ОСНОВЫ ТЕОРИИ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ В ЦИЛИНДРЕ ДИЗЕЛЯ § 1.1. Идеальный цикл дизеля 28 страница

- цинковыми гальванопокрытиями в системе охлаждающей воды.

Опыт показал, что цинковые гальванопокрытия в системе пре­сной охлаждающей воды часто оказываются весьма подверженны­ми коррозии, результатом чего бывает интенсивное шламообразова- ние, даже если система охлаждения правильно ингибирована. Кро­ме того, первоначальное удаление накипи кислотой в значительной мере разрушает гальванопокрытие. Поэтому не советуется исполь­зовать оцинкованные трубопроводы в охлаждающей системе пре­сной воды.

Еженедельно отбирайте пробу воды из системы при работе. Пробу отбирайте из системы циркуляции, т.е. не из расширительного бака или труб, ведущих к баку. Проверяйте состояние охлаждаю­щей воды. Набор приборов обычно можно получить от поставщи­ка ингибитора.

Проверьте:

- концентрацию ингибитора. Концентрация ингибитора не должна падать ниже величины, рекомендованной поставщиком, т.к. это может повысить риск коррозии.

Когда поставщик оговаривает диапазон концентрации, ре­комендуется поддерживать концентрацию на верхнем уровне.

- величину pH. Должна быть в пределах 8,5-10 при 20°С. Уменьшение величины pH (и увеличение содержания сульфата, если замеряется) может свидетельствовать о загрязнении выпуск­ными газами (протечки). Величину pH можно повысить добавлени­ем ингибитора, однако если необходимо значительное его количе­ство, рекомендуется заменить воду.

- содержание хлоридов. Не должно превышать 50 ррт (мг/литр). В исключительных случаях может быть приемлемым максимум 100 ррт, однако следует придерживаться величины верх­него предела, оговоренного поставщиком ингибитора.

Увеличение содержания хлористых солей может указывать на попадание забортной воды.

Проследите и устраните протечки при первой возмож­ности.

Ежеквартально отбирайте пробу воды из системы при рабо­те двигателя.

Еженедельно отсылайте пробу для лабораторного анализа, в частности, для проверки содержания: ингибитора, сульфата, же­леза, общей солености.

Ежегодно опорожните, промойте и вновь заполните систему охлаждающей воды.

Введите ингибитор.

Каждые четыре-пять лет и после длительного вывода из эксплуатации, основываясь на регулярных проверках, очи­стите систему охлаждающей воды от масляного шлама, ржавчи­ны и известняка. Вновь заполните водой с ингибитором.

Потери воды. Возместите испарившуюся охлаждающую во­ду неингибированной водой. Возместите утечки воды ингибиро­ванной водой.

После переборки, например, отдельных цилиндров, до­бавьте новую порцию ингибитора непосредственно после окон­чания работ.

Проверяйте концентрацию ингибитора каждый раз, когда значительное количество охлаждающей воды заменяется или добавляется.

Общие рекомендации

Проводите очистку прежде, чем в первый раз вводить инги­битор в систему охлаждающей воды.

Это обеспечит равномерную защиту поверхностей ингибитором и улучшит теплопередачу.

В эксплуатации повторяйте очистку и ингибирование каж­дые 4-5 лет и после длительного вывода из эксплуатации. Очистка включает обезжиривание для удаления масляного шлама и удаление накипи для устранения ржавчины и известковых отложений.

Очищающие средства

Специальные готовые очищающие средства можно полу­чить от фирм, специализирующихся на подготовке охлаждающей воды и от поставщиков ингибитора. См. таблицу. Эти фирмы
предлагают обработку, помощь и анализы охлаждающей воды. Указаниям фирм-поставщиков следует всегда строго следовать.

Очищающие средства не должны повреждать уплотнение, прокладки и т. п. Следует также удостовериться в том, что очищаю­щие средства совместимы со всеми элементами системы охлаждения, чтобы исключить какие-либо неисправности. Очищающие средст­ва не следует подмешивать непосредственно, их следует раство­рить в воде, а затем вводить в систему охлаждающей воды.

Для обезжиривания могут быть использованы эмульсии моющих средств в воде, а также легкощелочные чистящие средства.

Примечание: Готовые моющие средства, склонные к вос­пламенению, совершенно очевидно, не должны использоваться для этих целей.

§ 13.2. Системы охлаждения поршней

В главных судовых дизелях охлаждение поршней про­изводится маслом (Зульцер) или водой (МАН) по замкнуто­му контуру.

