Робота тракторних двигунів на біодизелі

Стан і перспективи розвитку виробництва і застосування в Україні біодизельного палива. Фізико-хімічні, експлуатаційні та екологічні властивості рослинних олій і палив на їх основі. Економічна ефективність, переваги та недоліки щодо використання біодизеля.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 14.08.2013
Размер файла 3,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Всі агрегати комплексу по виробництву біодизеля зроблено в протипожежному варіанті, з нержавіючої сталі. При виробництві даного обладнання використовують комплектуючі світових лідерів з виробництва даного виду обладнання: “Danfoss”, “SIEMENS”, “Festo”, “Willo”, “Bartec”, “Cortem”, “Wika”, “Blackmer”, “ABB”, “Shneider Electric”, “Ent”, “GRUNDFOS”.

На рисунку 2.22 показано установку УБД-4 виробництва заводу «УКРБУДМАШ» (продуктивністю 4000 л/год.).

Рис. 2.22 Установка з виробництва біодизелю УБД-4.

Комплекс з виробництва біодизелю складається з наступних блоків:

– поточного підігріву олії;

– біодизельного реактора;

– біодизельний відстійник з блоком викачки;

– блок відбору метанолу;

– блок очистки і фільтрації;

Попередньо очищена олія потрапляє на поточний підігрівач олії, де підігрівається до необхідної температури. Підігріта олія подається на біодизельний реактор комплексу по виробництву біодизеля. Також в реактор подаються розчин лугу і метанол. На виході з біодизельного реактора, шляхом змішування гідродинамічним методом реакції олії, розчину лугу і метанолу отримуємо біодизель, що являє собою суміш біодизелю, гліцерину і метанолу що не прореагував. Неочищений біодизель потрапляє в біодизельний відстійник комплексу з виробництва біодизелю, де проходе відділення водно-гліцеринової фази і її відкачка. Біодизель що залишився за допомогою блоку викачки подається на блок відбору метанолу комплексу з виробництва біодизеля де проходе його вакуумне сушіння. Кінцева очистка біодизеля виконується за допомогою блоку очистки і фільтрації комплексу. Проходячи через шар іонообмінної смоли, біодизель очищується від залишкового метанолу. Механічні домішки відбираються за допомогою системи фільтрів.

Також завод «УКРБУДМАШ» виробляє біодизельні установки для фермерів типу УСБ-1-06 рисунку 2.23. Вони призначені для змішування в різних співвідношеннях біодизелю з нафтовим дизельним паливам для отримання паливних сумішей типу В100, В50, В30, В5 з насиченням даних сумішей існуючими присадками. Використання даного устаткування передбачається в приватних фермерських господарствах незалежно від обладнання для виробництва біодизелю, так і з ним.

Установка являє собою блок виконаний в вигляді рами з встановленими на неї вузлами і агрегатами. Вузли і агрегати з'єднані між собою паливопроводами.

Рис. 2.23 Загальний вигляд установки УСБ-1-06.

1-рама, 2-піддон, 3-площадка насосу, 4-насос подачі метанолу. 5-насос подачі олії, 6-насос, 7-стойки, 8-площадка, 9-ємність для олії з блоком, 10-ємність розчину метанолу, 11-ємність сирого біодизелю, 12-шкаф керування. 13-мановаууметри, 14-манометри, 15-вакууметри, 16-додатковий гідродинамічний змішувач, 17-основний гідродинамічний змішувач, 18-регулювальні клапани, 19-витратомір, 20-рівні, 21-електроклапан, 22-крани шарові, 23-система трубопроводів, 24-блок відбору залишкового метанолу, 25-загорожа, 26-термоопір.

Також на в Україні багато компаній які пропонують обладнання іноземного виробництва, це такі фірми як: EXON, Євро Тех Біодизель, та ін.

Фірма EXON пропонує установки для виробництва біодизелю в потоці, із будь-яких рослинних олій (в тому числі відпрацьованих і технічних олій) чи тваринних жирів, на будь-яку задану продуктивність рисунку 2.24. Витрати електроенергії при виробництві біодизеля на установці фірми EXON складають 0,06 кВт/л. Обладнання виробляється у відповідності з ТУ У 29.5-34582279-001:2006 «Установки універсальні для виробництва біодизеля». Біодизель отриманий на установках фірми EXON відповідає європейському стандарту EN14214, і американському ASTM. На рисунку 2.25 показана схема установки фірми EXON.

Рис. 2.24 Установка для виробництва біодизелю фірми EXON.

1-блок метанолу, приготування і дозування метанолу в автоматичному режимі; 2-блок дозування олії в автоматичному режимі; 3-теплообмінник рекуперативний (використання тепла біодизелю що охолоджується для нагрівання вхідної олії); 4-блок гравітаційного сепарування; 5-реактор синтезу біодизеля; 6-блок конденсатор парів метанолу; 7-комплекс рекуперації тепла метанолом з гліцерину;8-комплекс рекуперації метанолу з біодизелю; 9-блок фільтрації біодизелю.

Рис. 2.25 Схематичне зображення установки EXON.

1-живильник гвинтовий; 2-ваговий дозатор; 3-дозатор-розчинник; 4-буферна ємкість; 5-об'ємний дозатор; 6-фільтр коливань потоку; 7-теплообмінник; 8-конденсатор підігрівник; 9-кондннсатор;10-змішувач інжекторний; 11-модуль пере етерифікації; 12-сепаратор; 13-випарний апарат; 14-фільтр - сорбент; М - масло; Ме - метанол; К - каталізатор; Г - гліцерин; БД - біодизель; В - вода (охолодження).

Сировиною для виробництва біодизелю на установці фірми EXON можуть бути: рослинна олія (соняшникова, ріпакова, соєва, пальмова, кукурудзна, касторова, кунжутна, арахісова, гірчична та ін. олії), тваринні жири, некондиційна олія рослинного походження.

Фірма Євро Тех Біодизель пропонує на території України обладнання розроблене англійськими вченими і вироблене в Німеччині. Фірма виготовляє обладнання продуктивністю від 100 до 8200 л/год. Всі реактори фірми виготовлені з високоякісної нержавіючої сталі, що подовжує їх строк служби і робить їх більш пожежобезпечними. Євро Тех Біодизель пропонує міні-заводи по виробництва біодизелю для фермерів рисунку. 2.26 (а,б).

а) б)

Рис 2.26 Міні-заводи по виробництву біодизеля фірми Євро Тех Біодизель. а) установка FB400; б) установка B250.

Дані міні-заводи розраховані на цілодобову роботу протягом 10 років. Міні-завод FB400 може виробити 288000 л біодизелю стандарту EN14214/ASTM в місяць. Біодизельні міні-заводи дуже якісні і побудовані тільки з кращих матеріалів, які відповідають всім вимогам безпеки Великобританії/ЄС [74].

Сучасне Українське обладнання за деякими технічними рішеннями краще ніж зарубіжні аналоги. Зокрема науково-дослідне товариство «БІОРЕСУРС» розробило та запатентувало змішувач реактор для етерифікації жирів рослинного чи тваринного походження, його перевага в тому що процес етерифікації жирів пришвидшується в 2-3 рази і він є більш якісним за рахунок унікальної технології змішування [див додаток 1], в іноземних аналогах процес етерифікації проходе мінімум за 30 хв. а в більшій кількості установок за 1 годину. Отже дана установка дозволяє зменшити енергетичні затрати на процес етерифікації, а також зменшується час всього процесу виробництва біодизелю.

