych przez autora.
EN
This article presents the problems connected with diesel engine start-up. The chosen parameters of this temporary process of the engine operation are also discussed. The aim of the article was to systemize the selected terms and issues connected with the diesel engine start-up. Conclusions presented in this paper are the result of the overview of the literature, as well as many years of research conducted by the author.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Different start-up strategies for batch extractive distillation were developed and investigated using rigorous simulations. For this purpose a detailed dynamic model is developed that takes into account a cold and empty column as an initial condition. The developed strategies consider also the variation in beginning of entrainer supply for several start-up procedures (start-up operation cases).
PL
Opracowano różne strategie rozruchu kolumn do ekstrakcyjnej destylacji okresowej z użyciem ścisłej symulacji. Opracowano szczegółowy model dynamiczny, w którym zimna i pusta kolumna odpowiada stanowi początkowemu. Opracowane strategie uwzględniają różnice na początku dozowania czynnika nośnego dla kilku procedur rozruchu (przypadki operacji rozruchu).
Sieci okrętowe zasilane prądnicami samowzbudnymi AC są przygotowane do rozruchów dużych silników asynchronicznych zwartych. Rozruch jest realizowany przez bezpośrednie włączenie do sieci lub przez układ gwiazda/trójkąt. Silnik obciążony momentem od maszyny napędzanej tj. pompy, sprężarki, wentylatora itp. przy włączeniu w trójkąt pobiera z sieci prądy zależne od momentu na wale i czasu przełączenia. W stanach dynamicznych prądy trójkąta mogą znacznie przekraczać wartości znamionowe.
EN
The ship's network source of AC generators works normal of start big AC cage electromotor. Start of AC electromotor is realise by why-delta system. When we have load torque of pump, compressor, fan etc. current of the delta is changing in time of operation and value of torque. Current of dynamic processes during connection of triangle exceeds over normal value.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono sposób modelowania zmian masy urobku przenoszonego przez przenośnik taśmowy włączony w ciąg transportowy. Uwzględniono zarówno zmiany wywołane zdawaniem urobku, jak i doładowywaniem przez przenośnik poprzedni w ciągu. Dokonano symulacji przebiegów rozruchowych z wykorzystaniem rozbudowanego matematycznego modelu przenośnika napędzanego silnikami klatkowymi lub pierścieniowymi. Badano wpływ doładowywania przenośnika przez poprzedzający go w ciągu na przebiegi sił w taśmie. Pokazano skutki niewłaściwego doboru czasu załączenia przenośnika poprzedzającego badany. Wykazano celowość uwzględniania zmian mas w modelowaniu przenośników.
EN
Way of modelling of variations of load mass carried by belt conveyor included in a sequence of conveyors was presented. Variations produced by both unloading and loading by previous conveyor was taken into account. Simulations of start-up courses by using the extended mathematical belt conveyor model drived by squirrel cage or wound rotor motors was performed. Influence of loading of belt conveyor by previous conveyor in conveyors sequence on courses of forces in belt was investigated. Effects of inappropriate choice of start time for previous conveyor was presented. Advisability of taking into consideration of masses variability in belt conveyor modelling was proved.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper contains chosen concerning problems of new solutions of glow plug. Well working and unfailing glow plug are indispensable at every cold diesel engine starting. Introduced constructions are a connection of successes of the knowledge of commercial materials, the thermal technics and the electronics. Parameters of these modern glow plug make possible the unfailing start of subtle technically new engines in every weather conditions.
PL
W niniejszym artykule przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące nowych rozwiązań świec żarowych. Dobrze działające i niezawodne świece żarowe są niezbędne przy każdym zimnym rozruchu silnika o zapłonie samoczynnym. Przedstawione konstrukcje są połączeniem osiągnięć materiałoznawstwa, techniki cieplnej i elektroniki. Parametry nowoczesnych świec żarowych umożliwiają niezawodny rozruch wyrafinowanych technicznie, nowych silników o zapłonie samoczynnym w każdych warunkach atmosferycznych.