При использовании масла охлаждение поршней и цир­куляционная смазка подшипников двигателя объединяются в одну систему с общими масляными насосом, фильтрами, маслоохладителями, цистернами. Для охлаждения и смазки применяется одинаковый сорт масла, выбираемый из усло­вий обеспечения качественной смазки подшипников.

Охлаждение поршней каждого цилиндра контролируют по температуре и характеру потока масла, выходящего из поршней. Температура масла па выходе из поршней, во избе­жание его интенсивного окисления, не должна, даже при пла­вании в тропиках, превышать 55°С. По этой же причине не следует уменьшать количество прокачиваемого масла на ре­жимах малого хода и останавливать насос раньше чем через 40 мин после остановки двигателя.

Рис. 13.4. Система охлаждения забортной воды (двигатель RTA): 1 - двигатель; 2 - донный кингстон; 3 - бортовой кингстон; 4 - фильтр; 5 - насос; 6 - темп, датчик; 7 - маслоохладитель; 8 - воздухоохладитель; 9 - маслоохладитель поршней; 10 - водоохладитель цилиндров; 11- термостат; 12 - отвод воды за борт; 13 - рециркуляция; 14 - возд. труба.

 

Охлаждение поршней водой производится совместно с ох­лаждением цилиндров или обособленно. В последнем случае сис­тема охлаждения поршней состоит из таких же элементов, что и система охлаждения двигателя пресной водой. Разделение систем объясняется различными температурными режимами при охлаж­дении цилиндров и поршней, возможностью попадания масла в воду охлаждения поршней и загрязнения поверхностей теплооб­мена цилиндров. Удельный расход воды на систему охлаждения поршня составляет 6-8 л/кВт-ч, давление воды 3—4 бара, темпера­тура воды на выходе из поршней 55-60°С, а температурный пе­репад 8-12°С. Подвод воды к поршню осуществляется только по телескопическим трубам. Шарнирные трубы не применяются из- за сложности уплотнения шарнирных соединений.

Опыт показывает, что и в современных телескопических системах не удается полностью устранить попадание масла в циркуляционную воду системы охлаждения поршня. Попадание воды в масло или масла в воду исключается при расположении телескопических устройств вне картера двигателя.

Условия отвода тепла и надежность работы телескопиче­ских или шарнирных труб зависят от гидродинамики движения жидкости в подвижных каналах системы.

Для большинства систем при частоте вращения двигателей свыше 70% номинальной в подвижных каналах или в полости головки поршня под воздействием инерционного напора, вызы­ваемого ускорением поршня, создаются условия для разрыва потока. При перемене знака ускорения поршня и восстановле­нии сплошности возникает гидравлический удар, сопровож­дающийся резким повышением давления до 15-18 бар в подво­дящих трубах и до 1,5 бар в отводящих. Возникающие при этом вибрации труб расстраивают работу уплотнений и вызывают появление трещин в трубах и нарушение подвода охлаждающей жидкости к поршню.

§ 13.3. Система охлаждения забортной водой

Система забортной воды имеет те же теплообменники, что и система пресной воды, но в двигателях с наддувом дополняет­ся воздухоохладителями.

Система охлаждения забортной водой (рис. 13.4) снабжает­ся рабочим и резервным насосами и одним (иногда двумя) пор­товым насосом. В системе охлаждения забортной водой уста­навливается один насос, а резервирование обеспечивается ре­зервным насосом пресной воды. При этом должны быть преду­смотрены меры, не допускающие смешивания забортной и пре­сной воды. В автоматизированных установках обязательно име­ется отдельный резервный насос забортной воды.

По Правилам Российского Морского Регистра судоходства система должна иметь два кингстона, бортовой и донный, рас­положенные в машинном отделении и соединенные между со­бой. На судах чаще устанавливают три кингстона — два борто­вых и донный. Кингстоны устанавливают непосредственно на кингстонных ящиках (коробках), закрытых со стороны воды предохранительными решетками от попадания посторонних предметов, способных перекрыть (уменьшить) приток воды в систему или заклинить кингстон в открытом положении. Кроме того, кингстонные коробки снабжены воздушными трубами и трубами для продувания сжатым воздухом и обогрева паром.

