Лекция 3. Топлива на основе угля (1037678)
Текст из файла
Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Применение топлив на основекаменного угля в силовыхустановках с поршневымидвигателямик.т.н. Зеленцов А.А.Москва, 2016Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаПрименение топлив на основе каменногоугля в силовых установках с ПДКафедра поршневых двигателей (Э2)Вопросы, рассматриваемые на лекцииВиды, эксплуатационные свойства, проблемы производстватоплив на основе каменного и бурого угля.Исторические этапы использования угольной пыли вкачестве моторного топлива.Примеры использования топлив на основе угольной пыли впоршневых двигателях.Особенности рабочих процессов поршневых двигателей,работающих на угольных топливах.Дополнительная литература: Создание и совершенствование твердотопливных поршневыхдвигателей внутреннего сгорания / Е.В.
Белоусов. – Херсон: ОАО«ХГТ» – 2006. – 452 с.2Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаПрименение топлив на основе каменногоугля в силовых установках с ПДКафедра поршневых двигателей (Э2)Сырьевые ресурсы для получения СЖТСинтетические жидкиетоплива (СЖТ)Попутныйнефтяной газПриродныйгазГорючиесланцыКаменный ибурый угольБитумныепески3Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаПрименение топлив на основе каменногоугля в силовых установках с ПДКафедра поршневых двигателей (Э2)Особенности использования угольных суспензий впоршневых двигателяхПреимущества: Разведанные запасы каменного углясущественно превышают аналогичныезапасы жидких углеводородных топлив. Стоимость 1 т условного топлива прииспользовании угольных суспензий в1,05-5 раз ниже по сравнению страдиционными топливами. Для хранения на борту ТС не требуетспециальных условий.Динамика роста публикаций попроблеме использования твердыхтоплив в ПДНедостатки: Необходима значительная модернизация системы ТПА. Высокий износ деталей ТПА, приводящий к заклиниванию иглыраспылителя. Термический КПД двигателя при работе на суспензии ниже по сравнениюс работой на традиционном топливе. Дымность ОГ существенно (до 2 раз) выше по сравнению с ДТ.4Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаПрименение топлив на основе каменногоугля в силовых установках с ПДКафедра поршневых двигателей (Э2)Особенности использования угольных суспензий впоршневых двигателяхГеографическое распределение мировых запасов угля5Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаПрименение топлив на основе каменногоугля в силовых установках с ПДКафедра поршневых двигателей (Э2)Топлива на основе каменного и бурого угляИспользование топлив на основекаменного и бурого угляВоздушно-угольная смесь (ПД натвердом топливе, пылеугольные ДВС)Водо-угольные суспензии(ВУС)Синтетические топлива на основекаменного и бурого угляТопливо-угольныесуспензии (ТУС)6Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаПрименение топлив на основе каменногоугля в силовых установках с ПДКафедра поршневых двигателей (Э2)Топлива на основе каменного и бурого угляОптимальные параметры ВУСОбласти примененияПараметрУгольныеТЭСМазутныеТЭСКотельныеДВСГазогенераторыСодержание угля, % (помассе)60...7060...7062...6548...5450...65Вязкость, Па*с, при 100c-1, не более1,01,00,50,31,2Содержание серы всухом угле, % (помассе), не более1,21,20,80,61,02100021000210001460018800Зольность угля, % (помассе)> 123...52...60,5...1,0> 12Размер частиц, мкм, неболее2501504525200Стабильность, сут, неменее1201201801010Низшая теплотасгорания, кДж/кг7Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаПрименение топлив на основе каменногоугля в силовых установках с ПДКафедра поршневых двигателей (Э2)Исторические этапы использования угольнойпыли в качестве моторного топливаI. Период с 1893 по 1939 г.г.Рудольф Дизель(1858-1913 г.г.)В 1892 г. запатентовал рабочийпроцесс и способ исполнениядвигателя с воспламенением отсжатия (патент № 67207)Особенности двигателя Р. Дизеля: самовоспламенение воздушноугольной смеси от сжатия; степень сжатия по равнению сдвигателем Отто выше в несколько раз; изотермический подвод теплоты, какследствие, низкая температураотработавших газов; отказ от системы охлаждения.8Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаПрименение топлив на основе каменногоугля в силовых установках с ПДКафедра поршневых двигателей (Э2)Исторические этапы использования угольнойпыли в качестве моторного топливаПервый работающий образецдвигателя Р. ДизеляПараметры:Диаметр цилиндра: 250 ммХод поршня: 400 ммЧастота вращения: 172 об/минМощность: 18-20 л.с.КПД: 26,2%Расход топлива: 258 г/л.с.∙чТип топлива: керосин9Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаПрименение топлив на основе каменногоугля в силовых установках с ПДКафедра поршневых двигателей (Э2)Исторические этапы использования угольнойпыли в качестве моторного топливаДвигатель Р.