Moment oporu silnika nie ma wartości stałej. Wynika to z występowania sił gazowych (przemian ładunku w cylindrach) oraz mas poruszających się ruchem posuwisto-zwrotnym. Scharakteryzowano napędzanie wału korbowego silnika spalinowego przez elektryczny i pneumatyczny układ rozruchowy. Wskazano cechy procesu wynikające ze zmian momentu oporu silnika oraz właściwości źródła energii - układu rozruchowego. Porównano stopień nierównomierności prędkości obrotowej wału korbowego silnika napędzanego tymi układami. Przedstawiono wyniki badań napędzania wału korbowego silnika przez elektryczny układ rozruchowy oraz analizę porównawcza napędzania wału korbowego silnika. Omówiono zmiany charakterystyki mocy i parametrów pracy rozrusznika elektrycznego i pneumatycznego pod wpływem zmiany temperatury.
EN
Piston engine resistance torque has not a constant value. It is because of gaseous forces existing (charge processes) and masses moving forward and backward. The engine crankshaft driving by electric and pneumatic starting unit is characterised. The features of its process are pointed being the consequence of engine resistance torque changes and properties of energy source - starting unit. The inequality of engine crankshaft rotational speed driven with the help of these units is compared. The test results of engine crankshaft driving by electric starting unit are presented and the comparative analysis of crankshaft driving with the help of these starting units as well. There is discussed the temperature change influence on power characteristics and operating parameters of electric and pneumatic starter.
Rozruch silników indukcyjnych klatkowych o napięciu znamionowym 6000 V odbywa się zazwyczaj drogą bezpośredniego załączenia na pełne napięcie sieci. Podczas rozruchu w silniku występują znaczne naprężenia statyczne i dynamiczne. Naprężenia te pochodzą od przepływu prądu rozruchowego oraz wibracji elektrodynamicznych występujących podczas rozruchu. Właściwy dobór i właściwe zaprojektowanie uzwojenia stojana, a przede wszystkim klatki wirnika, mają podstawowe znaczenie dla silników średniej i dużej mocy odbywających rozruch przez załączenie bezpośrednio na sieć. W artykule omówiono termiczne i elektrodynamiczne zjawiska występujące w trakcie rozruchu silników, pokazano przykłady typowych uszkodzeń klatek wirnika, podano zalecenia dla eksploatacji.
EN
Industrial AC cage rotor motors of nominal voltage 6000 used in power plants are started by switching direct on line. Static and dynamie stresses in the motor occurred at starting period are of highest level in the whole motor's life. The stresses are caused by initial starting current surges in stator and rotor (squirrel cage) windings, as well as electro-dynamic vibrations occurred at starting period. Proper choice and proper design of the stator windings and rotor cage is of high importance for d.o.l, started induction motors of middle and high capacity. In the paper thermal and dynamic effects of starting current for d.o.l. started motors are evaluated, examples of typical disintegrated squirrel cages showed and recommendations for motor's exploitation given.
The paper reports the detailed transient analysis of the cage induction motor (IM) at start up from the grid. Both start-off and run up stages are investigated to reveal the physical reasons of arising instantaneous torque surges. On the base of mathematical modeling the IM analytical expressions were derived and used at computer simulation of transient. The impact of rotor speed and character of transient currents on torque surges and electromagnetic transient time is determined.
PL
W artykule przedstawiono analizę stanów przejściowych silnika indukcyjnego klatkowego (IM) dla rozruchu. Pojawienie się dodatkowego momentu obrotowego przy zakończeniu rozruchu i wzroście prędkości ma uzasadnienie fizyczne. W oparciu o modelowanie matematyczne wykonano symulację komputerową stanów przejściowych silnika indukcyjnego. Na wartość momentu i czasowe zmiany elektromagnetyczne mają wpływ prędkości wirnika i charakter prądu w stanach nieustalonych.
Układy łagodnego (miękkiego) rozruchu są używane przede wszystkim w silnikach indukcyjnych, rzadziej w szeregowych silnikach komutatorowych. Silniki indukcyjne asynchroniczne z wirnikiem klatkowym znalazły zastosowanie głównie w układach napędowych, dzięki niskiej cenie i prostej budowie. Mimo wielu zalet maszyny tego typu mają również wady, do których należy zaliczyć duży prąd rozruchowy.