Ще одним ноу-хау Українських вчених є удосконалена лінія для виробництва біодизелю, вона обладнана вище описаним реактором та має деяке допоміжне обладнання. Зокрема лінія містить додатковий фільтруючий елемент для очистки олії що видаляє важкі фракції (що дозволяє підвищити якість біодизелю), на початку олія очищується фільтром грубої очистки, лінія комплектується реактором для видалення метанолу (що дозволяє видалити з біодизелю метанол що не прореагував), також встановлюються резервуари для мила. Особливу увагу потрібно звернути на реактор для видалення метанолу, він дозволяє видалити метанол з біодизелю за 5 хв. коли у іноземних аналогах процес видалення метанолу проходе за 1 годину, а технологія що використовується за кордоном не дозволяє видалити метанол на 100%. В Українській технології метанол видаляється за рахунок пропускання через біодизель теплого повітря під тиском, за рахунок чого метанол випаровується з біодизелю на 100% [див. додаток 2].

Серед широкого вибору обладнання для отримання біодизелю ми можемо зробити висновок що обладнання Українського виробництва відповідає всім європейським і світовим стандартам якості, і воно може конкурувати з аналогами іноземного виробництва.

В Україні, за даними Міністерства аграрної політики, нині побудовано 42 біодизельні установки й заводи, які за повного завантаження можуть виробляти мінімум 500 тис. тон біодизельного палива на рік (тільки в м. Калуші Івано-Франківської області побудовано завод на 170 тис. тонн). У фермерських господарствах України виробляється від 50 до 70 тис. тонн біодизеля на рік [7].

2.6 Переваги та недоліки щодо використання біодизеля

В порівнянні з нафтовим дизельним паливом, біодизельне паливо на основі біологічної сировини відзначається суттєвими перевагами.

Основні переваги:

– майже не містить сірки, тому його використання зменшує викиди в атмосферу сірчаного ангідриду (на 1 тис. т у разі заміни 250 тис т дизпалива з нафти такою ж кількістю біодизелю з ріпаку);

– при спалюванні біодизелю не підсилюється парниковий ефект, оскільки ріпак, як і вся біомаса, є СО 2 - нейтральним;

– високий ступінь біологічного розкладу за відносно короткий період. Згідно з міжнародним тестом СЕС В-ЗЗА-93, за 21 день біологічний розклад сягає 90%;

– зменшується концентрація шкідливих речовин у вихлопних газах. Зокрема, димність газів зменшується вдвічі, а концентрація СО, НС і твердих частинок, особливо сажі, знижується на 25-50%;

– як продукт переробки рослинної сировини, біодизель не містить канцерогенних речовин, таких як поліциклічні ароматичні вуглеводні та, особливо, бензапірен; ріпакова олія відзначається більшим, порівняно з дизельним пальним, вмістом кисню (11 % та 0,4 % відповідно). Тому для повного згорання 1 кг ріпакової олії потрібно менше, ніж для дизельного пального, повітря (12,9 та 14,45 кг відповідно).

Основні недоліки:

– знижена теплота згорання, що спричиняє падіння потужності двигуна до 16%. Якщо ж віднести нижню теплоту згорання до 1 л, то різниця між показниками біодизелю і традиційного дизпалива дорівнюватиме лише 5,8% завдяки більшій щільності ріпакової олії, її негативною властивістю є також велика в'язкість, що погіршує розпилювання, сумішоутворення і згорання в дизелі. Це спричиняє відкладення на стінках камери згорання, а отже швидкий вихід двигуна з ладу. Крім того, мають місце жирові відкладення в каналах паливної апаратури.

– збільшення витрати пального. При цьому потрібно часто замінювати масляні фільтри й проводити регламентні роботи на форсунках через значне закоксовування отворів розпилювачів.

Зазначені недоліки можна подолати, застосовуючи: двигуни спеціальної конструкції (для роботи на чистій ріпаковій олії), РМЕ, який за своїми моторними властивостями близький до дизельного пального, суміші з вмістом 20% олії. У разі необхідності роботи двигуна на чистій олії він підлягає модифікації. Зараз декілька західноєвропейських фірм, Ельсбет-Констракшн, Хілполштайн, Турінгер Моторенверке ГмбХ Нордхасен, Діеселмоторенунд Гератебау Шонебек, Вольво та інші, пропонують багатопаливні двигуни, придатні для роботи на рослинній олії.

У звичайних двигунах можна застосовувати ефіри рослинних олій в чистому вигляді, чи у суміші традиційного дизпалива з олією (до 20% олії, можливо, з проміжним розчинником).

Зараз найчастіше застосовують біодизель як продукт переробки ріпакової олії - складний ріпаково-метиловий ефір, що за моторними властивостями, як-от: цетанове число, в'язкість, температури спалахування та застигання, - близький до дизельного пального. Тому його можна застосовувати на серійних дизелях без будь-яких змін останніх. Вперше технології виробництва і використання РМЕ досліджувалися в Австрії. Щоб отримати 1 т РМЕ, змішують 1 т ріпакової олії зі 110 л метилового спирту і додають близько 16 л каталізатору (гідроокису калію КОН, або іншого) для виділення гліцерину. Робочу суміш нагрівають до 40-60 °С і повторюють процес до кінцевої чистоти ефірів. Із 1 т олії при виробництві РМЕ отримують також 110 кг гліцерину і частину метанолу.

В стандартах Австрії, Франції, Німеччини, Італії, Швеції, прийнятих у 1996-1997 роках, визначаються такі параметри РМЕ, як: щільність, в'язкість, температура запалення, температура застигання, цетанове число, вміст сірки, золи, води, метанолу, вільного гліцерину, фосфору тощо [20].

2.7 Економічна ефективність виробництва біодизеля

Виробництво дизельного біопалива може бути економічно вигідним і значно зменшити витрати підприємства на придбання паливних матеріалів. Все залежить від вартості чи собівартості сировини(олія, насіння олійних культур, тваринні жири), що ввикористовуються для виробництва біодизеля.

Біодизель - паливо на основі рослинних або тваринних жирів, а також продуктів їх етерифікації (хімічного процесу утворення складного ефіру дією кислоти на алкоголь) [36].

Відповідно до державної програми до 2010 року використання біодизеля повинне, як і в Європі, збільшитися до 5.75% загального використання пального, а до 2015 року - до 15%. Виробництво якісного біодизеля можна організувати на різних підприємствах. На дрібнотоннажних установках - до З тисяч тон за рік. на регіональних заводах - до 30 тисяч тон і підприємствах державного значення - до 100 тисяч тон. На нашу думку, майбутнє за невеликими підприємствами потужністю до 10 тисяч тон палива на рік [16].

Олія проходить процес етерифікації з метанолом, інколи етанолом або ізопропиловим спиртом (приблизно так: 1 т олії + 100 кг метанола - гідроксид калію або натрію) при температурі 60 градусів Цельсію і нормальному тиску. При етерифікації з 1 тони рапсової олії і 110 л метанолу отримуємо 1 тону біодизелю і 100 кг гліцерину.

