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: Оценка степени риска развития пролежней, оценка степени тяжести , А.А.Алексеева Оценка экономической эффективности создания цеха п, Индексная оценка пищевого статуса.doc, Латинские названия паразитических видов.docx, Брандмауэр. Назначение, специфика настройки, принцип использова, Банковские кредиты подразделяются на ряд видов по различным крит, Курсовая проект по дисциплине Экономическая оценка инвестиций , демографичекнеская оценка.docx, реферат Специальная оценка условий труда.docx, Определение эффективности пастеризации сливок для производства м
      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