Рапично олио като алтернативно гориво за дизелови

Наименование на работа: рапично олио като алтернативно гориво за дизелови двигатели

Специализация: Производство и промишлените технологии

Описание: Двигатели с вътрешно горене (ДВГ), към днешна дата, са най-големите потребители на петролни горива, получени. Поради непрекъснатото нарастване на броя на двигателя с вътрешно горене и да се намали броят на новооткритите залежи от нефт се задълбочава.

Размер на файла: 39.56 KB

изтеглен на работа: 83 души.

Двигатели с вътрешно горене (ДВГ), към днешна дата, са най-големите потребители на петролни горива, получени. Поради непрекъснатото нарастване на броя на двигателите с вътрешно горене и намаляване на броя на новооткритите петролни полета изостри проблема с енергийната криза. Освен това, ICE горене влоши състоянието на околната среда. Съответно, действителната задача е да се идентифицират и прилагат методи за подготовка и използване на горива, алтернативна масло, за да се отговори на енергия и екологични проблеми. Един от най-перспективните направления в решаването на тези проблеми е използването на горива на базата на растителни масла. За страните с умерен климат, въз основа на възможността за отглеждане, добив, съдържание на масло в семената, възможни, и, в същото време, най-рентабилни производството на гориво се признава на базата на рапично масло.

За България, изследванията в тази област също са от значение, въпреки наличието на собствените си петролни полета. Значението на тези изследвания се дължи на следното: първо, изчерпването на запасите от петрол, и второ, на интересите на селските и селскостопанските райони за намаляване на енергийната зависимост от доставчици петролни и третият, успоредно с решаването на проблемите на околната среда на енергията и ние решим проблема на заетостта посредством на допълнителни работни места в производството на гориво от рапично масло и на четвърто място, чисто масло от рапица е значително по-ниска Sebesta imost сравнение с конвенционалните горива.

Но в по-дългосрочен план ще бъде най-интересното, най-вероятно, това е горивото от възобновяеми източници. И преди всичко, # 151; . Биомаса (. Дървесина, селскостопански продукти, и т.н.), които 170-200 милиарда тона годишно, произведени в света, която е еквивалентна на 70 енергично # 151; 80 милиарда тона петрол .. В този случай, както теоретично, така и експериментално доказва, че най-обещаващите растителни масла # 151; слънчоглед, памучно, соево, ленено семе, палмово, фъстъци, рапица и други. Те могат да бъдат използвани в първоначалния си вид или след химическо третиране (рафиниране), така и в смес с горивни масла или алкохоли. Освен това, не най-интересните масла и техните метилови естери, получени както от отпадъци за преработка на храни и директно от растителни масла. Ето защо в Европа (Англия, Германия, Полша, Франция, Швеция) и в Азия (Китай, Индия, Индонезия) вече са започнали да прилагат PBX гориво от растителни масла и продукти от тяхната химическа обработка # 151; метилов естер и алкохол. Освен това в тези страни имат законодателство относно производството на смеси от газьол и на такива продукти.

Предимства и недостатъци на [4] (Таблица. 1, в който знак "+" означава присъствието на предимства в сравнение с дизелово гориво,

Таблица 1. Предимства и недостатъци на горива

знакът "-" - тяхното отсъствие и "+" / "-" - комбинацията и ред или други) алтернативни горива, и по-специално тяхното използване в дизелови двигатели поради техния състав, физични и химични свойства и възможността за получаване на енергия от възобновяеми суровини.

Както може да се види от него, най-обещаващите наистина да се разглежда като гориво, получен от растителни масла, най-вече # 151; от рапично масло. Включително защото, от една страна, високата доходност на рапица му дава възможност да 1 ха култури имат 1000-15000 литра биогорива; На второ място, това прави почти неизчерпаем източник на суровини.

Рапично масло е смес от моно-, ди- и триацилглицероли, което съдържа в състава си молекули от различни мастни киселини, т.е.. Е. Макромолекулни окислени въглеводородни съединения с база, свързана с молекула на глицерол.

Основното предимство на горива, получени от рапично масло, # 151; почти пълна биологична разградимост. [2] Те съдържат 10 # 151; 12% тегловни от кислород, може значително да намали емисиите на замърсители като въглеводороди и сажди и азотни оксиди # 151; поради по-ниски температури на горене. Освен това, рапично масло всъщност не съдържа сяра съединение; тя не трябва, и полициклични ароматни въглеводороди # 151; канцерогени, обикновено съдържащи се в отработените газове на дизеловите двигатели.

Се счита обещаващ както в случая на други масла себе си не рапично масло и получената метил естер: в някои европейски страни той вече се използва като самостоятелна гориво или добавки към дизелово гориво от нефтен произход. Например, в Германия има повече от 90 растения за производство на рапично масло и гориво "биодизел" (съотношение 43: 8) на базата на рапично масло метил естер, произведен осем компании.