На собівартість біодизельного палива впливає ряд факторів, в тому числі: врожайність: вартість насіння: вміст олії в насінні: вихід олії з насіння: ефективність використання побічних продуктів його виробництва (шроту, гліцерину): вартість хімічних інгредієнтів (метанол, каталізатор): вартість установки по переробці (амортизація обладнання): якість технологічного процесу: витрати на утримання приміщення (оренда): вартість електроенергії: заробітна плата обслуговуючого персоналу [65].

В Україні для виробництва біопалива можна використовувати також різні відходи: відпрацьована фритюрна олія підприємств громадського харчування: соапстоки (відстої, що утворюються в результаті залуження рафінованої олії, мастил і жирів: мультисировина м'ясокомбінатів. Втрати ефіру можливі за рахунок емульгування олії - утворення емульсії внаслідок попадання в олію вологи.

В таблиці 2.8 наведені затрати на виробництво 1 тони біодизеля, в своїх розрахунках приймаємо ціни на продукти, та затрати виробництва за 10.02.2009 р. [66].

Таблиця 2.8

Витрати при виробництві 1 тони біодизельного палива.

Матеріали

Кількість

Одиниця виміру

Середня ціна, грн.

Витрати, грн..

Насіння

2,8

т

1550

4340

Вартість переробки 1 тони ріпаку на олію

грн./т

202

600,23

Готова олія

1,040

т

5205,94

99,8 % метанолу

0,160

т

2800

448

Луг (гідроксид калію 88% КОН )

15,6

л

8,730

136,19

Амортизація устаткування (100 тис. грн.) на 8 років

2160

діб

46,3

46,3

Фонд заробітної плати

2000

грн./люд.

66,67

66,67

Фонд електроенергії

50

кВт/т.

1.12

56

Фонд води

105

кг

0,28

30

Всього:

5989,1

Накладні витрати

138,30

Разом

грн.

6127,4

Собівартість виробництва 1 кг біодизеля

грн.

6.31

Реалізація супутніх продуктів

5000

Шрот

1800

кг

2

3600

Мило

60

кг

2

120

Гліцерин

160

кг

8

1280

Отримано біодизеля

970

кг

В перерахунку на літри

1136

літрів

5,39

Ціна 1 л біодизеля після реалізації супутніх продуктів

грн.

1

Ціна 1 л біодизеля після реалізації супутніх продуктів, і з умовою купівлі ріпаку

грн.

3.5

Значно кращі економічні показники ми отримаємо, якщо для виробництва дизельного біопалива буде використовуватись відпрацьована олія або відходи тваринних жирів. В цьому випадку собівартість дизельного біопалива може становити 4,5 грн./л. А таку сировину можна знайти в кожному регіоні України.

При річному виробництві 300т біодизеля економічний ефект може становити 100000 - 300000 гривень, а це в кілька разів перевищує витрати на придбання устаткування. На протязі року 300т біодизеля можна виробити на устаткуванні з об'ємом реактора 200л, працюючи в одну зміну, 8 годин на добу [7].

РОЗДІЛ 3. ПОКАЗНИКИ РОБОТИ ДИЗЕЛЬНИХ ДВИГУНІВ НА БІОДИЗЕЛЬНОМУ ПАЛИВІ

Найбільшого використання в якості альтернативного палива для дизельних двигунів набув метиловий ефір ріпакової олії - суміші метилових ефірів жирних кислот цього масла [68]. По своїм фізико-хімічним властивостям метиловий ефір ріпакової олії близький до стандартів дизельного палива дивись таблицю 3.1. Він може подаватися в циліндри стандартною паливною апаратурою з мінімальними регулюваннями, а процес згорання ефіру близький до процесу згорання нафтового дизельного палива [57]. Але присутність в метиловому ефірі ріпакової олії кисню (біля 10 % по масі) дозволяє значно знизити емісію з відпрацьованих газів продуктів неповного згорання палива. Метиловий ефір ріпакової олії відмінний майже повним біологічним розпадом: за 21 день цей ефір розкладається приблизно на 98% згідно тесту CEC L-33-A-93.

Таблиця 3.1

Фізичні властивості ріпакової олії.

Показники

Ріпакова олія

Номера ГОСТів

Температура запалення в закритому тиглі, °С.

198

6356

Кінематична в'язкість, н мм2/с. При температурі 20 °С.

88,62

33

Кислотність, мг КОН/г

0,08

5985

Вміст золи %

0,024

1461

Вміст механічних домішок, %

0,13

6370

Вміст водорозчинних кислот та лугів, %

відсутні

6307

Густина при 20 °С, кг/м3

916

3900

Випробування серійного тракторного дизеля, що працював на складному ефірі ріпакової олії, проведені фірмою Volkswagen (Німеччина) [69]. Чотирьохциліндровий вихрокамерний дизель без нагнітання розміром S/D = 8,64/7,65 потужністю 40 кВт послідовно працював на дизельному паливі з границями википання 176 - 348 °С, густиною 821 кг/м3, цетанове число 52 і на метиловому ефірі з температурою википання 302 - 386 °С. Досліди показали, що при роботі на дизельному паливі і переводі його на ефір ріпакової олії викиди монооксиду вуглецю знижуються з 4,5 до 3,57 г /тест, вуглеводнів СНх - з 0,82 до 0,37 г /тест, а оксидів азоту зростають з 2,56 до 3,01 г /тест рисунок. 3.1.

Рис 3.1 Діаграма зменшення викидів азоту eNOx, моно оксиду вуглецю еСО, вуглеводнів еСНх, і ПАУ з відпрацьованими газами дизеля фірми Volkswagenпри його роботі на дизельном у паливі (1) і на МЕРО (2).

При дослідах цього дизеля при роботі на ріпаковому ефірі відмічено зниження димності відпрацьованих газів. На режимах з повним навантаженням димність відпрацьованих газів знижується на 2 одиниці по шкалі Bosch в усьому діапазоні швидкісних режимів роботи двигуна, а при часткових навантаженнях - на 0,5 - 1 одиницю в порівнянні з роботою на нафтовому дизельному паливі. Знижується при цьому і емісія полі циклічних ароматичних вуглеводнів. Так, в дослідному дизелі, що працював на режимах прийнятого в США циклу FTP 75 на ефірі ріпакової олій, емісія ПАУ в 2 рази менша, ніж при роботі на нафтовому дизельному паливі див рис. №. Відмічено також збільшення витрат метилового ефіру на 12 % в порівнянні з витратою нафтового дизельного палива, що пов'язано з меншою теплотою згорання біодизелю в порівнянні з нафтовим дизелем (37,8 проти 42,5 МДж/кг у дизельного палива). При роботі на біодизелі збільшується і емісія альдегідів. Але в цілому дизель, що працює на біодизельному паливі відрізняється низькою сумарною токсичністю відпрацьованих газів.

Фірма Porsche провела досліди по використанню біодизельного палива в якості альтернативного палива для автотракторних і стаціонарних двигунів [69]. Дослідження дизелів з роздільними і нероздільними камерами згорання, з турбонадуву і без турбонадуву. Експерименти показали, що при роботі дизельного двигуна на біодизельному пальному, на режимах зовнішньої швидкісної характеристики ефективна потужність Ne, і обертовий момент Me, знижуються ненабагато в порівнянні з дизельним паливом. При цьому викиди з відпрацьованих газів моно оксидів вуглецю СО і незгорілих вуглеводнів СНх збільшуються, а викиди оксиду азоту NOx знижується. Емісія твердих частинок і полі циклічних ароматичних вуглеводнів в середньому нижча, ніж при роботі на дизельному паливі. При роботі на МЕРО майже відсутні викиди оксидів сірки. Проблеми підвищеного зношення деталей двигуна, а також підвищене відкладення вуглецевих з'єднань на деталях камери згорання при роботі на МЕРО невідмічено. Серед недоліків МЕРО відмічена втрата його текучості при температурі нижче -5°С.