Przedstawiono metodę obliczania momentu tarcia w polimerowych łożyskach ślizgowych podczas rozruchu. Zastosowano metodę elementu skończonego (FEM) do wyznaczenia rozkładu nacisków w strefie styku czopa z panewką. Zastosowanie techniki komputerowej (program ABACUS CAE) umożliwiło łatwą i szybką analizę wpływu czynników konstrukcyjnych i materiałowych na opory ruchu podczas rozruchu. Uzyskano zadowalającą korelację wyników obliczeń z danymi eksperymentalnymi.
EN
A method of computation of the friction torque in polymer sliding bearings during start-up is presented in this paper. Finite element method (FEM) was used to determine the distribution of contact pressure in contact of the shaft with the bush. Application of the computer technology (computer program ABAQUS CAE) enabled carrying out an easy and quick analysis of the effect of constructional and material alterations on the friction during starting. To carry out such analysis it is necessary to know the mechanical and tribological properties of the polymer material from which the bush has been made. For this purpose, a study of mechanical and tribological properties of selected thermoplastic polymers was conducted. The results obtained were compared to those obtained using experimental investigations of polymer bearings with using apparatus for testing of sliding bearings. The results of determination of frictional torque in polymer sliding bearing during startup with using of FEM confirmed their satisfactory correlation with results of experiment.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono koncepcję procesu uruchamiania silnika indukcyjnego wirującego z nieznaną prędkością. Uruchomienie silnika odbywa się w wyniku identyfikacji częstotliwości napięć zasilających, które odpowiadają bieżącej wartości prędkości. Identyfikacja ta oparta jest na wyniku obserwacji wielkości proporcjonalnej do wartości mocy chwilowej, który po odfiltrowaniu dolnoprzepustowym staje się logicznym sygnałem warunkującym normalną pracę urządzenia sterującego. Jako normalną pracę urządzenia sterującego rozumie się realizację sterowania skalarnego silnikiem indukcyjnym. W artykule zamieszczono wybrane wyniki badań urządzenia realizującego opisaną procedurę załączającą.
EN
The article describes the concept of the startup process of the induction motor rotated with unknown speed. The motor start takes place as a result of the identification of frequency of power supply voltages, which correspond to the current values of the speed. This identification is based on the result of the observation volume in proportion to the instantaneous value. This value after LP filtering becomes a logical signal which determines the normal work of the control device. The implementation of the scalar control of the induction motor is considered as the normal work of the control device. The article contains selected results of the test equipment for the implementation of a described procedure.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano metodę oceny eksploatacyjnej trwałości tłokowego silnika samochodowego z uwzględnieniem przebiegu rozruchu. Metoda ta została opracowana na podstawie przeprowadzonych badań stanowiskowych i eksploatacyjnych silnika.
EN
The paper presents a method of prediction engine durability in conditions of operation, including engine start-up. This method was verified on the ground of test stand and road operation of the 359M engine mounted on the Star 1142 truck.
Under steady-state conditions when fluid temperature is constant, there is no damping and time lag and temperature measurement can be accomplished with a high degree of accuracy. However, when fluid temperature is varying rapidly as during start-up, quite appreciable differences occur between the actual fluid temperature and the measured temperature. This is due to the time required for the transfer of heat to the thermocouple placed inside a heavy thermometer pocket. In this paper, two different techniques for determining transient fluid temperature based on the first and second order thermometer model are presented. The fluid temperature was determined using the temperature indicated by the thermometer, which was suddenly immersed into boiling water. To demonstrate the applicability of the presented method to actual data, the time constants for the three sheathed thermocouples with different diameters, placed in the air stream, were estimated as a function of the air velocity.
