Оределение влияния на экономичность дизель-генераторной установки специальной эмульгирующей добавки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Цель испытаний - Определение влияния гидродинамической кавитационной обработки обводненного дизельного топлива и рапсового масла на экономичность и экологичность работы дизель-генераторной установки.

Описание экспериментального стенда

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

В составе испытательного стенда имеется замкнутый контур циркуляции топлива с трансзвуковым диспергирующим кавитатором и дизель-генераторная установка с подключенной нагрузкой.

В дозировочную ёмкость, установленную на весах, заливается топливо и добавляется вода с точной массовой дозировкой, смесь поступает на всас шестерённого насоса с частотным регулированием, и далее - на трансзвуковой диспергатор-кавитатор, обеспечивающий приготовление мелкодисперсной водо-топливной эмульсии (дисперсность - 1-3 мкм, достаточная для образования стабильной эмульсии на время, необходимое для поступления по топливному шлангу в дизельный двигатель). После кавитатора топливо поступает на дизель-генератор Denzel DD2500 (одноцилиндровый) с мощностью до 2 кВт, а избыток топлива сливается в дозировочную ёмкость.

В газоходе дизель-генераторной установки имеется отверстие, где устанавливается зонд газоанализатора. К дизель-генератору через счетчик электроэнергии подключен электроприбор с регулятором мощности. Испытания проводились на рекомендованной изготовителем генератора мощности 1 кВт.

Исследованные образцы ВДТ:

1. Дизельное топливо некавитированное, необводненное.

2. Дизельное топливо после гидродинамической кавитационной обработки (ГДКО).

3. Эмульсия дизельного топлива и воды (массовая доля 3%, 5%, 7%, 10%, 15%, 20%, 25%) после ГДКО.

Исследованные образцы водо-масляного топлива:

Рапсовое масло после гидродинамической кавитационной обработки (ГДКО).

1. Эмульсия рапсового масла и воды (массовая доля 3%, 5%, 7%, 10, 15%, 20%) после ГДКО.

Основные результаты испытаний:

1. Выявлена стабильная работа дизель-генератора без потери мощности при содержании воды в топливе до 25%.

2. Выявлено снижение удельного расхода дизельного топлива (в пересчёте на сухое топливо) на величину до 3% при массовом содержании воды 5%.

дизельнй рапсовый масло экологичность

Таблица Удельный расход сухого дизельного топлива в зависимости от содержания воды в водотопливной эмульсии

3. Проведены испытания для определения влияния на экономичность дизель-генераторной установки специальной эмульгирующей добавки для диспергации и стабилизации эмульсии. Добавлялся эмульгатор «Каскад М» марки Г в количестве 6 г на 2100 г исходного ДТ. В зависимости от обводненности выявлена экономия сухого дизельного топлива до 4,6 %.

4. Проведены измерения содержания экологически вредных веществ в выхлопных газах. При содержании воды 5% выбросы NOх снижаются от 306 до 255 ррm. Однако при этом отмечен рост выбросов СО от 1048 до 1261 ррm (очевидно - образование синтез-газа, требуется проверка). При обводнении 10% эмиссия NOх снижается на 41% в сравнении с чистым дизелем, но выбросы СО растут примерно на ту же величину.

Выводы и обсуждение

1. Показана возможность устойчивой работы дизель-генератора без перерасхода топлива при высоком содержании в топливе воды в состоянии мелко-дисперсной эмульсии.

2. Выявлена возможность снижения расхода топлива на 3% при массовом содержании воды в топливе 5%. Следует отметить, что потенциальные резервы экономии топлива выявлены не полностью, поскольку конструкция простейшего дизель-генератора, использованного при испытаниях, не позволяла изменять важнейший для экономичной работы параметр - угол впрыска топлива. Для выявления потенциальных преимуществ технологии следует перейти к испытаниям дизель-генератора с регулированием угла впрыска. Целесообразность применения эмульгирующих добавок следует оценивать дополнительно с учётом их высокой стоимости.

3. Показана возможность снижения эмиссии NOх при подготовке водотопливных композиций по технологии ГДКО. Поскольку эмиссия NOх связана в основном с высокими температурами ядра факела горящего топлива, следует вывод об эффективном подавлении зоны высоких температур при использовании водотопливных композиций.

4. Повышение выбросов СО при обводнении свидетельствует о химическом недожоге топлива и требует дальнейших исследований, т.к. может быть связано как с кинетикой горения обводнённого топлива, так и с неудовлетворительной работой газораспределительного механизма при отсутствии возможности его регулирования.

Размещено на Allbest.ru