Дослідження можливості використання біодизельного палива в дизельних двигунах проводились і в колишніх країнах СССР [70]. Результати моторних досліджень дизельного високо обертового двигуна з повітряним охолодженням F2L512 (2Ч10/10,5) на метиловому ефірі ріпакової олії і його сумішах з нафтовим дизельним паливом. Цей двоциліндровий дизельний двигун з безпосереднім впорскуванням палива, і робочим об'ємом Vh=1,65 л, ступенем стиску е = 17, потужністю Ne = 26,4 кВт при n = 3000 хв-1, що серійно випускався заводом «Орува-Моторс» в місті Межейкяй (Литва) по ліцензії фірми Deutz (Німеччина). Перед дослідом були проаналізовані узагальнені залежності викидів нормованих токсичних компоненті відпрацьованих газів дизеля від вмісту в дизельному палива метилового ефіру ріпакової олії СМЕРМ :рисунок 3.2 [71]. Ці характеристики підтверджують можливість значного покращення показників токсичності відпрацьованих газів (в першу чергу продуктів неповного згорання СО, СНх, ТЧ) при використання в якості палива МЕРО.

Рис 3.2 Узагальнення залежності викидів нормованих токсичних компонентів відпрацьованих газів дизеля від вмісту в дизельному паливі метилового ефіру ріпакової олії СМЕРМ : 1 - оксидів азоту; 2 - моноксиду вуглецю; 3 - неспалені вуглеводні; 4 - тверді частки.

Експериментальні дослідження дизеля F2L512 проводились на 4 типах палива: на чистому дизельному паливі, на чистому біодизельному паливі В100, на сумішах нафтового дизельного палива з біодизелем в співвідношенні 70:30 (марка біодизелю В30, 30% МЕРО та 70% дизелю), та у співвідношенні 95:5 (марка біодизелю В5, 5% МЕРО та 95% дизелю). Дослідження роботи дизеля проводились на режимах навантаженої зовнішньої і гвинтової характеристики. При дослідах для збереження потрібних показників роботи дизеля на паливах В100, В30 і В5, упор рейки максимальної подачі палива встановлюється в нове подовження. Жодних інших регулювань при зміні палива не проводилось. Результати дослідів на ДП і МЕРО на режимах навантаженої зовнішньої характеристики при частоті обертання колінчастого валу n = 3000 хв-1 показані на рисунку 3.3.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис 3.3 Залежність показників дизеля F2L512 від навантаження (відносної потужності) при частоті обертання колінчастого вала n = 3000 хв-1: 1 - дизельне паливо; 2 - метиловий ефір ріпакової олії.

По результатам дослідів відмічена практично однакова енергетична ефективність (однаковий ефективний ККД з) чистих і сумішевих палив при роботі на режимі номінальної потужності. Відмінності в питомій ефективній витраті палива gе відображають лише зміни теплотворної здатності дослідних палив. При роботі на біопаливах токсичність відпрацьованих газів якісно змінились в відповідності з загальними характеристиками на рисунку 3.2. Однак кількість емісії токсичних компонентів відпрацьованих газів виявилось нижчим, ніж на рисунку 3.2. Це пояснюється тим, що зміни характеристики впорскування біопалива не були скомпенсовані корекцією фаз паливоподачі.

В ході випробувань було відмічено, що максимальний тиск згорання і температура відпрацьованих газів мало залежали від складу палива. Не спостерігалось жодних особливостей в роботі двигуна і його систем. В цілому отримані результати підтвердили можливість конвертації дослідного дизельного двигуна для роботи на метиловому ефірі ріпакової олії і його сумішах з дизельним паливом. Жодних проблем при переведені двигуна на біодизель відмічено не було.

В Вінницькому політехнічному університеті проводились дослідження роботи дизельних двигунів СМД-62 (яким комплектується трактор Т-150), та двигуна Д-65 яким комплектується трактор ЮМЗ-6АКЛ.

Випробування проводились на обкат очно гальмівному стенді КИ-5540-ГОСНИТИ. На стенді проводились випробування потужності двигуна, питома витрата палива, годинна витрата палива.

Методика випробувань полягала в такому. Двигун, встановлений на стенді, працював на випробовуваному паливі. При ньому визначались параметри наведені вище. В якості палива використовувалось:

1) мінеральне дизельне пальне (МДП) - 100%; 2) МДП - 75 % і біодизельне пальне БДП - 25 %; 3) МДП - 50 % + БДП 50 %; 4) МДП - 25 % і БДП - 75 %; 5) біодизельне пальне 100 %.

Програма випробувань передбачала визначення ефективних показників роботи дизеля на характерних навантаженнях: для дизеля СМД-62 з частотою обертання колінчастого валу n = 2100 хв -1, для дизеля Д-65 з частотою n = 1750 хв -1.

Результати випробувань роботи дизельних двигунів СМД-62 та Д-65 з використанням різних пропорцій суміші мінерального та біодизельного пального подані в таблицях 3.6 та 3.7.

Таблиця 3.6

Результати випробувань двигуна СМД-62 під час роботи на дизельному паливі.

Вид палива

Потужність двигуна, кВт.

Питома витрата палива, г/кВт·год.

Годинна витрата палива, кг/год.

1

129

243

32,2

2

128

244

32,4

3

129

249

32,9

4

128

252

33,5

5

128

256

34

Таблиця 3.6

Результати випробувань двигуна Д-65 під час роботи на дизельному паливі.

Вид палива

Потужність двигуна, кВт.

Питома витрата палива, г/кВт·год.

Годинна витрата палива, кг/год.

1

50

237

10,6

2

50

240

10,7

3

45,5

243

10,9

4

45,5

248

11,1

5

45,5

250

11,2

Як показали результати випробувань, двигуни на усіх видах палива, що застосовувалось, працювали стабільно без перебоїв. Ніяких зовнішніх ознак погіршення роботи двигунів на думку фахівців, що проводили випробування, не було виявлено навіть під час роботи двигунів на чистому біодизельному пальному без добавок мінерального дизельного пального.

Аналіз отриманих результатів випробувань показав, що зниження потужності двигуна при переході з роботи на мінеральному пальному до роботи на біодизелі практично не відбувається, що добре узгоджується з даними інших досліджень, які стверджують, що можливе зменшення потужності до 5 %. В нашому випадку, відсутність зменшення потужності можна пояснити недостатньою точністю вимірювань на стенді. Витрата палива як питома, так і годинна за результатами випробувань збільшилась па 5 % при роботі на чистому біопальному, в порівнянні з мінеральним пальним, при цьому збільшення витрат пального відбувалося зі збільшенням долі біодизеля в суміші. Це можна пояснити нижчою теплотою згоряння біодизельного пального.

Експлуатаційні випробування проводилися в реальних умовах експлуатації в Муровано - Куриловецькому ВАТ РП «Агромаш».