Активен естер е смес от мастни киселинни метилови естери. Получава се от прякото ацилглицерол трансестерификация на рапично масло с метилов алкохол при температура от 353 151 #; 363 К (80 # 151; 90 ° С) в присъствието на калиев хидроксид. Според техните физико-химични свойства, е близо до стандартни дизелови горива, т. Е. масло се различава от по-ниска плътност, вискозитет, пламна температура, по-висока цетановото число може следователно, е много важно да се подава към двигателя цилиндри номинална устройството за подаване на гориво. Основното нещо, когато се работи върху него става екологично чист дизел.

Фирма "VW" [4], проведено проучване на сериен четири-цилиндров атмосферен дизел vihrekamernogo измерение S / D # 151; 8.64 / 7.65 и мощност от 40 кВт (54 к.с. ..), по време на който първоначално е работил с дизелово гориво (характеристики: обхват на кипене # 151; 449 # 151; 621 К, 176 или # 151, 348 ° С, плътност # 151; 821 кг / м 3. цетановото число # 151; 52), и след това метилов етер с температура на кипене от 575 # 151 К 629 (# 302, 151, 386 ° С). Създаден: хартията да престои за изпитване и ECE превод от дизелово гориво за емисиите на въглероден окис масло естер на рапично се намалява от 4,5 до 3,57 г / изпитване, въглеводороди # 151; от 0,82 до 0,37 г / изпитване и азотни оксиди, напротив, да се увеличи с 2,56 до 3,01 гр / тест. Намалена и димност на отработените газове. Например, при условия на пълно натоварване # 151; 2 единици. от мащаба на "Bosch" в целия диапазон от скорости на работа по частичен # 151; 0.5 # 151; 1 единица. Емисионен намалява канцерогени ароматни въглеводороди. Например, FTP 75 е 2 пъти по-ниска в САЩ получи в режим на цикъл.

Въпреки това, когато всички консумация цикли метил естер е малко (-12%) повече дизелово гориво. Това се дължи на по-малко от това на последния (37.8 Vs. 42.5 MJ / кг), калоричност. При работа на метилов и увеличава емисиите на алдехиди. Но като цяло, дизел, работи върху разхода на гориво, се характеризира с ниска обща токсичност на отработените газове.

За съжаление, масло от рапица метилов # 151; химически активност (агресивна) течността [5]. Ето защо, когато се използва като добавка към резервоари дизелово гориво, тръби и други елементи на дизайна на горивната система, в контакт с тях, трябва да има защитно покритие. В допълнение, производството му не може да се дължи на редица екологични. В крайна сметка е по-скъпо дизелово гориво. Ето защо, рапично масло, изглежда, че все още за предпочитане. Въпреки това, когато дизеловият двигател също така поражда редица проблеми. По-специално, казват много експерти, че 100 през # 151; 200 части по тях на дизелов двигател наблюдава увеличено количество въглеродни отлагания върху повърхността на горивната камера и коксуващи дюзите спрей дюзи. Какво е законен: в това масло са много смолисти вещества, следователно коксуващи (0.4%) по-висок коксуване дизелово гориво (0.2%). Независимо от това, като се има предвид, че 305 Standard # 151; 82 ограничава окончателната стойност на 0,3%, е съвсем очевидно, мотика дизел и смеси на петрола рапица, които отговарят на изискванията на ГОСТ, специално работно не е така.

Друг проблем с дизелов двигател на рапично масло, # 151; повишен вискозитет на последната: нормалната (293 К, или 20 ° С) температура е много по-висока от тази на стандартната дизелово гориво (75 и 3.8 mm 2 / сек). Въпреки това, като температурата се увеличава, тази разлика се намалява. Например, при 313 К (40 ° С) вискозитетът на рапично масло # 151; 36 мм 2 / S, R. Е. намалява наполовина, и при 343 К (70 ° С) # 151; до 17.5 mm 2 / и, или дори повече от два пъти. Но най-важното е, че показват значително по-малко вискозни смеси на рапично масло с дизелово гориво. Така, вискозитетът на смес, съдържаща (по обем) 80% дизелово гориво и 20% рапично масло, при температура 292 К (20 ° С) е 9 мм 2 / сек, и при 313 К (40 ° С), Типични условия системи дизелово гориво, # 151; 5 мм 2 / сек. С други думи, това е съизмерим с вискозитета на чисто дизелово гориво (спецификация: # 3 151, 6 mm 2 / сек).

По този начин, тъй като рапично масло в техните физико-химични свойства, различни от стандартен дизелов гориво, е препоръчително да се прилага смес от последния. Особено, тъй като тези компоненти са добре смесени, и смесите имат свойства, които им позволяват да се изгарят в дизелов двигател без промяна на нейната структура.

Български учени са провели собствената си тест на дизелово D-245.12S (4 CHN 11 / 12.5), продуциран от Минск Motor Plant, в две версии на пълното му сет.

