Разработка системы очистки отработавших газов судовых дизелей с использованием жидкостных контактных аппаратов

• Автор: Щавелев, Дмитрий Валентинович
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 163 с. : ил.

3.3. Уравнения материального баланса жидкости и газа
в циклонно-пенном аппарате
3.4. Уравнения теплового баланса жидкости и газа
в циклонно-пенном аппарате
3.5. Определение основных параметров циклонно-пенного аппарата
3.6. Выводы по главе
Глава 4. Экспериментальные исследования и разработка методики
проектирования системы очистки отработавших газов
4.1. Стендовые испытания циклонно-пенного аппарата
4.2. Обработка результатов стендовых испытаний
4.3. Натурные испытания циклонно-пенного аппарата
4.4. Математическая модель работы циклонно-пенного аппарата
4.5. Методика проектирования системы очистки отработавших газов
4.5.1. Исходные данные для проектирования системы очистки обработавших газов
4.5.2. Проектирование системы очистки отработавших газов
4.6. Повышение эффективности применения циклонно-пенного аппарата в составе системы очистки отработавших газов
4.7. Экономический и социальный эффекты от внедрения предлагаемой системы очистки отработавших газов
4.8. Выводы по главе
Заключение
Библиографический список используемой литературы
Приложения
Взаимодействия человека с природой - проблема вечная и одновременно 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 воздуха носило местный характер. Дым сравнительно редких заводских, автомобильных, паровозных и пароходных труб почти полностью рассеивался на большом пространстве. Быстрый и повсеместный рост промышленности 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 различным 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 цилиндропоршневой группы (ЦПГ).
Уже сейчас в таких странах как Швеция, Финляндия и США нормы по выбросу вредных ингредиентов настолько ужесточены, что возможности выполнения соответствующих требований только за счет организации
• показано, что при 50% нагрузке рециркуляция ОГ снижает оксиды азота на 22,5% при незначительном увеличении удельного расхода топлива (не более 4% на 100% Ре). При применении охлаждения части газов, перепускаемых на рециркуляцию, оксиды азота снижаются на 28,5%. Удельный расход топлива при охлаждении перепускаемых газов по сравнению с работой без рециркуляции охлаждаемых газов не изменялся.
• коэффициент ослабления светового потока при рециркуляции растет с 1 до 7% на номинальной нагрузке.
Кроме того, для судового дизель-генератора с точки зрения требований МАРПОЛ 73/78 в диапазоне нагрузок (25...75)%, имеющих наиболее широкое использование, наблюдается эффект саморегулирования. Этот эффект заключается в уменьшении доли рециркуляции ОГ. С увеличением нагрузки от 9% рециркуляции ОГ на 75% нагрузке, доля газов на рециркуляцию возрастает до 11% на 25% нагрузке. Этот эффект объясняется уменьшением плотности газов с ростом температуры смеси при наполнении цилиндра и наблюдается в двигателях, где нет высокого противодавления на выпуске.
Экспериментальные исследования также показали, что применение рециркуляции ОГ приводит к увеличению выбросов С, СО и С„Нт. Поэтому, наряду со снижением ЫОх, необходимо снизить продукты неполного сгорания. В качестве такого способа был использована разработка фильтра-катализатора НПФ «Нейтраль» совместно с Московским государственным университетом им. М.В. Ломоносова. Испытания показали снижение СО на 50%, С„Нт на 30%, С на 25%. Однако газодинамическое сопротивление такой системы (3...5)кПа и небольшой эффективный рабочий диапазон температуры (250...350) °С ограничивают использование такой системы [64, 85].