У випробуванні брали участь трактори Т-150К, МТЗ-80, ЮМЗ-6АКЛ. Усі двигуни при випробовуваннях працювали на біодизелі без домішок мінерального дизельного пального.

Робота цих двигунів протягом декількох місяців на новому паливі не викликала ніяких труднощів і. на думку обслуговуючого персоналу, нічим не відрізнялася від експлуатації на мінеральному дизельному паливі.

За час випробувань тракторні двигуни пропрацювали в середньому 1000 годин.

На думку фахівців, що вивчали внутрішній стан двигунів до початку роботи на біодизелі і після її закінчення, ніяких змін стану двигунів не відбулося.

Аналіз отриманих даних показав, що нове паливо не виявляє негативного впливу на роботу двигуна і паливного насоса.

За весь час випробувань ніяких негативних зауважень від водіїв і обслуговуючого персоналу по відношенню до випробовуваного палива не було [77].

РОЗДІЛ 4. МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ВПОРСКУВАННЯ І РОЗПИЛЕННЯ ПАЛИВА В ДИЗЕЛЯХ

Важливими показниками процесів впорскування та розпилювання, що впливають на якість сумішоутворення є довжина L, ширина В струменя розпилювання палива, кут конуса розпилення струменя в, мілкість розпилення. Оптимізація цих параметрів повинна проводитись для широкого діапазону швидкісних та навантажуючи режимів автотракторних дизелів. Визначення даних параметрів експериментальними методами важке і не завжди можливе через велику кількість факторів, що впливають на процес сумішоутворення. Дослідження даних параметрів методом математичного моделювання є обґрунтованим і дає високі результати точності від 3 до 10 % похибки в розрахунках. При використанні математичної моделі враховуються тип камери згорання. Тиск впорскування палива, кількість розпилюючих отворів форсунки та ін. фактори.

При покращенні преса сумішоутворення необхідно визначити динаміку розвитку струменя розпилювання палива, для чого запропоновані різні моделі. Широко відомі роботи вітчизняних вчених - И.В Астахова, Д.Н. Вирубова, В.А. Кутового, М.Н. Кухарева, О.Н. Лебедева, А.С. Лышевского, Р.В Русинова, Ю.Б. Свиридова, В.И. Трусова, Разлейцева Н.Ф та ін.

Найкраще описують процес сумішоутворення моделі А.С Лышевского, та В.И. Трусова - Л.М Рябикина. Але ці моделі вже не задовольняють сучасні потреби, так як вони не враховують велику кількість параметрів досліджуваних процесів. Найновішою моделлю що визначає параметри процесу сумішоутворення є модель створена на основі закону збереження імпульсу, та вже існуючих моделей даних вчених.

При розробці даної математичної моделі вчені використовували наступний підхід при дослідження процесів впорскування і розпилення в дизельних двигунах. Струмінь, що створюється форсункою, є нестаціонарним, гетерогенним і він складається з неоднакових по розміру капель мілко розпиленого палива і його парів, що рухаються в повітряному середовищі, і взаємодіють між собою і навколишнім середовищем. В результаті взаємодії проходе їх, взаємна дифузія і енергетичний обмін. Паливо, що витікає з розпилювача в вигляді капель і пару, віддає свою енергію повітряному середовищу і гальмується, а повітря набуває додаткового збудження в вигляді направленого руху з струменем зі струменем і вихровий рух навколо неї. Початкова енергія палива, що витікає із розпилюючого отвору, із часом розсіюється в навколишньому середовищі, і частково переходе в теплову енергію, що витрачається на нагрів повітря і палива, а також на випаровування палива. Тому швидкість струменя по мірі її розвитку знижується [78].

Пошук вирішення задачі в вигляді руху окремих капель з врахуванням їх взаємодії з навколишнім середовищем, а також між собою являє собою складне завдання, завдання важко вирішується через важкість задачі початкових умов і неможливість врахування великої кількості капель різного розміру. Для спрощення завдання прийняті наступні спрощення:

1. Структура паливного струменю розглядається в вигляді двох зон - фронту і тіла струменя, що відмінні між собою характером взаємодії як в середині струменя, так і з навколишнім середовищем.

2. Розглядається не окрема капля, а група капель і пара палива, що утворюються в результаті розпилення порції палива.

3. Порція поданого палива рухається в струмені по своєму законі, взаємодіючи з навколишнім середовищем і не взаємодіючи з раніше поданими порціями.

4. При досягненні порцією палива фронту струменя проходе обмін енергії між ними на основі закону збереження імпульсу.

5. Фронт струменя взаємодіє з повітрям, в результаті чого проходе обмін енергії на основі закону збереження імпульсу.

6. Розглядається обмін кількістю руху тільки в прямолінійному напрямі руху струменя палива;

Обґрунтувати наступні спрощення можна пояснити наступним чином.

Аналіз швидкісної кінозйомки процесу розвитку струменя при впорскуванні палива, коли струмінь подається в вигляді окремих порції, показує, що при досягненні фронту проходе різке зменшення швидкості порції до швидкості руху фронту струменя. Досліди голографічним методом показали що структура струменя неоднорідна, а в фронті відбувається скупчення основної маси палива.

Порційна модель. Структура струменя розглядається як гетерогенне середовище (суміш палива і газу). Порція палива розглядається як група капель що підпорядковуються одним законам. При цьому сили. Що діють на порцію прикладені до центра мас.

Незалежність руху порції від інших порції. Це допущення також спрощує розрахунки. Характер взаємодії порції в струмені поки експериментально недосліджений, і така модель відсутня.

Втрати енергії порцією пропорційні швидкості її руху. Експериментальні досліди силової взаємодії струменя палива показують зниження сумарного імпульсу струменя по мірі віддалення від розпилюю чого отвору. Для спрощення отриманих залежностей приймають долю втраченої енергії, пропорційною швидкості руху струменя.

Використання закону збереження імпульсу для порції палива і фронту струменя. Це положення витікає з розгляду моделі, коли порція палива. Що наздоганяє фронт, гальмується до швидкості його руху, і передаючи імпульс фронту розганяє його. Подальший рух фронту відбувається з новою швидкістю і об'єднаною масою.

Обмін енергією між фронтом і навколишнім середовищем. Під час руху фронт зіштовхується з повітрям, гальмує в ньому за рахунок аеродинамічного опору і передає частину енергії повітрю розганяючи його. Кількість взаємодіючого повітря визначається ефективною площею взаємодії. Площу S можна оцінити по довжині L і кута конуса в (рис. 4.1) в вигляді , де .

Рис 4.1 Геометрична характеристика струменя палива.

Кут розкриття конуса струменя визначається кількістю повітря, що взаємодіє з фронтом. Величина розкриття конуса залежить від таких факторів: густина середовища, густина полива, геометричних параметрів розпилювача, характеристик паливоподачі, тиску впорскування та ін. [21].

Аналіз експериментальних експериментальних даних показує, що розпилення палива в поперечному перерізі струменя добре описується законом розподілу Гауса, згідно якому густина розподілення визначається формулою:

[4.1]

де х - змінна; - дисперсія; - математичне очікування.