Първият вариант е оборудван с турбокомпресор турбокомпресор 6 Борисов авто агрегати растение, режима на помпата. PP4M10Ulf (диаметър на буталото и инсулт # 151; 10 mm) на фирмата "Чешката MOTORPAL" дюзи на "Kuroapparatura" (Vilnius) регулиране инжектиране старт налягане от 21.5 МРа (215 кгс / cm2) и като DOP спрей 119S534 компания диаметър "MOTORPAL" пет пръскане отвор 0 34 mm, а общата ефективна площ на модула на пулверизатор, равна на 0.250 мм 2. резултатите от изследванията си на тест 13 стъпка цикъл показва, че: когато дизелов двигател на смес от "80% от дизелово гориво 20% рапично масло" екологичните показатели забележимо подобрява емисията на светлина въглеводороди намалява 1,519 до 0,965 грама / (кВт • з), т.е. 36,5% ..; NOx # 151; от 7,442 до 7,159 гр / (кВт • з), или 3.8%. Въпреки това, емисиите на въглероден оксид, напротив, се увеличава с 9.5% # 151; с W до 482 W 814 г / (кВт • з).

Последното се дължи на някои (6 # 151; 10%) повишаване на разхода на гориво и времето съответно увеличение на дизел мощност. По-специално, двигателят превод на смесването биогоривата максимален режим на въртящ момент (п = 1,500 мин -1) мощност се увеличава от 53.6 до 57.1 кВт (от 72.8 до 77.6 л. С), и максимално ниво на мощност (п = 2,400 мин -1) # 151; от 75,5 до 78,2 кВт (от 102.6 до 106.3 литра. с.). така извънредно коефициент въздух α остават практически непроменени (1.7 и 2.2 съответно на споменатата режими), че поради по-ниската количеството въздух, необходим за горенето на 1 кг гориво (14.3 кг / кг в дизелово гориво и 13.9 кг / кг в сместа).

Характерно е, че преходът от дизелово гориво в сместа под внимание, че се отразява на специфичния разход на гориво: режим на максималния въртящ момент се увеличава с 225,8 до 231,8 грама / (кВт • з) или 166,2 до 170,6 г / (з • к.с.), и при максимална мощност # 151; от 249,0 до 255,1 гр / (кВт • з) или 183,3 до 187,8 грама / (HP. • Н). причина # 151; по-малко от дизелово гориво, стойността изгаряне на сместа (съответно 41,5 и 42,5 MJ / кг).

Ефективният коефициент на дизеловия двигател на този преход почти непроменена: в режим на максимален въртящ момент, и в двата случая това е равно на 37,5% и при максимална мощност # 151; 34%. непрозрачност на отработените газове при максимална режим въртящ момент намалява 25-16% на касета мащаб и при максимална мощност # 151; 11-8%. И накрая, не се наблюдава след 100 часа работа на дизелови инжектори мощност коксов.

Втори пример оборудване дизелов D-245.12S: система производство на гориво Noginsky оборудване гориво фабрика, пръскачки режими. 171R.10.03 Алтайските растителна точност продукти с пръскачка 10 дупки с диаметър 0,23 мм. той изпитва на трактор "Беларус", и по-действителна употреба. ИНСТАЛАЦИИ: след 500 часа работа на дизелов двигател на смес от 70% дизелово гориво и 30% рапично масло, е само частично коксуване на впръскващите дюзи, които на практика не води до загуба на ефективност, въпреки че мощността на двигателя намалява.

Така, очевидно е, че използването на дюзи с по-малък брой дупки пръскачка и съответно по-големи от диаметъра им значително да намали или избегне коксуване. И за пълното му елиминиране (и не само, когато се работи на рапично масло) е достатъчно да се прилага най-известните мерки. Например, периодично работи при условия на висока производителност, периодично подава през отворите за пулверизиране и емулсия вода гориво Т. Н.

Рапично олио ПЕРСПЕКТИВИ в чужбина и в България

Какво е състоянието на и перспективите за производството на рапично олио и биодизел в България? В България тя се отглежда главно през пролетта изнасилване. Площ под след което се увеличава намалява, и заема около 650 хектара, че е 0.10 # 150 ;. 0,27% от общата обработваемите площи в страната, и 0.6 # 150; 1.2% рапица култури в света. Така само 20 # 150; 26% от обема на маслодайна рапица се обработва локално # 151; не е имало съответния капацитет. Значителна част от произведените семена (50%) е бил изнесен от страната, главно в Германия и Холандия, където внасят обратно на рапично масло, в размер на 80% от общия размер на вносните масла. Produce рапично предмет 43 България, главно, RT (37%) и Ставропол (20%). Значително разширява култури в Сибир, особено в Омска, Тюмен, Иркутск и Алтай. Почвени и климатични условия дават възможност за разширяване на площите, засети с рапица в България до 5 милиона хектара.

1. Vyrubov DN Двигатели с вътрешно горене: Теория и комбинирани бутални двигатели. Учебник за технически университети за промоции. "Двигатели с вътрешно горене" / DN Vyrubov, NA Ivaschenko, VI Ivin и др.; Ед. AS Орлин, MG Круглов. - 4-то издание. Ревизираната. и вътр. - М. машиностроене, 1983 - 372 стр.