Главная страница
Навигация по странице:

  • «БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.Г. ШУХОВА» (БГТУ им. В.Г. Шухова)

  • Курсовая работа

  • 1 Использование топлива в мире

  • 2. Характеристика и эффективность использования альтернативного топлива 2.1 Сжиженный нефтяной газ

  • кущенко ргз. Оценка эффективности использования альтернативных видов топлива


    Скачать 0.74 Mb.
    НазваниеОценка эффективности использования альтернативных видов топлива
    Дата12.08.2019
    Размер0.74 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлакущенко ргз.docx
    ТипКурсовая
    #85022
    страница1 из 3

    Подборка по базе: Анализ и оценка финансовых результатов деятельности организации., 1 Экспертная оценка.docx, Эффективность использования основных средств организации.docx, Анализ эффективности деятельности мед организации.docx, Абрамушкина С-ВТ 22 а сан. оценка.docx, Абрамушкина С-ВТ 22 а сан. оценка.docx, 5 примеров оценки эффективности рекламных кампаний(конечная).doc, Индекс экологической эффективности.docx, методы исследования плевральной жидкости цель оценка результаты., Оценка эффективности работы логистических систем и контроль логи.
      1   2   3

    МИНОБРНАУКИ РОССИИ

    ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

    «БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

    ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.Г. ШУХОВА»

    (БГТУ им. В.Г. Шухова)


    Кафедра «Эксплуатация и организация движения автотранспорта»
    Курсовая работа

    по дисциплине: Экологическая безопасность транспортных средств

    на тему: «Оценка эффективности использования альтернативных видов топлива»

    Выполнила:

    магистрант гр. МОБД-21

    Бурлуцкая А.Г.
    Проверил:

    к.т.н., доцент

    Кущенко С.В.

    Белгород 2018



    Введение

    Актуализация топливно-энергетической проблемы связана с нехваткой и подорожанием энергетических ресурсов, потребности в которых удовлетворяются в основном за счет ископаемых топлив, которые относятся к не возобновляемым исчерпываемым ресурсам. Сегодня в мире насчитывается более 800 млн автомобилей с ДВС. За последние 30 лет общее количество автомобилей увеличилось в 3 раза, и их производство постоянно растет. Через 10 лет этот показатель возрастет до 1 млрд и топливно-экологическая проблема обострится. Поэтому в ближайшие годы практически всеми странами мира планируется снижение потребления нефтяных моторных топлив на 20—30 %.

    Автомобильный транспорт является основным потребителем нефтяных топлив, на получение которых расходуется примерно 80 % добываемой нефти. Мировые ресурсы нефти ограниченны, например, для Европы и стран СНГ, включая Российскую Федерацию, двумя десятками лет при постоянном снижении уровней ее добычи и существенном повышении стоимости. Ресурсного запаса природного газа в Европе и странах СНГ, включая Российскую Федерацию, при современном уровне потребления хватит примерно на 60 лет.

    1 Использование топлива в мире

    Анализируя природные ресурсы РФ, необходимо отметить, что Россия имеет 6, 2 % разведанных мировых запасов нефти, 26, 6 % мировых запасов природного газа, 17, 3 % мировых запасов угля, а также 12, 8 % мировой суши, большая часть которой занимают леса и сельскохозяйственные угодья — источники биотоплив.

    Из известных ныне путей снижения потребления нефтяных моторных топлив реальное практическое значение имеют два:

    • существенное повышение экономичности автомобилей, в том числе применением более совершенных энергоустановок с высокой топливной экономичностью и параметрической надежностью;

    • замещение нефтяных топлив (частичное или полное) альтернативными энергоносителями.

    Таблица 1. Ресурсы газа

    Регионы

    Ресурсы, млрд т

    Добыча, млн т/год

    Потребление, млн т/год

    Запас, годы

    Северная Америка

    7, 8

    642, 5

    1132, 6

    11, 9

    Латинская Америка

    14, 8

    350, 6

    223, 3

    40, 7

    Европа и страны СНГ

    19, 2

    845

    963, 3

    22

    Средний и Ближний Восток

    101, 2

    1208, 1

    271, 3

    81

    Африка

    15, 5

    467, 1

    129, 3

    31, 8

    Индокитай и страны Тихого океана

    5, 4

    381, 7

    1116, 9

    13, 8


    Таблица 2 ресурсы нефти

    Регионы

    Ресурсы, млрд м3

    Добыча, млн м3/год

    Потребление, млрд м3/год

    Запас, годы

    Северная Америка

    7460

    750, 6

    774, 5

    9, 9

    Латинская Америка

    7020

    135, 6

    124, 1

    51, 8

    Европа и страны СНГ

    63 010

    1061, 1

    1121, 9

    60, 3

    Средний и Ближний Восток

    72 130

    292, 5

    251, 0

    247

    Африка

    14 390

    163, 0

    71, 2

    88, 3

    Индокитай и страны Тихого океана

    14 840

    360, 1

    406, 9

    41, 2

    К альтернативным энергоносителям, которые могут быть использованы как топливо для автомобильных двигателей, можно отнести:

    • природный газ как наиболее эффективный энергоноситель на переходный период;

    • электроэнергию;

    • биотоплива растительного происхождения;

    • синтетические моторные топлива, в том числе спиртовые;

    • в перспективе водород, который может использоваться как самостоятельный вид топлива для генерации энергии, как и высокоэффективная добавка к горючим смесям и в качестве необходимого компонента при производстве синтетических моторных топлив.

    Оценка возможности использования в Российской Федерации различных альтернативных топлив на ближайшую и отдаленную перспективу показывает, что наиболее перспективным на ближайшие годы является природный газ и биотоплива (биотоплива на основе растительного сырья — биогаз, биоэтанол, биометанол, биодизельное топливо), на

    среднесрочную перспективу 5—20 лет в качестве наиболее приемлемых альтернативных топлив можно рассматривать диметиловый эфир, другие синтетические топлива и водород.

    2. Характеристика и эффективность использования альтернативного топлива

    2.1 Сжиженный нефтяной газ

    Основными факторами, определяющими долю того или иного вида энергоносителя в общей структуре энергопотребления, являются: технико-экономический потенциал и региональные особенности топливно-энергетического баланса, динамика цен на сырье и топливо на мировом рынке, технический уровень и структура промышленности, энергетики и автотранспорта, а также экологическая ситуация в регионе.

    Сжиженный нефтяной газ (СНГ) является самым популярным альтернативным топливом для автомобилей. Так, в Германии в 2007 г. было зарегистрировано 232 тыс. легковых автомобилей, работающих на СНГ. При этом доля машин, работающих на СНГ, среди автомобилей, использующих альтернативное топливо или энергию, составляет 63, 2 %.



    Рис. 1. Замещение нефтяных топлив на автотранспорте

    СНГ по физико-химическим свойствам является высококачественным полноценным топливом для автомобильных двигателей. Основные компоненты СНГ — пропан и бутан, представляющие собой побочные продукты добычи или переработки нефти на газобензинных заводах. Этот вид топлива относительно недорог, не требует большого топливного бака, поэтому получил достаточно широкое распространение.

    СНГ хорошо смешивается с воздухом для образования однородной горючей смеси, обеспечивает высокую теплоту сгорания, не детонирует при сгорании. В газе минимально содержание веществ, способствующих нагарообразованию, загрязняющих систему питания, а также вызывающих коррозию деталей. Компоненты СНГ позволяют формировать моторные свойства газового топлива.

    При перемешивании пропана может быть обеспечено оптимальное давление насыщенных паров в газовой смеси, что особенно важно для эксплуатации газобаллонных автомобилей в различных климатических условиях и в разное время года. Поэтому пропан является желательным компонентом СНГ.

    Бутан относится к числу обладающих высокой теплотой сгорания и легко сжигаемых компонентов СНГ. Однако из-за низкого давления насыщенных паров бутан в нашей стране в чистом виде в качестве моторного топлива не применяют. Показателем качества топлива является октановое число, с помощью которого оценивают детонационную стойкость углеводородных газов. Чем выше октановое число топлива, тем оно более устойчиво к детонации. Для большинства основных компонентов газов октановое число составляет 100—115, т. е. выше, чем у лучших сортов автомобильных бензинов.

    Одним из наиболее важных свойств пропана и бутана, отличающих их от других видов автомобильного топлива, является образование при свободной поверхности над жидкой фазой двухфазной системы «жидкость—пар» вследствие возникновения давления насыщенного пара, т. е. давления пара в присутствии жидкой фазы в баллоне. В процессе наполнения баллона первые порции сжиженного газа быстро испаряются и заполняют весь его объем, создавая в нем определенное давление. При уменьшении давления газ мгновенно испаряется. Испарение сжиженного газа в баллоне продолжается до тех пор, пока образовавшиеся пары сжиженного газа не достигнут насыщения.

    Таблица 3 Сравнительная характеристика видов топлива

    Параметры

    Пропан

    Бутан

    Бензин

    Химическая формула

    С2Н8

    С4Н10

    С8Н17

    Молекулярная масса

    44

    58

    114

    Плотность жидкой фазы при температуре 15 °С и нормальном | атмосферном давлении, кг/м3

    510

    580

    730

    Температура кипения при атмосферном давлении, °С

    -43

    -0, 5

    Не ниже 35

    Теплота сгорания в газообразном состоянии, МДж/м3

    85

    111

    213

    Пределы воспламеняемости в смеси с воздухом при нормальных атмосферных условиях, % объема:

    нижний

    2, 4

    1, 8

    1, 5

    верхний

    9, 5

    8, 5

    6, 0

    Октановое число

    110

    95

    92

    Степень сжатия

    10... 12

    7, 5... 8, 5

    8, 2

    Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива, кг

    15, 8

    15, 6

    14, 7

    Молекулярная масса сжиженного газа меньше, чем у бензина, и это ухудшает работу двигателя. Поскольку в двигатель сжиженный газ поступает в газообразном состоянии, то по сравнению с бензином уменьшается наполнение им цилиндров (ниже скорость горения газовоздушной смеси) при высокой частоте вращения коленчатого вала двигателя. При уменьшении частоты вращения в двигатель подается меньший объем газа. Таким образом, при работе двигателя на газе его мощность снижается. И в этом один из недостатков двигателей, работающих на СНГ. Если мощность двигателя, работающего на бензине, принять за. 100 %, то мощность двигателя, работающего на газе, будет примерно равна 90 %, что приводит к снижению максимальной скорости примерно на 4 %.

    Токсичность выхлопных газов двигателей при работе на газе по отношению к бензиновому двигателю снижается в следующем соотношении: оксид углерода в 2—3 раза; оксид азота в 1, 2 раза; углеводород в 1, 3—1, 9 раза; кроме того, обеспечивается сохранность катализаторов.



    Рис. 2. Сравнение токсичности газового и бензинового топлива

    По сравнению с дизелями сжигание СНГ приводит к сокращению NOх, отсутствию сажи и твердых частиц.

    Сжиженный нефтяной газ не имеет цвета и запаха, поэтому для обеспечения безопасности при его использовании на автомобилях ему придают особый запах — одарируют.

    Для заправки автомобилей созданы автомобильные газозаправочные станции, которые осуществляют заправку автомобилей и других транспортных средств, двигатели которых конвертированы или изначально рассчитаны на работу на сжиженном нефтяном газе и имеют соответствующую систему.

    Сжиженный нефтяной газ обычно транспортируется к заправочным станциям в автомобилях-газовозах или автоприцепах-цистернах с баз хранения или газонаполнительных станций. Давление внутри емкости определяется температурой емкости и фракционным составом пропан-бутановой смеси. Типичные значения давления: при 0 °С — 0, 03 МПа (0, 3 атм), при +25 °С — 1, 2 МПа (12 атм).
      1   2   3


    написать администратору сайта