Работа выполнена в Тюменском государственном нефтегазовом университете
Официальные оппоненты: д.т.н., профессор Смирнов О. В.
д.т.н., профессор Храмцов Н. В. д.х.н., профессор Захаров М. С.
Ведущее предприятие: Тюмень НИИГИПРОгаз.
Защита состоится «у£ £ » июня 2000 г. в 10 часов в ауд. № 219 на заседании диссертационного Совета Д 064.07.02 при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625000. г. Тюмень, ул. Володарского, 38.
V
Диссертация в виде научного доклада ра.4 так
Ученый секретарь Диссертационного совета доктор технических наук
\
С. К Челомбитко
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ
Освоение нефтяных и газовых месторождений страны сопровождается адекватным развитием транспортно-технологического комплекса, как правило, формируемых на базе автомобильных шасси и оснащенных силовыми агрегатами в виде двигателей внутреннего сгорания (ДВС) поршневого типа. Значительную долю этого комплекса составляют специализированные автомобили, а также агрегаты различного специальною профиля в виде стационарных и передвижных электростанций различных мощностей и назначения, преимущественно для собственных нужд, т.е. электроснабжения компрессорных станций н другой инфраструктуры с ДВС транспортных и стационарных модификаций.
Несовершенство конструкции и организации рабочих процессов ДВС приводит к токсическим выбросам в окружающую среду.
Из литературных источников известно, что основными источниками
загрязнения воздуха являются:
- Силовые установки технологическою транспорта (ТТ)..........70 %
- Факелы сжигания попутных газов............................. 8,0%
- Силовые установки насосных станций .......................7,0 %
- Стационарные силовые установки и элепростанщш .............9,5 %
- Выбросы газа и факелы при нефтепереработке ...............5,5 %
Но данным Ю-Е.Якубовского, при нормальных условиях эксплуатации среднестатистический грузовой автомобиль сжигает в час 20 тысяч литров кислорода, расходует от 3 до 5 тонн горючего в гоя и выбрасывает в г 'пу большое многообразие различных газовых компонентов (до .во из которых является токсическими, либо канцероген--второе представление о концентрации основных компонентов •лучить из данных ИЛ.Варшаве кого н Р.В.Малоаа, приведенных
з
венном масштабе дополнительных капиталовложений на модернизацию нефтеперерабатывающей (топливной) отрасли, что на данный момент оказывается нереальным.
В условиях рядовой эксплуатации при пониженных температурах окружающей среды ускоряется, также, выход из строя активной зоны нейтрализатора, так как кроме сажевого загрязнения при более длительном прогреве двигателя конденсирующаяся вода превращается в смесь сильно-действующих кислот - серной и азотной, что заметно сокращает ресурс подобных устройств.
Неоценимый вклад в решение этой комплексной проблемы вносят нефтехимики, периодически повышая октановое число (04) топлива, в том числе и за счет все более эффективных присадок к последнему. Однако в связи с сокращающимися резервами в этом направлении, в помощь нефтехимикам следует подключать, также, и инженерные технические решения. В том числе и для более эффективного использования весьма ценных в экологическом и энергетическом аспектах альтернативных топлив ~ газового и газоконденсатного происхождения без деструктивной переработки последних.
Ощутимым тормозом решения этой актуальнейшей проблемы века в теоретическом плане является, также, несовершенство классической математической модели теплового расчета, страдающего погрешностями концептуального уровня.
Первичная математическая модель теплового расчета ДВС выполнена проф. В.И.Гриневецким в 1912 г. и длительный период совершенствовалась многими учеными: Е.Э.Мазингом, Н.Р.Брилингом, Н.В.Иноземцевым,
В.К.Кошкиным, Н.М.Глаголевым, Б.С.Стечкиным, И.И.Вибе и др.. Ощутимый вклад в решение вопросов теории и практики экологической проблемы внесен И. Л. Варшавским, Б.М.Гончаром, Р.В.Маловым,
К.А.Морозовым, И.Р.Голу-бевым и другими.
7
Цель и задачи исследований
Целью работы является разработка наиболее эффективных направлений для решения комплексной проблемы экологии и улучшения показателей эффективности транспортно-технологических машин.
Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи исследований:
1. Разработать научные основы математической интерпретации организации рабочих процессов реального цикла ДВС с одно- и двуполостными камерами сгорания при работе на жидких и газовых топливах.
2. Произвести конструктивные разработки по модернизации ДВС и их систем, обеспечивающие достижение эффекта снижения эмиссии токсических компонентов с автокомпенсацией традиционного падения мощностного номинала при переходе на газовое топливо.
3. Выполнить конструктивные разработки методического плана для сокращения трудоемкости работ в экспериментально-доводочном цикле.
4. Выполнить экспериментальные исследования на традиционных и альтернативных жидких и газовых топливах для определения настроечных параметров, экологических и других характеристик на одноцилиндровых и полноразмерных ДВС автотракторного типа.
Научная новизна
1. Предложено комплексное решение важной научно-технической проблемы инженерной экологии (снижение токсичности отработавших газов ДВС поршневого типа) в сочетании с ресурсосбережением пу-
- Київ+380960830922