загрузка...

ТЕХНОЛОГИЯ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНЯНА ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМАХ



О целесообразности применения биотоплив в последнее время ведется достаточно много дискуссий, которые касаются как положительных, так и отрицательных аспектов этого явления. Но все-таки во многих странах приняты законы об обязательном проценте биотоплива в составе нефтяных топлив.
229

Сырьем для биодизеля могут быть разные масла: рапсовое, соевое, арахисовое, пальмовое, подсолнечное, хлопковое, оливковое и многие другие, причем не только в “чистом” виде, а также в “отработанном”, например, после использования при приготовлении пищи. Возможно также использование животных жиров.
Цена биодизельного топлива, полученного из рапсового масла, еще превышает цену нефтяного дизельного топлива (ДТ) даже с учетом того, что оно в последнее время дешевеет. По этим самым причинам пока еще нерентабельно и использование традиционной технологии получения топлива из рапсового масла - смешивание ДТ с рапсовым маслом в разных пропорциях.
Стоимость биодизеля в большинстве своем определяется стоимостью сырья, а при правильном ценовом регулировании и существующих тенденциях изменения цен на нефтяные топлива, может в ближайшее время составить серъезную конкуренцию ДТ.
Имея немного меньшие в сравнении с ДТ энергетические показатели, биодизель отличается от него рядом серъезных преимуществ: показатели токсичности двигателя, например, по выбросам серы и сажи улучшаются, биотопливо практически не имеет в своем составе канцерогенного бензола; простые условия хранения; может быть использован в качестве топлив не только для дизелей, а также, например, в печах котельных установок; цетановое число биодизеля выше, чем у ДТ (биодизель на основе рапсового масла имеет цетановое число 56 - 58, тогда как ДТ - 50 - 52); лучшие смазочные свойства биодизеля способствуют увеличению ресурса двигателя; имеет достаточно высокую температуру воспламенения, что делает его использование относительно безопасным; источником биотоплива являются восстанавливаемые ресурсы; производство биодизеля легко организовать, в том числе и небольшими партиями в условиях фермерского хозяйства.
С точки зрения расхода топлива и токсичности отработанных газов двигателя автомобиля, а также по целому ряду других факторов, наиболее перспективным сырьем для производства биодизеля можно считать рапс [1 - 5]. Кроме того, рапс используют в севообмене для улучшения качества грунтов, что способствует получению более высоких урожаев других культур, например, подсолнечника.
Таким образом, актуальной научной задачей является обоснование изменения расходов биодизеля как топлива для двигателей внутреннего сгорания с целью разработки практических рекомендаций, касающихся их выбора и нормирования расходов в эксплуатации.
Для удобства анализа расход масел растительного происхождения (МРП), как топлив для двигателей с самовоспламенением, предлагается оценивать относительно расхода ДТ. В [1] получен критерий расхода топлива, являющийся суммой относительного теоретического количества воздуха для сгорания добавки, относительных плотности и нижней теплоты сгорания. Было также сформулировано условие уменьшения расхода двухкомпонентных моторных топлив - критерий расхода топлива должен быть отрицательным:
Ар + АLо + А Н н lt; 0,              (1)
где Ар - относительная плотность МРП;
АЬо - относительное теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг МРП;
АНН - относительная нижняя теплота сгорания МРП.
Относительная плотность МРП:
Ар = Рр - р"п ,              (2)
Рдт
где рдТ и рмрп - плотность ДТ и МРП, кг/л.
Относительное теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг МРП:
АГ = Lo дт - Loмрп
АL о_              э              (3)
Lo дт
где L0 дт и L0 МРП - теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг ДТ и МРП, кг воздуха/кг топлива.
Относительная нижняя теплота сгорания:
Ани = Нидт - Нимрп ,              (4)
Нидт              V 7
где НИдт и НИМРП - нижняя теплота сгорания ДТ и МРП, МДж/кг.
Из (1) следует, что для правильного выбора МРП в качестве моторного топлива, с точки зрения изменения его расхода относительно ДТ, необходимо знать плотность, теоретически необходимое количество воздуха и нижнюю теплоту сгорания как МРП, так и ДТ. Для ДТ эти показатели, как правило, приводятся в справочной литературе.
Но теоретически, в качестве топлив для двигателей внутреннего сгорания могут быть использованы разные МРП (рапсовое, кукурузное, хлопковое, соевое, пальмовое и др.), а также эфиры жирных кислот, рапсовометиловые эфиры и другие. У них указанные свойства могут значительно отличаться как между собой, так и относительно ДТ. А определение, например, нижней теплоты сгорания в лабораторных условиях требует использования специальных методик и специального оборудования.
Наиболее простой для экспериментального определения можно считать относительную плотность Ар, для получения которой достаточно иметь мерную посуду и весы с соответствующими погрешностями измерений. Таким образом, возникает задача получения более простого инструмента (как с теоретической, так и с практической точек зрения) для оценки изменения расходов биотоплив для двигателей внутреннего сгорания.
Из [1,              2] можно установить, что относительное теоретически
необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг МРП Ж0 для многих масел равняется 0,13. Это касается рапсового масла высокоэрукованного рафинированного, метиловых эфиров жирных кислот рапсового масла рафинированного и др. Исключение составляют, например, метиловые эфиры кислот рапсового масла рафинированного высокоэрукованного, для которых AL0 равняется 0,12.
Как известно, высшая НВ (низшая НН) теплота сгорания топлива зависит от его состава (содержания углерода, водорода, кислорода, серы и др.) [3] и определяется по формуле Д.И. Менделеева. Также и теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива L0 (постоянная для данного топлива величина) зависит от количества в его составе углерода, водорода и кислорода. Поэтому, для топлива с известным составом нетрудно установить, что отношения Hb/L0 и HH/L0 являются постоянными величинами. На основе данных [1, 2] установлено, что для разных МРП Hp/L0 = 3,2 и HH/L0 = 2,98.
Тогда становится очевидным, что для МРП разница высшей НВ и низшей НН теплоты сгорания, разделенная на теоретически необходимое количество воздуха для сгорания ее 1 кг L0, является также постоянной величиной, равняющейся 0,22. Эта величина характеризует относительную теплоту, расходуемую на парообразование при сгорании МРП, что в общей теплоте сгорания составляет 6,88 %.
Для разных МРП AHH/AL0 является константой, равняющейся 0,92. С учетом вышесказанного, получим условие уменьшения расхода моторных топлив с МРП относительно ДТ:
Ар lt; -0,25 .              (5)
Это условие может быть сформулировано следующим образом: если при использовании биотоплив для двигателей внутреннего сгорания уменьшение нижней теплоты сгорания и теоретически необходимого количества воздуха для сгорания 1 кг биотоплива компенсируется увеличением его плотности на 25 %, расход биотоплива будет неизменным в сравнении с дизельным топливом. В противном случае будет наблюдаться изменение расхода топлива двигателем аватомобиля.
Наименьшее увеличение расхода моторного топлива обеспечивает добавка рапсового масла (относительная плотность -0,115), что делает ее более привлекательной как самостоятельного топлива, так и в качестве добавки к дизельному топливу.
Литература Альтернативное топливо              №9(13).              Сентябрь              2008.
http://www.fuelalternative.com.ua. Семенов В.Г. Биодизель. Физико-химические показатели и экологоэкономические характеристики работы дизельного двигателя. - Харьков: РИО НТУ «ХПИ», 2002. - 143 с. 1льченко А.В.              Теоретичш передумови зменшення витрат
двокомпонентних моторних палив // Вюник Житомирського державного технолопчного ушверситету. Науковий журнал. - Житомир: ЖДТУ, 2004. - № 4(31). - С. 43 - 49. 1льченко А.В., Кур’ята В.П. Математична модель витрати палива автомобiля з урахуванням збщнення паливо-повпряно! сумiшi (на прикладi моторних палив з домттками олш рослинного походження) // Вшник Житомирського державного технологiчного унiверситету. Науковий журнал. - Житомир: ЖДТУ, 2005. - № 1(32). - С. 15 - 19. 1льченко А.В., Колодницька Р.В., Кур’ята В.П. Експериментальш дослщження змши витрат моторних палив з добавками ршаково! оли // Автомобильный транспорт. Сборник научных трудов. Выпуск 16. - Харьков: ХНАДУ, 2005. - С. 267 - 269.
УДК 622.011