Розподіл палива в поперечному перерізі струменя оцінюють по густи зрошення qТ, тобто за кількістю палива що проходиться на одиницю зрошуваної поверхні. Математичне сподівання в цьому випадку е=0. Дисперсія визначається характером розсіювання палива по поперечному перерізі струменя чи при розгляді перерізу на визначеній відстані х - площа зрошення палива. Таким чином, при густині зрошення струменя на осі струменя q0 отримуємо відносну густину зрошення:

[4.2]

Розглядаючи переріз струменя з постійним кутом розкриття в, площа зрошення на визначеній ділянці відстані залежить від в. Таким чином вважаємо, що кут в і дисперсія взаємопов'язані.

На рис. 4.2 показаний закон зміни густини зрошення, отриманий при вловлюванні палива на відстані 50 мм в різні моменти часу. Для розгляду взаємодій повітря і струменя розглядають лише ту частину струменя яка є найважчою.

Рис 4.2 Зміна густини зрошення по радіусу струменя .

На відстані мм від розпилюю чого отвору діаметром мм при тиску впорскування МПа і циклічній подачі мг в різні моменти часу ф [мс] від початку подачі: 1 - ; 2 - 1,282; 3 - 1,538; 4 - 1,795; 5 - 2,05; 6 - 2,30.

Визначити ефективну площу взаємодії струменя з навколишнім середовищем можна виходячи з умови рівноваги імпульсу сили від струменя з нормальним законом розподілення палива і струменя по перерізі густини зрошення (рис 4.3) [17].

Рис. 4.3 Характер зміни густини зрошення , квадрату густини зрошення , і еквівалентної густини , віднесених до осьової густини .

Площу зрошення за час можна виразити так:

[4.3]

де - постійний коефіцієнт, - швидкість руху палива.

Силову взаємодію потоку з масовою витратою на елементарну площину може бути виражене залежністю:

[4.4]

Приймаючи густину потоку палива постійною, силова взаємодія на елементарну площадку може виражене так:

[4.5]

де - постійний коефіцієнт. Після перетворення формули 5 через густину зрошення , замість швидкості , отримаємо:

[4.6]

Таким чином, силова взаємодія струменя з повітрям пропорційна квадрату густини зрошення .

Для струменя з нормальним законом розподілу зміни квадрату відносної густини зрошення описується залежністю:

[4.7]

Сумарне по перерізу значення в циліндричних координатах виражається у вигляді подвійного інтеграла по куту ш і радіусі r:

[4.8]

Вводячи нову змінну , після претворення отримаємо:

[4.9]

Після інтегрування у встановлених межах матимемо:

[4.10]

Сумарне значення по ефективному перерізі радіусом rэ з постійною густиною зрошення буде:

[4.11]

Так як , то еквівалентний радіус рівний середньому квадратичному відхиленню: , тобто ефективний переріз обмежений радіусом, рівним середньому квадратичному відхиленню капель струменя від осі.

Відносна густина зрошення на відстані еквівалентна радіусу буде рівна:

……………[4.12]

Характеристика густини зрошення (рис. 4.4) визначає еквівалентний радіус струменя в розглянутому поперечному перерізі струменя. Радіус еквівалентного перерізу на відстані L від розпилюючого отвору пов'язаний з кутом залежність (див рис. 4.1) [20]:

Рис. 4.4 Схема визначення ефективного значення радіусу по відомій густині зрошення.

[4.13]

Значення , отримані в ряді випробувань, змінюється в діапазоні від 3,2 до 9,8є і складають приміром половину від кута розкриття в.

Прийняті спрощення дозволяють скласти модель розвитку струменя в наступному вигляді. Початкові умови це визначити початкову швидкість впорскування палива С0.

[4.14]

де - коефіцієнт швидкості (при Re>10000 значення ).

Маса порції палива визначається густиною , обємною витратою через розпилюючий пристрій і часу витікання :

[4.15]

А процесі руху порції палива її енергія розсіюється і швидкість знижується пропорційно часу руху. При цьому швидкість порції може бути описана рівнянням:

[4.16]

де: - коефіцієнт розсіювання енергії і-ой порції; - час її руху. Виразивши з рівняння 4.16 швидкість руху і-ой порції, отримаємо:

[4.17]

Інтегруючи швидкість руху порції, отримаємо закон її переміщення до моменту, коли порція досягає фронту струменя:

[4.18]

Обмін енергії між фронтом, порцією палива і повітрям описується законом збереження імпульсу в напрямку розповсюдження струменя. В результаті взаємодії фронту з порцією палива і повітрям змінюється:

швидкість фронту на величину ;

швидкість порції палива від до .

швидкість повітря від до ;

маса фронту струменя на .

Зміна імпульсу фронту струменя повинна бути рівна зміні імпульсу порції палива і повітря що вступає в процес:

[4.19]

Після перегрупування членів рівняння 19 отримаємо залежність, що описує зміну швидкості фронту струменя:

[4.20]

Якщо в розрахунковий період фронту досягне декілька порцій палива, то вираз зміниться і набуде вигляду:

[4.21]

де зміна маси фронту струменя.

Приймаючи, що при взаємодії порції палива з фронтом в течії періоду часу фронт струменя рухається з постійним прискоренням, отримаємо формулу для розгляду його руху за цей час:

[4.22]

Визначення кількості повітря що бере участь в процесі показано на рисунку 4.1 [79].

Рис. 4.1 - Розрахункова схема струменя.

Потік палива, що витікає з отвору з діаметром dp, має кут розкриття струменя вэ. В розрахунковий момент часу її фронт знаходиться на відстані від розпилюючого отвору. Тоді об'єм V повітря що бере участь у процесі буде рівною об'єму зрізаного конуса з кутом вэ, висотою , верхньою основою з діаметром dp і нижньою основою з радіусом , тобто:

[4.23]

Маса повітря густиною св, що бере участь в рухові, складе:

[4.24]

На основі викладеної методики проводиться розрахунок динаміки розвитку струменя, при використанні біодизельного палива.

Дієвість даної математичної моделі була підтверджена науковцями Харківського політехнічного університету, які проводили випробування автомобільних та тракторних дизельних двигунів. Експериментальні данні показують що відхилення розрахунків від даних отриманих експериментальним способом не перевищують в різних випадках від 3 до 7% [21].

Для проведення розрахунків ми обрали двигун марки СМД-31(6ЧН12/14) з паливним насосом НД-22/6Б4. Потужність двигуна Ne=191 кВт, форсунка має - 4 розпилюючі отвори діаметром dp=0,42 мм, тиск впорскування приймаємо рв=30 МПа, частоту обертання n=2000 хв-1, циклова подача qц (Gц)=100 мм3. Паливо ріпакова олія та дизельне палива з густино палива відповідно сМеро=877 кг/м3, сдп=825 кг/м3. Параметри початкового повітряного заряду були прийняті наступні р=1.6 МПа, Т=293 К.

Тримані розрахунковим шляхом залежність довжини струменя палива L за час t при впорскуванні палива з різною густиною наведені в таблиці 4.1 та показані на рисунку 4.2.

Наведені данні в таблиці 4.1 вказують на значний вплив густини палива на довжину струменя палива.

Таблиця 4.1

Динаміка розвитку струменя розпиленого палива з різною густиною.

t мс

Довжина струменя L (мм) для різних видів палива

Дизельне паливо

Ріпакова олія

0

0

0

0,36

24,64

25,22

0,72

46,50

48,11

1,08

62,99

65,14

1,44

75,62

78,30

1,8

85,46

88,58

2,16

93,45

97,06

2,52

100,05

103,87

2,88

105,68

109,83

3,24

112,59

114,92

3,6

115,02

120,02

Різниця в довжині склала 5 мм.