PL
W stanie ustalonym, gdy temperatura płynu jest stała oraz nie występują zjawiska tłumienia i opóźnienia, pomiar zmian temperatury czynnika za pomocą termometru może być dokonany z dużą dokładnością. Jednakże podczas rozruchu, gdy temperatura czynnika ulega gwałtownym zmianom, występują znaczne różnice pomiędzy temperaturą rzeczywistą i zmierzoną z uwagi na bezwładność masywnej osłony termoelementu. W mniejszej pracy przedstawione zostały dwa sposoby określania nieustalonej temperatury czynnika oparte na przybliżeniu termoelementu za pomocą modelu inercyjnego I i II rzędu. Temperatura czynnika jest określana na podstawie pomiarów dokonanych przez dwa termoelementy o różnych średnicach zanurzonych nagle we wrzącej wodzie. Aby zademonstrować przydatność prezentowanej metody w pomiarach temperatury na obiektach rzeczywistych (np. rurociągów parowych) dla termoelementów płaszczowych wyznaczone zostały stałe czasowe w funkcji prędkości.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Power unit devices such as collectors, separators or steam gate valves operate in aggressive environment. During heating and cooling operations they are exposed to sudden temperature and pressure changes, which originate high stress concentration at certain points. Additionally, the cyclic character of loading causes material fatigue, known as low-cyclic fatigue. This phenomenon may lead to the formation of fracture. Manufacturers of steam boilers advise on how to ensure proper heating processes. Efforts are made to develop an appropriate method for determining optimum operating parameters during start-up and shut-down phase of power units. A new optimization method based on the assumption that the maximum total stresses in the whole construction should be equal to the allowable stresses is presented. Developed methods are of great practical significance. They can greatly enhance the performance of power units by reducing duration of all transient operations and extending their longevity.
PL
Urządzenia energetyczne takie jak kolektory, separatory czy zasuwy parowe pracują w agresywnym środowisku. Podczas procesu rozruchów i odstawień bloków są narażone na nagłe zmiany temperatury i ciśnienia, co powoduje duże naprężenia w konstrukcji. Ponadto, zmienny charakter obciążenia powoduje zmęczenie materiału, które znane jest jako zmęczenie niskocyklowe. Zjawisko to prowadzi do powstania pęknięć w strukturze. Producenci kotłów parowych podają, jak przeprowadzić prawidłowy proces nagrzewania. Podejmowane są próby znalezienia odpowiednich metod, pozwalających na wyznaczenie prawidłowych parametrów pracy podczas rozruchów i odstawień kotłów. W pracy przedstawiono nowatorską procedurę optymalizacyjną, która zakłada, że naprężenia całkowite, powstające podczas procesów nagrzewania i ochładzania, nie przekroczą wartości dopuszczalnych. Przedstawiona metoda ma bardzo duże znaczenie praktyczne. Pozwala zoptymalizować procesy rozruchów i odstawień przez skrócenie czasu nagrzewania i ochładzania, zwiększając jednocześnie żywotność urządzeń energetycznych.
W pracy sformułowano zagadnienie oceny procesów uruchamiania bloków energetycznych. Opracowano algorytm rozwiązania zadania z uwzględnieniem kosztów eksploatacji. Analizowano wybrany okres eksploatacji bloku Dt0. Znana jest liczba uruchomień DN0 i czas trwania uruchomień tr w badanym okresie Dt0. Podstawową analizowaną wielkością jest czas rozruchu. Rozwiązanie sprowadza się do wyznaczenia i porównania rozruchów typowych (o średnim czasie rozruchu) oraz rozruchów skrajnych (najkrótszych) bloku. Analizowano wpływ skrócenia albo wydłużenia czasu rozruchu na zużycie zmęczeniowe elementów i straty rozruchowe. Wydłużenie czasu rozruchu prowadzi z jednej strony do zmniejszenia zużycia zmęczeniowego elementów, z drugiej zaś do zwiększenia strat rozruchowych. Skrócenie czasu rozruchu daje efekt odwrotny. Podano algorytm oceny strat rozruchowych bloku energetycznego. Przeprowadzono ocenę ekonomiczną procesów uruchamiania bloku. Określono wpływ skrócenia czasu rozruchu na koszty eksploatacji.
EN
The paper formulates the problem of power units start-up processes assessment. An algorithm was developed to solve the problem with the respect to the costs of operation. The analysis concerned a chosen period of the power unit operation Dt0. The number DN0 and the duration of the start-ups tr are known for the given period Dt0. The main value under analysis is the start-up duration. The problem solution determines and compares typical start-ups (average start-up duration) and extreme start-ups (the shortest ones) for an analyzed power unit. The assessment regarded the influence of an increased or decreased start-up duration on the fatigue wear and start-up losses. An increased start-up duration leads on one side to lower fatigue wear of the turbine components but on the other hand to higher start-up losses. A decreased duration causes opposite effects. The paper describes the algorithm, which evaluates the start-up losses for a power generating unit. An economical assessment of the start-up processes was also conducted. The influence was determined of the shorten start-up duration on the operation costs.