<< | >>
Источник: Неизвестный. Проблемы горного дела и экологии горного производства: Матер. IV междунар. науч.-практ. конф. (14-15 мая 2009 г., г. Антрацит) - Донецк. 2009

Еще по теме ТЕХНОЛОГИЯ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНЯНА ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМАХ:

  1. ГЛАВА 15. ЛОГИСТИЧЕСКИЕ МУЛЬТИМОДАЛЬНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СИСТЕМЕ ТРАНСПОРТА УКРАИНЫ
  2. Логические транспортно-технологические системы
  3. Региональные транспортные логистические системы
  4. ГЛАВА 12. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ТРАНСПОРТНЫХ ЛОГИСТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
  5. Общая оценка адекватности состояния национальной - транспортной системы
  6. Доходы, расходы и прибыль в транспортных логистических системах
  7. Технология работы логистических систем
  8. Технологии искусственного интеллекта и экспертные системы
  9. § 3. Аренда транспортных средств 1. Аренда транспортного средства с предоставлением услуг по управлению и технической эксплуатации Статья 632. Договор аренды транспортного средства с экипажем
  10. Влияние прогресса информационных и телекоммуникационных технологий на образовательные системы
  11. ТЕХНОЛОГИЯ ВЕДЕНИЯ РАБОТ НА ПРИМЕРЕ ОПАЛУБОЧНЫХ СИСТЕМ PERI
  12. ТЕМА 25. ТЕХНОЛОГИЯ СТАНОВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ВЗАИМОПОМОЩИ В СИСТЕМЕ СОЦИАЛЬНОЙ ПОДДЕРЖКИ НАСЕЛЕНИЯ
  13. ПРИЛОЖЕНИЕ Б Расчет фактического экономического эффекта от внедрения технологии бурения с гибким регулированием давления в системе «скважина - пласт»
  14. Статья 794. Ответственность перевозчика за неподачу транспортных средств и отправителя за неиспользование поданных транспортных средств
  15. Под ред. С.А.Смирнова. Педагогика: педагогические теории, системы, технологии: Учеб. для студ. высш. и сред. пед. учеб. заведений, 2000
  16. 2. Аренда транспортного средства без предоставления услуг по управлению и технической эксплуатации Статья 642. Договор аренды транспортного средства без экипажа
  17. ПОРЯДОК действий государственного учреждения города Москвы "Городская служба перемещения транспортных средств" (государственное учреждение ТСПТС") и ГУВД г. Москвы при помещении задержанного транспортного средства на специализированную стоянку, его хранении и выдаче (в ред. постановления Правительства Москвы от30.05.2006 № 347-ПП)
  18. 6.4. Развитие информационных технологий в парламентах государств Европы Конференция "Информационные технологии в парламентах"
  19. ' ИНСТРУКЦИЯ по проведению медицинского освидетельствования на состояние опьянения лица, которое управляет транспортным средством, и заполнению учетной формы 307/У-05 "Акт медицинского освидетельствования на состояние опьянения лица, которое управляет транспортным средством" (в ред. Приказа Минздравсоцразвития РФ от 10.01.2006 № 1)