Також важливими показниками сумішоутворення в дизельних двигунах є середній діаметр капель d32, та дійсний коефіцієнт випаровування Ві. Проведемо порівняльні розрахунки даних параметрів при роботі двигуна СМД-31 на дизельному паливі та на біодизелі. Розрахунки проведемо за математичною моделлю Н.Ф. Разлєйцева.

Для визначення середнього діаметра капель, та коефіцієнта випаровування палива проведемо розрахунок констант випаровування палива.

Визначимо середню швидкість витікання палива з розпилювача форсунки за формулою:

[4.25]

де - циклова подача палива; - кут випередження впорскування.

Визначимо безіменний критерій необхідний для знаходження середнього діаметра капель:

[4.26]

де - динамічний коефіцієнт в'язкості; - сила поверхневого натягу палива =27,1 мН/м. =33,2 мН/м.

Визначимо необхідний критерій Вебера

[4.27]

Визначимо густину заряду в кінці умовного продовженого до в. м. т. стиску:

[4.28]

де - кількість газів в циліндрі; - об'єм камери згорання.

Симплекс .

Визначимо середній поверхневий діаметр капель:

[4.29]

де - коефіцієнт в формулі середнього діаметру .

Тиск в циліндрі в кінці умовного продовженого до в. м. т. стиску.

[4.30]

де - тиск надуву; е - ступінь стиску для СМД-31 =17МПа.

Визначимо константу випаровування палива:

м [4.31]

Відносну константу випаровування палива теоретичну:

[4.32]

Розрахуємо поправку, що враховує фактичні умови випаровування:

[4.33]

Функція конкретизується в залежності від типу двигуна

Відносну константу випаровування, дійсну визначимо за формулою:

[4.34]

Для проведення порівняльних розрахунків необхідно визначити початкові фізико-хімічні показники палив (дивись таблицю 4.2).

Таблиця 4.2

Основні фізико-хімічні показники дизельного палива і метилового ефіру ріпакової олії.

№п/п

Показники

ДП

МЕРО

1

Цетанове число, не менше

45

48

2

Густина с, кг/м3 при Т=323 К.

825

877

3

Кінематична в'язкість н, мм2/с при Т=323 К

2,11

4,25

4

Поверхневий натяг у, Н/м при Т=323 К.

25.3·10-3

29.2·10-3

5

Нижча теплота згорання QН, МДж/кг

42,5

37,7

6

Теоретично необхідна кількість повітря що необхідна для повного згорання 1 кг палива L0, кг.

14,35

12,6

7

Хімічний склад палива %

С

Н

О

87,0

12,6

0,4

77,5

12,0

10,5

Дослідження процесів впорскування палива і сумішоутворення (дивись таблицю 4.3 ) показали, що середній діаметр капель при використанні метилового ефіру ріпакової олії збільшився на 9 %, кут розкриття струменя палива зменшився на 9 %, відповідно далекобійність струменя збільшується. Зміна цих показників приводе до того, що 79% палива потрапляє на стінки камери згорання (при роботі на дизельному паливі цей показник складає 59%), що зменшує долю об'ємного сумішоутворення і негативно впливає на процес сумішоутворення і згорання. Зрештою це приводить до погіршення ефективних показників роботи двигуна (дивись таблицю 3.5), а також об'ємний коефіцієнт витрати палива збільшився на 6%.

Таблиця 4.3

Параметри процесів впорскування палива і сумішоутворення.

№ п/п

Параметри

ДП

МЕРО

1

Кут початку впорскування, град

348

346

2

Час впорскування, град, п.к.в.

20,3

20,3

3

Максимальний тиск перед форсункою, МПа.

57,46

62,86

4

Критерій Вебера.

682952

868250

5

Швидкість текучості палива U0M, м/с.

255

241

6

Середній діаметр капель d32, м·106.

25,26

25,91

7

Дійсний коефіцієнт випаровування Ві.

403,4

326,1

8

Кут розкриття струменя, град.

23,8

21,7

В таблиці 4.4 та на рисунку 4.3, показано залежність середнього діаметра капель від густини палива.

Таблиця 4.4

Залежність середнього діаметра капель від густини палива

Густина палива, кг/м3

Швидкість текучості палива, м/с

Середній діаметр капель, мкм

800

263

24,91

825

255

25,26

850

248

25,61

875

241

25,95

900

234

26,29

925

228

26,62

950

222

26,95

975

216

27,27

1000

210

27,60

Результати розрахункових випробувань (дивись додаток №3) дозволили зробити наступні висновки. Для забезпечення потрібних техніко-економічних показників двигуна, що працює на метиловому ефірі ріпакової олії, необхідна інтенсифікація процесів впорскування, сумішоутворення і згорання. Позитивний вплив на ці процеси може забезпечити підігрів впорскуваного палива (~ до 70°), що призводе до покращення фізико-хімічних показників палива. Збільшення тиску впорскування палива (~ до 80 МПа), супроводжується зменшенням діаметра капель розпиленого палива. Покращення процесу турбонадуву повітря дозволить покращити процеси випаровування і сумішоутворення [80].

Висновок

В зв'язку з ростом світових цін на нафтопродукти і скорочення запасів нафти все більш актуальними є роботи, направлені на використання в дизельних двигунах альтернативних палив. Необхідність їх використання в двигунах автотракторного призначення обумовлено також загостренням екологічної ситуації в світі. Для України використання альтернативних палив дає можливість стати енергетично незалежною країною. Ці фактори визначають необхідність пошуку альтернативних паливо-енергетичних ресурсів. Найбільш перспективним паливом для використання в дизельних двигунах є біодизель.

Біодизель - це вид синтетичного палива який найбільш наближений за своїми фізико-хімічними властивостями до нафтового дизельного палива. Використання біодизелю значно розширює сировинну базу для отримання моторних палив, і зробить її практично невичерпною. Використання біодизелю в якості моторного палива забезпечує зниження викидів в атмосферу вуглекислого газу, що відноситься до групи парникових газів, за рахунок поглинання виробленого вуглекислого газу рослинами які вирощуються для отримання біодизелю.

Біодизельне паливо можна використовувати в якості моторного палива як в чистому вигляді так і в сумішах з дизельним паливом в будь-якому співвідношенні. Так як біодизель має схожі з нафтовим дизельним паливом властивості його негативний вплив на двигун, зводиться до втрати потужності, збільшення витрати палива в середньому на 5 - 7 %, в залежності від виду паливної системи і двигуна. При використанні неякісного біодизеля відбувається утворення нагару на стінках циліндрів, погіршується запуск двигуна в холодну пору року, бідизель потребує використання додаткових присадок. Біодизельне паливо має більшу густину і кращу змащувальну властивість ніж звичайний дизель, що позитивно впливає на роботу паливної апаратури (за даними УААН строк служби плунжерної пари в насосах що працюють на біодизелі зростає на 60 %). Біодизель має вищу температуру самозаймання, а отже він є більш пожежобезпечним. А виробляти біодизельне паливо може кожен фермер в свому господарстві з власної продукції.

