Совершенствование систем очистки локализующей вентиляции испытательных станций моторного завода

• Автор: Азаров, Денис Валерьевич
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 167 с. : ил.

1.1. Характеристика технологического процесса как источника выделений вредных веществ.

1.2. Анализ существующих способов очистки выбросов от сажи

1.3. Анализ эффективности аппаратов, применяемых для улавливания сажи

1.4. Выбор направления исследования

1.5. Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ САЖИ В

СИСТЕМЕ ЛОКАЛИЗУЮЩЕЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТАНЦИЙ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.

2.1. Основы методики дисперсионного анализа сажи методом микроскопии.

2.1.1. Подготовка к дисперсионному анализу.

2.1.2. Микроскопический анализ

2.1.3. Программа анализа на ПЭВМ.

2.2. Исследование дисперсного состава сажи в отработавших газах.
2.3. Математические методы обработки результатов дисперсного состава
2.3.1. Аппроксимация функции распределения фракционного состава сажи сплайнфункциями.
2.3.2. Знаковый метод анализа дисперсного состава сажи.
2.4. Анализ физикохимических свойств уловленной сажи
2.5. Выводы по второй главе.
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УЛАВЛИВАНИЯ САЖИ ИЗ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАОВ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВИХРЕВЫМИ САЖЕУЛОВИТЕЛЯМИ И САЖЕУЛОВИТЕЛЯМИРАЗДЕЛИТЕЛЯМИ
3.1. Математическое описание процесса сажсулавливания в сажеуловителях со встречными закрученными потоками с нижним отсосом из сспарационной камеры
3.1.1. Оценка сил, действующих на частицу сажи внутри цилиндрического сажеуловителя со встречными закрученными потоками.
3.1.2. Уравнение движения твердой фазы.
3.1.3. Расчет радиальной составляющей скорости частицы.
3.1.4. Расчет вертикальной составляющей скорости частицы
3.1.5. Уравнение движения газовой фазы.
3.1.6. Фракционная эффективность.
3.2. Экспериментальные исследования эффективности сажсулавливаиия систем с использованием сажсуловитслсйраздслитслсй и аппаратов ВИП
3.2.1. Описание экспериментальной установки
3.2.2. Программа и методика исследований.
3.2.3. Основные результаты экспериментальных исследований
3.3. Выводы по третьей главе.
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Конструктивные решения сажеуловителей со встречными
закрученными потоками
4.2. Конструктивные решения сажеуловителейразделителей
4.3. Опытнопромышленная установка улавливания сажи
4.4. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований
4.5. Экономическая и экологическая эффективность применения разработанных сажеуловителейразделителей и сажеуловителей ВЗП
4.5.1. Экономическая и экологическая эффективность от внедрения установки сажеулавлпвания и разделения.
4.5.2. Экономическая и экологическая эффективность от снижения объемов отходов, образующихся в системе локализующей вентиляции.
4.6. Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Одной из ступеней технологического процесса на моторных заводах являются испытания готовых двигателей. Полный цикл испытаний дизельных двигателей включает несколько видов обкаток и испытаний, продолжительность и периодичность которых, а также число испытываемых дизелей приведены в табл. Таблица 1. Вид обкатки Число испытуемых дизелей, не мепсс Продолжительность, ч мин. Сначала двигатели проходят холодную обкатку, затем горячую. После окончания испытаний устраняют течи и другие дефекты, затем двигатели проходят приемносдаточные испытания ПСИ. Горячая обкатка, как и ПСИ, проходит при различных оборотах двигателей от 0 до обмин. В рабочем цикле двигателя внутреннего сгорания образуются выхлопные газы, представляющие собой сложную смесь компонентов воздуха с продуктами полного и неполного сгорания органического топлива. В состав выхлопных газов входят около 0 компонентов, среди которых можно выделить азот, кислород, оксид и диоксид углерода, оксиды азота, углеводороды, водяные пары, сажу. Усредненный состав основных вредных компонентов в отходящих газах дизелей при работе на режиме полной нагрузки по данным испытаний приведен в табл. Разброс показателей выбросов в однотипных дизелях не превышает от среднего уровня, в двигателях одной серии . Таблица 1. Определено, что при работе на установившемся режиме полной мощности вновь изготовленный дизель в условиях испытательного стенда характеризуется следующими величинами удельных выбросов оксиды азота 8 гкВтч диоксид углерода 2 гкВтч сажа 0,2 2,0 гкВтч. При горячей обкатке двигателя, продолжительность которой составляет 5 мин. На состав выхлопных газов существенное влияние оказывают конструктивные особенности двигателя, состав топлива, режимные параметры, качество изготовления и сборки основных узлов и деталей. Наиболее важным конструктивным признаком, определяющим уровень вредных выбросов, является тип камеры сгорания суммарный выброс вредных веществ у дизеля с разделенной камерой сгорания в 1,5 2,5 раза меньше, чем у дизеля такой же мощности с непосредственным впрыскиванием топлива. Один из наиболее значимых токсичных компонентов отработавших газов твердые частицы. Основной составляющей является сажа, которая в свою очередь состоит в основном из углерода С до и химически связанного водорода II . Причем на начальных стадиях сгорания частицы сажи состоят почти из чистого углерода, а затем насыщаются большим количеством углеводородов и их соединений. Механизм образования сажи представляет собой последовательность процессов термического разложения углеводородных топлив, образования активных углеводородных частиц в пламени, роста ядер сажи, агломерации частиц и окисления сажи. Таким образом, содержание сажи в отработавших газах является результатом протекания двух определяющих процессов образования и окисления сажи. В составе испытательной станции ОЛО Волгоградский моторный завод имеется бокса, предназначенных для проведения полного цикла испытаний серийных дизельных двигателей типа 8ДВТ0Л, В0, а также их экспортных и тропических исполнений. Экспериментальному цеху завода принадлежат с 1 по боксы, из которых только 8 боксов оснащены на испытание полноразвернутого дизеля и 2 боксов на испытания одноцилиндровых установок. Безмоторные испытания проводятся в боксах новом испытательной станции и в 1 9 боксах вспомогательных цехов. Режим работы определяется программой испытаний, и может быть одно или двухсменным. На отдельных стендах выполняются исследовательские работы по специальной программе. Для отвода отработавших газов в боксах испытательных станций устраивается система локализованной вентиляции. Основными компонентами системы являются напольные местные отсосы, присоединенные к выходному коллектору дизельного двигателя, воздуховоды, вентилятор, установка очистки газовоздушной смсси от токсичных компонентов перед выбросом в атмосферу рис. На испытательной станции ОАО Волгоградский моторный завод были проведены натурные обследования существующей системы локализующей вентиляции. Результаты проведенных замеров приведены в табл. Таблица 1. Обследуемая система Точки Р юш.