ПЗ_Тюфтин (1229833)
Текст из файла
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра «Локомотивы»
К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ
Заведующий кафедрой
__________А.К. Пляскин
«____»________20___г.
ПРОЕКТ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕТАНОВОГО ЧИСЛА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА ЭКСПРЕСС-МЕТОДОМ
Пояснительная записка к дипломному проекту
ДП 23.05.03.14.151.ПЗ
| Студент гр.151 | ______________ | П.В. Тюфтин |
| (дата, подпись) | ||
| Консультант по безопасности жизнедеятельности (профессор, д.т.н.) | ______________ | В.Д. Катин |
| (дата, подпись) | ||
| Консультант по экономике (доцент, к.э.н.) | ______________ | О.Б. Лазарева |
| (дата, подпись) | ||
| Руководитель (доцент, д.т.н.) | ______________ | А.Ю. Коньков |
| (дата, подпись) | ||
| Нормоконтроль (к.т.н.) | ______________ | Ю.С. Кабалык |
| (дата, подпись) |
Хабаровск – 2017
ABSTRACT
In this work, it was performed the study and modernization of the existing guidelines for determining cetane number. Offers a brief overview of some of the techniques used. Focuses on the proposal of a new method for the determination of cetane number with the control pressure at end of compression. Built a solid model for understanding the mechanism changes the degree of compression in SolidWorks. The performed calculations showed that the proposed method reduces the complexity by 40 percent.
| СОДЕРЖАНИЕ | |||
| ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………. | 7 | ||
| 1 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕТАНОВОГО ЧИСЛА………………… | 9 | ||
| 1.1 Общие сведения о цетановом числе…………………...…….…………. | 9 | ||
| 1.2 Влияние цетанового числа на рабочий процесс дизеля………………. | 10 | ||
| 1.3 Моторные методы определения цетанового числа……………………. | 14 | ||
| 1.4 Безмоторные методы определения цетанового числа………………… | 15 | ||
| 1.5 Выводы по обзору……………………………………………………….. | 17 | ||
| 2 УСТАНОВКА ИТ9-3 ……………………………………………………….. | 19 | ||
| 2.1 Назначение установки и требования к размещению………………….. | 19 | ||
| 2.2 Методы отбора топлив……….…………………………………………. | 21 | ||
| 2.3 Исследование процессов дизеля установки ИТ9-3 в программе «Дизель-РК» …………………………………………..…………………….. | 22 | ||
| 2.4 Настройка и расчет данных в программе……………………………… | 23 | ||
| 2.5 Моделирование в программе «SolidWorks» ……………………...…… | 29 | ||
| 2.6 3D-модель устройства изменения степени сжатия……………………. | 30 | ||
| 3 УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕТАНОВОГО ЧИСЛА……………………………..………………………. | 35 | ||
| 3.1 Влияние неплотности рабочей камеры на рабочий процесс двигателя | 35 | ||
| 3.2 Влияние степени сжатия на период задержки воспламенения………. | 37 | ||
| 3.3 Влияние параметров окружающей среды на период задержки воспламенения……………………………………………………………….. | 39 | ||
| 3.4 Влияние оборотов двигателя на период задержки воспламенения…... | 42 | ||
| 3.5 Влияние цикловой подачи топлива на период задержки воспламенения……………………………………………………………….. | 45 | ||
| 3.6 Выбор измерительного оборудования для усовершенствованного метода………………………………………………………………………… | 48 | ||
| 3.7 Методика контроля давления и определения цетанового числа на установке ИТ9-3……………………………………………………………... | 56 | ||
| 4 ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ТРУДА И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПЫТАНИИ НА УСТАНОВКЕ ИТ9-3……. | 60 | ||
| 4.1 Основные требования к установке ………...…………………….….…. | 60 | ||
| 4.2 Требования к оборудованию моторной лаборатории ………….…….. | 61 | ||
| 4.3 Безопасность труда при эксплуатации установок ИТ9-3……….…….. | 61 | ||
| 4.4 Требования безопасности в случае возгорания и пожара ………......... | 66 | ||
| 4.5 Требования электробезопасности в аварийных ситуациях и освобождение пострадавшего от действия электрического тока .……….. | 65 | ||
| 4.6 Расчет вредных выбросов с использованием усредненных показателей ………………………………………………………………….. | 67 | ||
| 5 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПО УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕТАНОВОГО ЧИСЛА……………………………………………………... | 70 | ||
| 5.1 Общая характеристика показателей оценки экономической эффективности технических решений……………………………………... | 70 | ||
| 5.2 Определение затрат на внедрение и реализацию технического решения………………………………………………………………………. | 73 | ||
| 5.3 Определение экономического эффекта от внедрения технического решения………………………………………………………………………. | 78 | ||
| ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………… | 82 | ||
| Список использованных источников………………………………………. | 83 | ||
| Приложение А…………………………………………………………………. | 86 | ||
| Уменьшенные копии демонстрационных листов………………………… | 91 | ||
ВВЕДЕНИЕ
Важнейшей составляющей эффективной эксплуатации локомотивного парка, автомобильного транспорта, авиационной отрасли и т.д. является рациональное использование нефтепродуктов. Ресурс и надежность техники напрямую зависят от того, в какой степени применяемые топливо, технические жидкости и смазочные материалы соответствуют требованиям, которые предъявлены в данных эксплуатационных условиях. Любые несоответствия несут за собой огромные потери, которые обусловлены возникающими затратами на ремонт и вынужденными простоями поездов, а соответственно и грузов.
Особые конструктивные особенности двигателей и условия их эксплуатации, требуют строго определенных по своему химическому составу и свойствам топливо-смазочных материалов и технических жидкостей. Качественное и эффективное использование любого транспорта без знаний об этих материалах невозможно [8].
Современные актуальные проблемы использования биотоплив, биомасел и биодобавок в различные рода нефтепродукты уже сейчас требуют элементарных знаний об основных видах, свойствах, составе и направлениях использования этих материалов.
Первополученым сырьем для создания топлив и масел служит нефть, представляющая собой довольно сложную по химическому составу органическую смесь разнообразных соединений углерода с водородом. Нефть - маслянистая горючая жидкость, чаще всего темно-коричневого цвета, имеющая специфический запах. Цвет нефти зависит от присутствия растворенных в ней смол и твердых углеводородов.
Физические свойства нефти выражены в ее химическом составе. Обычно под понятием “состав нефти” понимается элементарный, групповой и фракционный составы нефти. Элементным составом [8] называют содержание в нефти отдельных химических элементов, выраженных в процентах. После многоструктурной переработки нефти, происходит разделение ее состава на бензины, дизельные топлива, масла и т.д.
В данном проекте мной была рассмотрена установка с дизельным двигателем, которая создана для определения цетанового числа дизельного топлива. Так как цетановое число - это характеристика воспламеняемости дизельного топлива, то от него зависят эксплуатационные свойства любого дизельного двигателя. Для двигателей стандартного назначения используется дизельное топливо с цетановым числом 40-55 единиц. Исходя из этого возникает большая необходимость в точном определении цетанового числа.
На сегодняшний день наиболее эффективным методом является моторный метод определения цетанового числа [1], где определяется воспламеняемость дизельного топлива в цилиндре двигателя, который предварительно должен быть откалиброван на эталонных смесях. Процесс измерения таким методом является очень затратным по времени и дорогостоящим, но являющийся прямым методом измерения цетанового числа и не зависящий от состава смеси. Несмотря на это метод обладает большим количеством недостатков, износ установки, условия в цилиндре при измерении, влияние условий окружающей среды, тщательность подготовки эталонных смесей и др. Основная проблема в определении цетанового числа не моторным методом заключается во влиянии на результат состава топлива.
Таким образом в России на протяжении 5-6 лет занимаются созданием средств по определению цетанового числа дизельного топлива, что привело к созданию нескольких способов для определения цетанового числа. Но вновь созданные методы не нашли применения у потребителя. Исходя из этого на сегодняшний день, потребитель не имеет возможности контролировать данный показатель качества дизельного топлива, из-за отсутствия точных, мобильных и недорогих установок для анализа дизельных топлив.
1 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕТАНОВОГО ЧИСЛА
1.1 Общие сведения о цетановом числе
Цетановое число – характеристика самовоспламеняемости дизельных топлив определяющая период задержки воспламенения смеси (промежуток времени от начала впрыска топлива в цилиндр до момента начала горения топлива). Таким образом, чем выше цетановое число тем меньше задержка воспламенения и тем более спокойно горит топливная смесь.
Цетановое число – это условная единица измерения, поэтому она численно равна процентному (по объему) содержанию цетана (н-гексадекана) в смеси его с альфа-метилнафталином, эквивалентной по самовоспламеняемости испытуемому топливу, в условиях испытаний [2].
Одна из важных зависимостей цетанового числа – это групповой состав топлива (доля парафинов, олефинов, нафтенов). Парафины, способные к самовоспламенению при низких температурах, являются полезным компонентом дизельного топлива, алифатические углеводороды воспламеняются при низкой температуре и давлении, тогда как более прочные молекулы – например ароматические углеводороды – требуют более жестких условий для воспламенения.
Существуют следующие ГОСТы для определения цетанового числа:
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
