03.04.24, 14:34
0 Товары - 0.00 руб.
В корзину

Для сообщений:

...woodyk2010@yandex.ru

Заказать курсовую, диплом, ВКР по ТО и ремонту автомобилей

Заказать работу по гуманитарному предмету

Проект нагревателя биотоплива для использования в дизельном двигателе трактора

 
185 | (0) |

Старая цена: 0.00 руб.
1750.00 руб.


  • Ниже проанализированы наиболее важные характеристики рапсового масла (в сравнении с товарным дизельным топливом). Растительные масла являются липидами, эфирами жирных кислот или глицеринами. Обладая высокой теплотворной способностью, они содержат прямые углеводородные цепи, что обуславливает их относительно высокие цетановые числа. В таблице 3.1 приведены значения низшей теплоты сгорания, вязкости и цетанового числа рапсового масла и дизельного топлива среднего состава.

    Как видно из таблицы 3.1, рапсовое масло обладает близкими энергетическими возможностями по отношению к дизельному топливу, но его вязкость в 11 с лишнем раза выше. Это создает определенные трудности в организации рабочего процесса дизеля, т.к. увеличивает сопротивление топливоподаче, уменьшает производительность топливного насоса, ухудшает распыливание и смесеобразование. Все это приведет (если не принять необходимые меры) к увеличению удельного расхода топлива и интенсивному нагароотложению на стенки деталей цилиндро-поршневой группы двигателя.

    Данные таблицы 3.2 свидетельствуют о возможности снижения вязкости рапсового масла путем его подогрева. При использовании рапсового масла в качестве моторного топлива требуется ввести в топливную систему двигателя специальные подогреватели (теплообменники), обеспечивающие его локальный подогрев и, как следствие, снижающий вязкость.

    Вязкость рапсового масла можно снижать, как показывают литературные данные, и замещением трехвалентных молекул глицерина посредством добавления небольшого количества метанола или этанола. На 1000 кг растительного масла обычно добавляют 110 кг метилового или этилового спирта и получают 1000 кг метилового или этилового эфира и 110 кг глицерина. После такой трансэтерфикации (замещения трехвалентных молекул глицерина тремя одновалентными молекулами спирта) рапсовое масло приобретает свойства, весьма близкие к дизельному топливу (таблица 3.3).

    Достигнутые, положительные качества объясняются тем, что добавленные метилы и этилэфиры по сравнению с рапсовым маслом имеют лучшие моторные качества. К тому же при их использовании на стенках деталей цилиндро-поршневой группы не образуют нагароотложения. Однако эфиры (особенно метилэфиры) нестабильны (при низких температурах образуют кристаллы масличного эфира) и поэтому требуют частого контроля качества. К тому же они взаимодействуют с материалами деталей топливной системы. Эти обстоятельства затрудняют применение трансэтерфикации.

    Важными характеристиками рапсового масла являются йодное число, характеризующее термическую стабильность рапсового масла, и кислотность, определяющая коррозийный износ деталей системы топливоподачи и степень на тепловыделения при сгорании.

    В целом, по совокупности рассмотренных физико-химические показателей можно утвердить, что для производства биотоплива вполне может использоваться рапсовое масло. Основой при этом является обязательный подогрев с целью снижения его вязкости.

    В случае промерзания указанных элементов топливных систем запуск двигателя без предварительного подогрева вообще становится невозможным (даже при хорошо прогретом блоке самого дизеля). Поэтому при использовании рапсового масла наряду с жидкостными подогревателями, обеспечивающими прогрев блока холодного двигателя, должны быть предусмотрены подогреватели топлива и в элементах топливной системы. Самым эффективным по доступности и простоте конструкции следует признать электроподогрев от аккумуляторной батареи, причем в течение короткого времени с тем, чтобы сильно не разряжать при этом саму батарею.