Виробництво біодизелю і використання його для внутрішніх цілей, дозволить створити нові робочі місця на новостворених заводах по виробництву біодизелю і в господарствах що займаються вирощуванням олійних культур які є сировиною для виробництва біодизелю. Україна має міцну сировинну базу. Наші заводи мають обладнання та технологію для виробництва біодизелю. А зараз в період економічної кризи для України здобуття енергетичної незалежності є першочерговим завданням.

Література

1. Щербініна Л.О., Кочірко Б.Ф., Лютия О.С., Проблеми виробництва біодизельного палива в Україні// Вісник НАУ. - 2006. - 4. - С. 178-181.

2. Проект ЄС “Сприяння регіональному розвитку в Україні. Презентація Ж. Шрьодер “Альтернативні види палива й економічне зростання”.

3. Мармітко В.Г. Практичні аспекти реалізації стратегії розвитку альтернативних видів палива // Матеріали науково практичної конференції «Біопаливо та відновлювальні джерела енергії, проблеми і перспективи розвитку». - Вінниця, 2006.

4. Французький інститут нафти Презентація С. Іса “ Біопаливо -- приклади світового розвитку галузі ”

5. Калетник Г.М. Розвиток ринку біопалива в Україні. - К. «Аграрна наука» УААН. 2008. - 461 с.

6. Коскинен М., Сурандер М., Нурминен М. Комплекснои поход к биотопливам // нефтегазовые технологии. 2005. - №7. С. 104.

7. Інтернет: http://uk.wikipedia.org/wiki/biodiesel/

8. Glasbrenner B. Nature Works PLA Applications, Industrial Applications of Renewable Resources // AOCS, Chicago. ? Oct. 11-14. ? 2004.

9. Milby R. Sustainable Polyester via 1, 3 рropanediol (PDO) from Corn, «Industrial Applications of Renewable Resources»// AOCS, Chicago. ? Oct. 11-14. ? 2004.

10. Vukas S., Grojic S., Ilic D. Infleunce of «Bio-diesel» fuel on diesel engine parts and motor oil.//Tribology industru. ? 1997. ? Vol.19. ? Р. 210.

11. Davy Process Technology Ltd. Homogenous Process for Hydrogenation of Carboxylic Acids and Derivatives Thereof. International Application». ? WO03093208. ? Nov. 11. ? 2003.

12. Furney, T.D., Hawley M.C. Industrial Engineering and Chemical Res. ? 1995. ? Vol. 34, 766. ? Р. 3.

13. Dimitrov A.J., Dimitrov D.I. Possibilities for using vegetables oils as fuel for diesel engines with direct injection// Scientific oil magazine. - 2003. - Vol. 3. ? Р. 235.

14. Стан та перспективи виробництва та споживання біодизельного палива в Україні та світі. Презентація Калетник Г.М. лекції 21.03.2008.

15. Кобець Н. Перспективи виробництва і переробки насіння ріпаку в Україні. Збірник доповідей IV Міжнародної конференції "Масложирова промисловість - 2005", 15-16 листопада 2005 р., м. Київ. - С. 46 - 52.

16. Ковальський В., Голодніков., Грігорак М., Косаров О., Кузьменко В. Про підвищення рівня еколого-енергетичної безпеки України // Економіка України. - 2000. - № 10. - С. 34-41.

17. Семенов В.Г., Кухта В.Г. Дизельное топливо из рапса // Хранение и переработка зерна. - 2000. - № 12 - С 59-61.

18. Програма розвитку виробництва дизельного палива на період до 2010 року: Постанова Кабінету Міністрів України від 22 грудня 2006 р. -- № 1774:

19. Ковальський В., Голодніков., Грігорак М., Косаров О., Кузьменко В. Про підвищення рівня еколого - енергетичної безпеки України // Економіка України. - 2000. - № 10. - С. 34-41.

20. Семенов В.Г., Мапченко А.П., Семенова Д.У., Ліньков О.Ю. Дослідження фізико хімічних показників альтернативного біопалива на основі ріпакової олії. - Машинобудування: Вісник харківського політехнічного університету. Збірка наукових праць. Випуск 101. - Харків: ХДПУ, 2000. - С. 59-163.

21. Семенов В.Г., Аналіз показників роботи дизелів на нафтовому і альтернативному паливі рослинного походження. Вісник національного технічного університету «ХПІ» // Збірка наукових праць. - 2002. №3. - С. 17 - 197.


Подобные документы

  • Прибор для визначення коксуємості нафтопродуктів. Палива для дизельних двигунів, фактичні смоли. Показники, що характеризують властивості палив: лакоутворення, наявність сірчистих сполук. Вплив вмісту сірки в паливі на спрацювання поршневих кілець.

    контрольная работа [235,7 K], добавлен 28.05.2012

  • Розгляд основних характеристик біоетанолу та методів його отримання. Гідратація етилену, спиртове зброджування, гідроліз целюлозовмісної сировини, застосування первапорації. Перспективи використання, напрямки виробництва біоетанолу як палива в Україні.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 10.04.2013

  • Фізико-хімічна характеристика процесу, існуючі методи одержання вінілацетату та їх стисла характеристика. Основні фізико-хімічні властивості сировини, допоміжних матеріалів, готової продукції; технологічна схема; відходи виробництва та їх використання.

    реферат [293,9 K], добавлен 25.10.2010

  • Основні принципи здійснення електроерозійного, електрохімічного, ультразвукового, променевого, лазерного, гідроструменевого та плазмового методів обробки матеріалів. Особливості, переваги та недоліки застосування фізико-хімічних способів обробки.

    реферат [684,7 K], добавлен 23.10.2010

  • Сучасний стан електрометалургійного виробництва в Україні. Фізико-хімічні основи пірометалургійного способу дефосфорації марганцевих концентратів. Розрахунок шихти і теплового балансу виплавки вуглецевого феромарганцю і ШМП78 в умовах ПЦ № 3 ВАТ "ЗЗФ".

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.08.2014

  • Коротка історія цукроварної справи. Реальний стан ринку цукру на Україні. Органолептичні і фізико-хімічні показники цукору-піску. Аналіз технології виробництва цукру-піску на ЗАТ "Андрушківський цукровий завод". Розробка пропозицій цукровиробництву.

    курсовая работа [68,1 K], добавлен 19.10.2010

  • Області застосування вогнетривів. Показники властивостей піношамотних виробів. Карбідкремнієві вогнетриви, особливості застосування. Класифікація теплоізоляційних матеріалів. Фізико-хімічні властивості перліту. Теплопровідність теплоізоляційної вати.

    курсовая работа [126,0 K], добавлен 30.09.2014

  • Фізико-хімічні властивості молочної кислоти. Сировина для її виробництва. Використання молочної кислоти та її солей. Кількісне визначення субстанції Е270 у харчових продуктах. Гігієнічні норми використання харчової добавки Е270, реакції автентичності.

    контрольная работа [264,9 K], добавлен 26.05.2014

  • Літературний огляд властивостей та технології отримання монокристалів германія. Властивості монокристалів, їх кристалографічна структура, фізико-хімічні, електрофізичні та оптичні властивості. Технологічні умови вирощування германію, його застосування.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 03.05.2015

  • Принцип та порядок одержання нафтопродуктів, їх різновиди та відмінні характеристики. Експлуатаційні властивості, порядок та особливості використання автомобільних бензинів, дизельного палива, різноманітних моторних масел та мастильних матеріалів.

    курс лекций [2,5 M], добавлен 26.01.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.