В отличие от воздушных труб танков и цистерн воздушная труба кингстонной коробки снабжается клапаном, назначение которого - перекрыть поступление воды в машинное отделение при повреждении воздушной трубы. В непосредственной близо­сти от кингстона устанавливается приемный сетчатый фильтр для предохранения системы (насосы, охладители) от загрязне­ний, при этом должна предусматриваться возможность очистки фильтров без прекращения работы охлаждающих насосов. Экс­плуатация кингстонных коробок и фильтров сводится к про­дуванию коробок и чистке фильтров, а также к обогреву коро­бок в ледовых условиях. В ледовых условиях следует внима­тельно следить за показаниями мановакуумметра, установлен­ного на всасывающей магистрали насоса, и за выходом воды из воздушного краника на крышке фильтра. Увеличение вакуума и прекращение вытекания воды свидетельствует о засорении фильтра льдом. При обнаружении засорения фильтра следует перейти на другой кингстон и очистить фильтр ото льда, пред­варительно закрыв кингстон и клапан после фильтра. Особенно внимательно наблюдают за показаниями мановакуумметра и воздушного краника при плавании в ледяной шуге, мелком би­том льду и при ходе в балласте.

На многих судах, предназначенных для плавания в ледо­вых условиях, система забортной воды соединяется с балласт­ной через балластный или портовый насос забортной воды. Это обеспечивает охлаждение воды и масла путем перекачивания воды из носовых танков в кормовые и наоборот. Так как темпе­ратура воды в танках при плавании во льду низкая, то произво­дительность балластного и даже портового насоса охлаждения оказывается достаточной для охлаждения рабочих жидкостей, циркулирующих в системах охлаждения. Зная производитель­ность насоса и емкость каждого танка, можно производить по­переменную перекачку воды из танка в танк без остановки и без замера количества воды в танках.

На судах, предназначенных для плавания в ледовых усло­виях, иногда предусматривается рециркуляция забортной воды. Практика эксплуатации систем с рециркуляцией показывает, что лучший эффект достигается при соединении трубопровода от­ходящей забортной воды с кингстонной коробкой.


Глава 14

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СУДОВЫМ ДИЗЕЛЯМ

Начиная с 80-х годов прошлого века были развернуты на­учно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию «экологически чистых» двигателей. Эти исследования были обусловлены разработкой и внедрением национальных нормативов по ограничению выбросов от ДВС различного на­значения. Применительно к морской сфере в дополнение к дей­ствующей Конвенции МАРПОЛ 73/78 Международная морская организация (ИМО) в 1997 г. приняла Приложение VI, в кото­ром предусматривается ограничение эмиссии вредных компо­нентов NOx, SOx в выпускных газах главных и вспомогательных судовых дизелей. Одновременно ИМО принят Технический Ко­декс по выбросам оксидов азота от судовых дизелей. В соответ­ствии с Правилом 13 Приложения VI все суда валовой вмести­мостью 400 т и более, построенные после 1 января 2000 г. долж­ны пройти освидетельствование и получить Международное Свидетельство по предотвращению загрязнения атмосферы (LAPP - International Air Pollution Prevention Certificate) сроком на пять лет. Дополнительно каждый судовой дизель мощностью 130 кВт и более должен пройти освидетельствование в соответ­ствии с Техническим Кодексом и получить Международное Свидетельство двигателя по предотвращению загрязнения атмосферы (EIAPP - Engine International Air Pollution Preven­tion Certificate), которое относится к выбросам оксидов азота и выдается также сроком на пять лет. По истечении срока дейст­вия упомянутых документов предусматривается освидетельст­вование на судне и продление соответствующих документов на следующие пять лет.

06.02.2002 г. Правительство РФ приняло постановление №83 «О проведении регулярных проверок транспортных и иных передвижных средств на соответствие техническим нормативам выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воз­дух». В соответствии с п.1 этого постановления регулярные проверки морских судов, судов внутреннего плавания, судов смешанного (река-море) плавания должны проводиться, начиная с 2004 г. в соответствии с техническими нормативами.

§ 14.1. Нормирование выброса экологически вредных компонентов ОГ

Для проверки соответствия судовых дизелей пределам вы­бросов NOx в соответствии с правилом 13 Приложения VI долж­ны применяться следующие испытательные циклы и весовые факторы с использованием метода испытаний и метода расчетов, установленных в Техническом кодексе по NOx (стандартные ис­пытательные циклы регламентированы международным стандар­том ISO 8178-4). Перечень стандартных циклов и значения эф­фективной мощности, номинальной частоты вращения и весовых коэффициентов приведены ниже.

Для главных судовых двигателей, работающих с постоянной частотой, должен применяться испытательный цикл Е2 (т. е. при электродвижении или работе на ВРШ).

Испыта­тельный цикл типа £2 п 100% 100% 100% 100%
Ne 100% 75% 50% 25%
Весовой коэффициент 0,2 0,5 0,15 0,15

 

Для малооборотных главных и вспомогательных двигателей, работающих по винтовой характеристике, (т. е. на ВФШ или на привод насосов) должен применяться испытательный цикл ЕЗ.

