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
Судовые энергетические установки

Диссертационная работа:

Щавелев Дмитрий Валентинович. Разработка системы очистки отработавших газов судовых дизелей с использованием жидкостных контактных аппаратов : Дис. ... канд. техн. наук : 05.08.05 : Н. Новгород, 2005 163 c. РГБ ОД, 61:05-5/3651

смотреть содержание
смотреть введение
смотреть литературу
Содержание к работе:

Введение 4

Список сокращений 8

Глава 1. Аналитический обзор токсичных загрязнений отработавших газов судовых дизелей 9

1.1. Характеристика вредных газовых выбросов 9

1.2. Нормирование токсичных ингредиентов 17

1.3. Существующие способы снижения вредных выбросов отработавших газов судовых дизелей 20

1.3.1. Современный технико-экологический уровень отечественных дизелей 20

1.3.2. Воздействие на рабочий процесс дизеля 23

1.3.3. Использование устройств по очистке отработавших газов судовых дизелей 32

1.4. Цель и задачи исследования 38

Глава 2. Совершенствование способов снижения токсичных составляющих отработавших газов 39

2.1. Предварительная обработка топлива 39

2.2. Предварительная обработка воды для водо-топливных эмульсий 43

2.3. Рециркуляция отработавших газов 48

2.4. Очистка отработавших газов в жидкостных контактных аппаратах... 51

2.5. Комплекс узлов и устройств по очистке отработавших газов 58

2.6. Выводы по главе 61

Глава 3. Математическое описание работы цикл онно-п енного аппарата... 62

3.1. Предпосылки для создания математического описания работы циклонно-пенного аппарата 62

3.2. Уравнения энергетического баланса в системе очистки отработавших газов 71

3.3. Уравнения материального баланса жидкости и газа в циклонно-пенном аппарате 77

3.4. Уравнения теплового баланса жидкости и газа в циклонно-пенном аппарате 82

3.5. Определение основных параметров циклонно-пенного аппарата 84

3.6. Выводы по главе 92

Глава 4. Экспериментальные исследования и разработка методики проектирования системы очистки отработавших газов 93

4.1. Стендовые испытания циклонно-пенного аппарата 93

4.2. Обработка результатов стендовых испытаний 106

4.3. Натурные испытания циклонно-пенного аппарата 118

4.4. Математическая модель работы циклонно-пенного аппарата 127

4.5. Методика проектирования системы очистки отработавших газов 128

4.5.1. Исходные данные для проектирования системы очистки обработавших газов 128

4.5.2. Проектирование системы очистки отработавших газов 130

4.6. Повышение эффективности применения циклонно-пенного аппарата в составе системы очистки отработавших газов 132

4.7. Экономический и социальный эффекты от внедрения предлагаемой системы очистки отработавших газов 140

4.8. Выводы по главе 142

Заключение 143

Библиографический список используемой литературы 145

Приложения 155 

Введение к работе:

Взаимодействия человека с природой - проблема вечная и одновре менно современная: человечество связано своим происхождением, существованием и будущим с природным окружением. Проблема чистоты атмосферы возникла вместе с появлением промышленности и транспорта, работающих на нефти. В течение предыдущих столетий загрязнение воз (г духа носило местный характер. Дым сравнительно редких заводских, ав ф. томобильных, паровозных и пароходных труб почти полностью рассеивал ся на большом пространстве. Быстрый и повсеместный рост промышлен-ности и транспорта в XX веке привел к такому увеличению объемов и токсичности выбросов, которые уже не могут быть растворены в окружающей среде до концентраций, безвредных для человека, животного и растительного мира.

Интенсивное развитие судоходства на водных путях привело к строительству качественно нового флота: с мощными энергетическими установками, высокими грузоподъемностью, пассажировместимостью и скоростью. Массовая эксплуатация такого флота сопровождается ростом его воздействия на окружающую среду.

Судовая эмиссия как источник антропогенного воздействия по раз # личным оценкам насчитывает до 14% всей эмиссии от ископаемых видов горючего и 16% всей эмиссии серы от сжигаемых продуктов нефти. Ситуация осложнилась широким внедрением на флоте тяжелых сортов топлива с содержанием серы до 1,5%, что привело к снижению надежности и долговечности деталей топливной системы двигателя и цилиндро-поршневой группы (ЦПГ).

Уже сейчас в таких странах как Швеция, Финляндия и США нормы по выбросу вредных ингредиентов настолько ужесточены, что возможно А сти выполнения соответствующих требований только за счет организации рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания (ДВС) практически исчерпали свой резерв. Дальнейшее развитие в данном направлении без применения устройств по очистке отработавших газов (ОГ) становится весьма трудновыполнимым.

Одновременное снижение вредных веществ и дымности в ОГ требует различные, подчас не совместимые между собой мероприятия, что существенно затрудняет решение проблемы снижения вредных продуктов ОГ.

Рациональное решение проблемы обработки ОГ возможно при использовании комплекса прогрессивных устройств и узлов.

В систему комплексной очистки газов (СОГ) может входить: каталитический фильтр-преобразователь топлива (КФПТ), узел озонирования во-до-топливной эмульсии (ОВТЭ), узел рециркуляции ОГ и жидкостный контактный аппарат.