    Нагреватель дизеля транспортного средства содержит корпус 1 а виде цилиндрической трубы с патрубком 2 для подвода и патрубком 3 для отвода топлива и размещенный внутри корпуса 1 соосно ему теплопередающий элемент в виде трубы 4 с фланцами 5 и 6 для циркуляции теплоносителя из жидкостного контура системы охлаждения дизеля. Для правильной установки трубы 4, а корпусе 1 используется штифт 7. На наружной поверхности трубы между патрубками 2 и 3 выполнены многозаходные винтовые ребра 8 образующие в межтрубном пространстве винтовые каналы 9, которые сообщены с патрубками. На наружной поверхности корпуса, вдоль него между патрубками 2 и 3 размещены электронагревательные элементы (позисторы) 10. Они установлены в гнездах на корпусе и фиксируются контактной пластиной 11. соединенной положительной клеммой источника питания, и тепловым экраном 12 с помощью винтов 13. Напротив позисторов вершины 14 ребер усечены таким образом, что между ними и внутренней поверхностью корпуса образованы продольные каналы (зазор) 15, проходное сечение которых составляет предпочтительно 2-4% общего проходного сечения винтовых каналов 9. Вершины остальной части ребер в поперечном сечении корпуса по его периметру сопряжены с внутренней поверхностью корпуса.

    Нагреватель работает следующим образом. Перед запуском двигателя подают электропитание на нагреватель. Под действием тепла, выделяемого позисторами, прогреваются стенки, между которыми образован продольный зазор, и это обеспечивает разрушение парафиновых фракций, прокачиваемость топлива через него, уверенный пуск и работу дизеля на холостом ходу. При этом эффект прогрева топлива от позисторов усиливается прогревом его от жидкого теплоносителя. В дальнейшем по мере прогрева двигателя температура охлаждающей жидкости повышается, увеличивается теплоотдача, нагреватель полностью разблокируется от парафинов, движение топлива осуществляется по всему проходному сечению, нагреватель выходит на рабочий режим и позисторы отключают.

    При прогреве двигателя, когда движение топлива осуществляется по всему проходному сечению внутри корпуса нагревателя, выполнение ребер, сопряженных вершинами с внутренней поверхностью корпуса на большей части периметра его поперечного сечения, способствует дополнительному повышению эффективности работы нагревателя. Наибольшая эффективность достигается в том случае, если проходное сечение продольного канала 15 составляет от 2-4% общего проходного сечения винтового канала внутри корпуса.

    Целью выполнения конструкторской части является расчет проектируемого нагревателя топлива, а именно размеров его основной детали - теплопередающего элемента. Так же необходимо выбрать позистор и ТЭН для обеспечения необходимых условий нагрева топлива для его дальнейшей эксплуатации.

    3 Расчет и конструирование нагревателя топлива 29

    • 3.1 Показатели дизельного топлива и рапсового масла 29
    • 3.2 Тепловой расчет двигателя 32
    • 3.2.1 Процесс впуска 32
    • 3.2.2 Процесс сжатия 34
    • 3.2.3 Процесс сгорания 35
    • 3.2.4 Процесс расширения 40
    • 3.2.5 Процесс выхлопа 42
    • 3.2.6 Индикаторные показатели работы двигателя 43
    • 3.2.7 Эффективные показатели работы двигателя 45
    • 3.3 Тепловой баланс двигателя 46
    • 3.3.1 Общее количество теплоты 47
    • 3.3.2 Теплота, эквивалентная эффективной работе 47
    • 3.3.3 Теплота передаваемая охлаждающей среде 48
    • 3.3.4 Теплота, уносимая с отработавшими газами 49
    • 3.3.5 Неучтенные потери теплоты 50
    • 3.4 Конструирование нагревателя биотоплива 52
    • 3.5 Расчет основных параметров теплопередающего элемента 54
    • 3.6 Выбор позистора 58
    • 3.7 Расчет ТЭНа 59

    4 Технико-экономические показатели проекта 61

    • 4.1 Расчет затрат на переоборудование трактора 61
    • 4.2 Расчет экономического эффекта от внедрения конструкции 63
    • 4.3 Расчет срока окупаемости 63

    Пояснительная записка 31 страница описания и расчетов, спецификации.

  • Формат чертежа
    Программа
    Компас v5.11
    Формат листа
    А1
  • Отзыв

Основное

Все чертежи представлены в ознакомительных целях и не нарушают авторских прав.

Сообщество ВК

Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru