Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Тепловые двигатели

Диссертационная работа:

Дыбок Максим Васильевич. Комбинированная система снижения вредных выбросов двигателей внутреннего сгорания специальной техники, применяемой для работы в условиях ограниченных объёмов : дис. ... канд. техн. наук : 05.04.02 СПб., 2006 151 с. РГБ ОД, 61:06-5/3785

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

1. АНАЛИЗ ИСТОЧНИКОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ... 9

1.1. Средства механизации с тепловыми двигателями и их применение в условиях ограниченных объёмов 9

1.2. Требования по токсичности отработавших газов дизельных ДВС. Основные способы и пути снижения токсичности и анализ их эффективности 19

1.3. Анализ способов обеспечения требуемых параметров воздушной среды при работе двигателей в ограниченных объёмах 24

Выводы по главе и задачи исследования 42

2. КОМБИНИРОВАННАЯ СИСТЕМА СНИЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ С ОГ ДВС СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ 44

2.1. Улучшение эксплуатационных и экологических показателей работы ДВС при помощи присадок к ДТ '. 44

2.2. Снижение вредных выбросов путем рециркуляции ОГ с использованием реакторов-нейтрализаторов на основе твердых КСП 53

2.3. Технологические особенности контактной обработки ОГ в реакторах-нейтрализаторах 58

2.4. Комбинированные системы снижения вредных выбросов ДВС с использованием реакторов-нейтрализаторов газовых смесей 67

Выводы по главе 75

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ СНИЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ДВС 76

3.1. Описание экспериментальной установки 76

3.2. Программа-методика проведения экспериментальных исследований 88

3.3. Оценка погрешностей измерений 103

3.4. Результаты экспериментальных исследований 108

3.4.1. Результаты экспериментального исследования влияния элементо-органических присадок к топливу на экологические характеристики двигателя 84 9,5/10 108

3.4.2. Результаты исследований контактной обработки ОГ водой 115

3.4.3. Результаты экспериментальных исследований обработки в РНГ 120

Выводы по главе 121

4. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕМЕНТАХ КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ СНИЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ И МЕТОДИК ИХ РАСЧЕТА 122

4.1. Рекомендации по определению расчетных концентраций присадок в топливе 122

4.2. Рекомендации по контактной обработке ОГ и методика расчета т контактного аппарата 127

4.3. Методика расчета реакторов-нейтрализаторов для кислородного обогащения ОГ 133

4.3.1. Расчет кассеты с КСП 133

4.3.2. Расчет габаритов реакционного блока кассет 136

4.3.3. Определение диаметров входного и выходного газовых патрубков 138

4.3.4. Определение диаметра входного водяного трубопровода 138

4.3.5. Определение высоты входного патрубка 139

4.3.6. Определение высоты входного патрубка 139

4.3.7. Определение размеров сепарационного блока 139

Выводы по главе 141

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 142

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 145 

Введение к работе:

Применение специальной техники с ДВС в условиях ограниченных объёмов при строительстве, например, при проходке тоннелей, а также при проведении работ по уходу за растениями в условиях замкнутых объёмов (в теплицах) приводит к изменению параметров воздушной среды за счёт её загрязнения вредными выбросами, содержащимися в отработавших газах (ОГ) двигателей. Кроме того, при добыче строительных материалов для предприятий строительного комплекса, при добыче полезных ископаемьж (золота, алмазов, сырья для производства минеральных удобрений и т.д.) открытым способом возникает аналогичная проблема борьбы с загрязнением атмосферы карьеров вредными выбросами ОГ двигателей [24]. В настоящее время ее решают путем устройства соответствующих систем искусственной либо естественной вентиляции, что сопряжено со значительными материальными и энергетическими затратами и простоями техники ввиду существенного загрязнения атмосферы вредными веществами, не позволяющего обеспечить безопасную работу обслуживающего персонала.

Таким образом, улучшение экологических и технико-экономических показателей эксплуатации двигателей, связанное с уменьшением общего количества ОГ и содержания вредных выбросов в них, является актуальным.

В настоящее время отечественными [10, 12, 14, 16, 30, 35, 38, 41, 43, 48, 50, 51, 72, 74 ] и зарубежными [ 85, 86, 88, 93 ] учеными предложен ряд способов улучшения экологических и технико-экономических показателей транспортных и стационарных дизелей путем конструктивных изменений собственно двигателей, их систем, в том числе систем газовыпуска, топливоподачи и топливоподготовки.

Однако отсутствие комплексности в применении предлагаемых способов не позволяет решить в полной мере вопрос сокращения вредных выбросов с ОГ и обеспечить требуемые экологические характеристики дизелей.

Целью данной работы является разработка структуры и исследование элементов комбинированной системы снижения вредных выбросов с ОГ ДВС специальной техники, применяемой для работы в условиях ограниченных объёмов, позволяющей получить сверхсуммарный эффект от совместного применения различных способов снижения токсичности ОГ.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:

1. Анализ источников загрязнения атмосферы и способов снижения токсичности ОГ ДВС.

2. Анализ возможностей уменьшения вредных выбросов с ОГ путем применения присадок к топливу, рециркуляции ОГ с выпуска на впуск двигателя при их охлаждении и обогащении кислородом.

3. Разработка структуры комбинированной системы уменьшения вредных выбросов и создание экспериментальной установки.