Павликовского(патент № 1897819 от 14 февраля 1933 г.)Параметры:Диаметр цилиндра: 500 ммХод поршня: 720 ммЧастота вращения: 166 об/минМощность: 103 кВтТип топлива: угольный порошокОсобенности: оригинальная системапродувки поршневых колец сжатымвоздухом.Давление в канале 2 достигает 5,9МПаНа схеме:1 – воронка подачи топлива, 2 – канал подачисжатого воздуха, 3 – выпускной коллектор, 4 –форкамера, 5 – КС, 6 – впускной коллектор, 7 –канал подачи запального топлива, 8 – воздушнаякамера, 9 – рыхлители, 10 – золотниковый затворСхема подачи угольного порошка вКС двигателя Р.
Павликовского10Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаПрименение топлив на основе каменногоугля в силовых установках с ПДКафедра поршневых двигателей (Э2)Исторические этапы использования угольнойпыли в качестве моторного топливаFarben Industrie (1925 – 1929 г.г.)Цель: разработка фабричной силовой установки, работающей напылеугольном топливе.Особенности: регулируемый по мере износа вылет кольца изканавки, промывка стенок цилиндра водой и жидкиминефтепродуктами, подача воздуха в КС под давлением до 6 МПа.Результаты: создано 5 образцов двигателей.Schichau Werke (1930 – 1932 г.г.)Цель: разработка транспортного поршневого двигателя,работающего на пылеугольном топливе.Особенности: оригинальная системафоркамерной подачи топлива, ресурсдвигателя достигал 6 тыс.
часов.Локомотив тип 040 серии G8производства Schichau Werke11Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаПрименение топлив на основе каменногоугля в силовых установках с ПДКафедра поршневых двигателей (Э2)Исторические этапы использования угольнойпыли в качестве моторного топливаBrunner Maschinenfabrik (1930 – 1939 г.г.)Цель: разработка транспортного поршневогодвигателя, работающего на пылеугольном топливе.Особенности: оригинальная система топливоподачи,позволяющая турбулизировать воздушный заряд итем самым повысить скорость сгораниятопливовоздушной смеси; частота вращения 1200об/мин; срок службы до 4000 часов.Результаты: создано 6 твердотопливных двигателей.Hannoversche Maschinenbau AG (Hanomag) (до 1939 г.г.)Особенности: топливо попадало в специальную предкамеру (0,40,7% от объема цилиндра) в ходе процесса всасывания, на тактесжатия воздух из цилиндра смешивался с угольной пылью, далеесмесь попадала в цилиндр.
Давление на впуске 2,4-2,9 МПа.В дальнейшем двигатель получил систему инжекции угольнойпыли в камеру сгорания.Результаты: опытный образец проработал 700 часов.12Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаПрименение топлив на основе каменногоугля в силовых установках с ПДКафедра поршневых двигателей (Э2)Конструктивные схемы подачи угольной пыли вкамеру сгорания поршневого двигателяРис. 1Примечание к рис. 1:1 – воронка, 2 – питающий канал, 3 –подающая камера, 4 – канал подачи сжатоговоздуха, 5 – золотниковая втулка, 6 –полость для накопления пыли, 7 – клапан, 8– каналы аэрацииРис. 2Примечание к рис. 2:1 – камера с запасом топлива, 2 – каналподачи сжатого воздуха, 3 и 4 – выпускныеканалы, 5 – герметичная полость длянакопления пыли, 6 – клапан системыпневматической подачи топлива13Московский государственный технический университет им.
Н.Э. БауманаПрименение топлив на основе каменногоугля в силовых установках с ПДКафедра поршневых двигателей (Э2)Исторические этапы использования угольнойпыли в качестве моторного топливаИтоги первого периода:1. Снижение абразивного износа деталей ЦПГ:1) Конструктивные изменения: Специальная система продувки, предназначенная для удаленияабразивного материала; Система регулировки вылета колец, уплотняющих газовый стык,по мере их износа; Модернизация системы смазки, направленная на уменьшениепопадания пылеугольных частиц в масло и более эффективнуюего очистку.2) Подбор износостойких материалов для изготовления деталей,имеющих прямой контакт с абразивными частицами: Использование хромоникелевых чугунов; Использование чугунов с присадками молибдена.2.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.