Проблемам очистки воздуха и ОГ посвящены научные труды ученых: А.Л. Баранова, С.А. Богатых, О.А. Гладкова, В.А. Звонова, СП. Зуб-рилова, О.Н. Лебедева, Е.Ю. Лермана, В.А. Маркова, Л.А. Новикова, А.Г. Севастьянова, А.С. Слюсарева, В.И. Смайлиса, В.А. Сомова, В.Н. Стацен-ко, В.И. Толшина [6, 13, 21, 23, 27, 48, 55, 64, 73, 74, 77]. Несмотря на большой объем выполненных исследований и проведенных экспериментов, в работах отсутствует информация об одном из элементов СОГ - жидкостном очистителе, работающем при переменных режимах дизельного двигателя. Поэтому создание комплексной СОГ, в состав которой входит жидкостный контактный аппарат, до сих пор является актуальным.

Целью диссертационной работы является разработка системы очистки отработавших газов судовых дизелей с использованием жидкостных контактных аппаратов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ причин образования токсичных компонентов в составе ОГ дизелей. Jft 2. На основе анализа методов снижения вредных выбросов предло жить современный комплекс узлов и устройств, снижающий вредные ингредиенты в составе ОГ.

3. Составить математическое описание работы контактного аппарата с учетом особенностей его функционирования в судовой СОГ.

4. Выполнить экспериментальные исследования по определению не- ч,ц известных параметров, влияющих на работу жидкостного очистителя.

5. Разработать алгоритм и методику проектирования жидкостного контактного аппарата в составе судовой СОГ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Установлено, что наиболее современным жидкостным очистителем является циклонно-пенный аппарат (ЦПА).

2. Разработаны критерии, определяющие эффективность работы контактного аппарата в составе СОГ.

3. Доказана, по результатам экспериментальных исследований, возможность применения жидкостного контактного очистителя для снижения вредных ингредиентов ОГ.

4. Впервые создана математическая модель работы ЦПА в составе ф судовой СОГ при переменных режимах работы ДВС.

5. Предложен новый способ комплексной обработки воздуха в жидкостном очистителе, новизна которого подтверждена положительным решением о выдаче патента России.

Практическая ценность работы. Осуществлено снижение вредных веществ и дымности в составе ОГ, а также разработана методика проекти рования ЦПА в составе судовой СОГ. Применение результатов работы позволяет:

1. Использовать прогрессивный способ очистки ОГ в составе СОГ.

2. Определить оптимальные условия функционирования жидкостного контактного аппарата в составе СОГ.

3. Рассчитать значения основных параметров ЦПА и его элементов.

4. Снизить количество вредных компонентов, выбрасываемых в составе ОГ.

Реализация результатов работы выражается в применении разработанной методики проектирования ЦПА для дизель-генератора ДГР 100/750 в инженерном экологическом бюро «Редокс-системы».

Достоверность полученных результатов обоснована теоретическими исследованиями на основе зависимостей гидро- и газодинамики. Экспериментальные исследования проводились с использованием известных (стандартных) методик и приборов для определения контролируемых показателей и характеристик. Обработка результатов производилась с помощью метода корреляционно-регрессионного анализа.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на VIII и X Нижегородских сессиях молодых ученых (Дзержинск, 2003 и 2005); научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава ВГАВТ (Н. Новгород, 2003); II Региональной молодежной научно-технической конференции (Н. Новгород, 2003); Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи (Москва, 2004); Всероссийском форуме «Великие реки» (Н. Новгород, 2005).

Публикации. Список публикаций по материалам диссертации состоит из 8 работ, в том числе 1 положительное решение о выдаче патента России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 144 страницах машинописного текста и включает 43 рисунка и 33 таблицы. Список литературы состоит из 107 наименований.

Подобные работы
Титов Сергей Владиленович
Уменьшение содержания оксидов азота в отработавших газах судовых дизелей посредством использования водородосодержащего газа
Ковалев Олег Петрович
Тепломассообмен в контактных пленочных аппаратах судовой утилизации опреснительной установки на дымовых газах (разработка методики теплового расчета)
Жаров Алексей Валерьевич
Разработка управляемой виброгасящей системы для подвесок судовых двигателей
Колесов Александр Григорьевич
Исследование и разработка методов диагностирования технического состояния пневматических систем управления главными дизелями судов речного флота
Астраух Ольга Васильевна
Разработка и исследование комплексной присадки к системам охлаждения судовых ДВС
Тарандо Евгений Викторович
Разработка методики определения изменений коэффициента давления и КПД овевых нагнетателей подъемных систем СВП вследствие технологических отклонений и эксплуатационных нарушений геометрии проточной части
Теренин Игорь Николаевич
Совершенствование системы питания водотопливными эмульсиями судовых вспомогательных дизелей с использованием поточного влагомера
Джихинто Антуан Гастон
Работа судового дизеля при использовании диметилового эфира в качестве присадки к воздуху
Линевич Ольга Игоревна
Комплексное использование водотопливных эмульсий с методами возмущения воздушного заряда в судовых дизелях
Бобков Алексей Владимирович
Разработка проточной системы хладоснабжения туннельного скороморозильного аппарата с использованием низкотемпературного воздуха от турборефрижераторной установки

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