4. Проведение экспериментальных исследований, разработка рекомендаций по определению параметров элементов комбинированной системы снижения вредных выбросов и методик расчета их габаритов.

Работа состоит из четырех глав.

В первой главе приведен анализ источников загрязнения атмосферы, рассмотрены средства механизации, применяемые для работы в условиях ограниченных объёмов, требования по токсичности ОГ дизельных ДВС, основные способы и пути ее снижения и сделан вывод о необходимости комбинированного использования способов снижения вредных выбросов с ОГДВС.

Во второй главе приведен анализ возможностей уменьшения суммарного количества вредных выбросов с ОГ путем применения присадок к топливу, рециркуляции неохлажденных и охлажденных ОГ, обогащенных кислородом, технологических особенностей контактной обработки ОГ в реакторах-нейтрализаторах и предложена структура комбинированной системы снижения вредных выбросов.

В третьей главе приведено описание устройства и принципа работы экспериментальной комбинированной системы снижения вредных выбросов, программа-методика проведения экспериментальных исследований, оценки погрешности измерений и приведены результаты экспериментальных исследований: влияния элементоорганической присадки к топливу на экологические характеристики дизеля 84 9,5/10; контактной обработки ОГ водой; обработки ОГ в реакторе-нейтрализаторе ОГ (РНГ).

В четвертой главе приведены некоторые рекомендации по реализации процессов в элементах комбинированной системы снижения вредных выбросов и методики расчета рациональной концентрации присадки в топливе и габаритов контактного аппарата, а также обоснование требуемой степени рециркуляции обогащенных кислородом ОГ, дана методика расчета реакторов-нейтрализаторов ОГ для их обогащения кислородом.

По материалам диссертации подана заявка на изобретение, по которой получено положительное решение на выдачу патента.

В работе нашли отражение результаты исследований по плановым НИР «Источник-98», «Спецтранс-1», «Эколог-КС».

Результаты исследований докладывались и обсуждались на:

-расширенных заседаниях кафедры №92 ВИТУ;

-Гангутских ХХХП и ХХХШ семинарах (1997-98 г.г.);

-седьмом и восьмом Международных автосалонах «Мир автомобиля, экология, экономика и безопасность автомобиля» (1998-99 г.г.г);

-постоянно действующем семинаре стран СНГ «Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей» СПбГАУ (1995,1998,1999-2006г.г.);

-постоянно действующих семинарах кафедр №№ 23 , 24 , 92 ВИТУ (1996-2004 г.г.).

Материалы диссертации, ее основные положения и научные результаты опубликованы в 13 работах [ в том числе в 18,19.21,22,26-30].

На защиту выносятся следующие результаты:

1. Структура комбинированной системы снижения вредных выбросов с ОГ дизелей и выполненная на ее базе оригинальная экспериментальная установка.

2. Программа-методика проведения экспериментальных исследований и результаты экспериментальных исследований элементов комбинированной системы снижения вредных выбросов (КССВВ).

3. Рекомендации по реализации процессов в элементах КССВВ.

4. Методики расчета: габаритов контактного аппарата для охлаждения ОГ; реакторов-нейтрализаторов для очистки и кислородного обогащения ОГ; рациональной концентрации присадки в топливе.

Автор считает своим долгом выразить признательность руководству СПбГАУ, кафедры «Двигатели внутреннего сгорания и теплотехника» за представленную возможность апробации и защиты диссертации, научному руководителю доктору технических наук профессору Николаенко А.В. за методическое руководство и ценные советы при проведении исследований и оформлению их результатов, а также сотрудникам СПбГАУ, СПбГАСЭ, ВИТУ, за большую помощь в проведении исследований и оформлении их результатов.

Все практические рекомендации по содержанию диссертации и замеченным недостаткам будут приняты автором с глубокой признательностью.

Подобные работы
Худяков Владимир Николаевич
Снижение выброса сажи при стендовых испытаниях жидкостных ракетных двигателей
Павлов Денис Александрович
Снижение выбросов углеводородов на режимах пуска и прогрева бензинового двигателя добавкой водорода в топливовоздушную смесь
Корнеев Николай Владимирович
Методы прогнозирования и снижения вибрации гибких систем турбоагрегатов
Серегин Валерий Андреевич
Аэродинамическое совершенствование клапанов паровых турбин с целью снижения потерь давления в системе паровпуска
Кульчицкий Алексей Рэмович
Исследование процессов образования и разработка методов снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизелей внедорожных машин
Султанов Тимур Фаритович
Повышение эффективности снижения вредных выбросов поршневых ДВС с каталитическим нейтрализатором за счет стабилизации температуры отработавших газов
Осипаускас Вальдемарас Антанович
Разработка топочного устройства для газомазутных парогенераторов и водогрейных котлов с целью повышения надежности их работы и снижения токсичных выбросов
Новоселов Алексей Александрович
Снижение вредных выбросов транспортных дизелей методами каталитической нейтрализации отработавших газов в пористых СВС-блоках
Новиков Лев Анатольевич
Снижение токсичности и вредных выбросов дизелей при работе на переходных режимах
Хосе Луис Гальдос Гомез
Применение сжиженного нефтяного газа в дизеле для снижения токсичности и дымности выбросов в условиях высокогорья

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net