Испыта­тельный цикл типа ЕЗ п 100% 91% 80% 63%
Ne 100% 75% 50% 25%
Весовой коэффициент 0,2 0,5 0,15 0,15

 

Для вспомогательных двигателей с постоянной частотой вращения должен применяться испытательный цикл D2.
Испыта­тельный цикл типа D2 п 100% 100% 100% 100% 100%
Ne 100% 75% 50% 25% 10%
Весовой коэффициент 0,05 0,25 0,3 0,3 0,1

 

Графическое изображение стандартных испытательных цик­лов приведено на рисунке 15.1. В соответствии с алгоритмом, из­ложенным в Техническом Кодексе, на каждом из режимов опре­деляется удельный выброс компонента ОГ, затем его значение умножается на соответствующий весовой коэффициент. Удельный средневзвешенный выброс - epNOx- определяется суммированием

произведений по всем режимам испытательного цикла. Для глав­ных судовых дизелей (циклы Е2 и ЕЗ) наибольший весовой коэф­фициент соответствует 75% мощности, которая соответствует среднеэксплуатационной длительной мощности полного хода суд­на. Для вспомогательных дизелей наиболее характерными экс­плуатационными режимами являются 2, 3 и 4 , поэтому им в стандартном цикле D2 приданы большие весовые коэффициенты.

Рис.14.1. Стандартные испытательные циклы для судовых дизелей в соответствии с ISO 8178-4

 

Ограничения на эмиссию оксидов азота, сформулирован­ные в п. 3 правила 13 Приложения VI МК МАРПОЛ 73/78 со­стоят в следующем. Удельный средневзвешенный выброс дол­жен находиться в пределах:

17,0 г/(кВт-ч) - при п менее 130 об/мин;

45 х п '°’2 г/(кВт-ч) - при п равном или более 130, но не ме­нее 2000 об/мин;

9,8 г/(кВт-ч) - при п равном или более 2000 об/мин, где п - номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя.

Графически указанные нормы иллюстрируются рисун­ком 14.2.


екох, г/кВт* час

Номинальная частота вращения двигателя

Рис. 14.2. Зависимость допустимой величины средневзвешенного удельного выброса А/Ох от номинальной частоты вращения двигателя.

 

Зависимость между частотой вращения двигателя и допус­тимой величиной eNox, объясняется, в основном, сокращением продолжительности (при возрастании п) высокотемпературной стадии горения топлива, иными словами - времени, благоприят­ного для образования NOx.

Ограничение выброса оксидов серы регламентируется Правилом 14 Приложения VI:

Содержание серы в любом жидком топливе, используемом на судне, не должно превышать 4,5% по массе.

При нахождении судов в пределах Районов Контроля Вы­бросов SOx должно выполняться хотя бы одно из условий:

- содержание серы не должно превышать 1,5% по массе;

- применяется система очистки ОГ, обеспечивающая уменьшение суммарных выбросов SOx всеми элементами СЭУ до 6,0 г/(кВт-ч) и менее.

Указанные ограничения в пределах Районов Контроля Вы­бросов SOx вступили в юридическую силу в мае 2006 г. С нояб­ря 2007 года они распространены на районы Северного моря, датские проливы и Ла-Манш.

В Российской Федерации в 2000 году был введены нацио­нальные стандарты по ограничению вредных выбросов с ОГ ди­зелей различного назначения (см. табл. 14.1). Здесь же для срав­нения приведены нормативы ИМО и США.

Страна, стандарт, год введения Норми­ руемый параметр Значение нормы в г/(кВт-ч) Классификационный признак, испытательная процедура
Россия, ГОСТ Р 51249, 2000 NOx СО СН 9,8-17 3.0 1.0 4-х ступенчатые циклы (IS08178-4) emx=f(n)
Стандарт ИМО Techn.Code-Nox МЕРС 39/1,2000 NOx СО СН 9,8-17 4-х ступенчатые циклы (1S08178-4) eNOx=f(n) (см. рис. 14.1)
США ЕРА Marine St., 1998 NOx СО СН С 11,4 6,2 1,3 0,54 4-х ступенчатые циклы
Таблица 14. /

 

В соответствии с российским стандартом ГОСТ Р 51249 для судовых дизелей по NOx приняты те же нормативы, что и в Приложении VI, но дополнительно нормируются выбросы оки­си углерода (СО не более 3,0 г/кВт-ч) и углеводородов (СН не более 1,0 г/кВт-ч). Национальный стандарт, в отличие от меж­дународных документов, не нормирует выброс оксидов серы, что оправдано только для дизелей, работающих на дизельных топливах.

§ 14.2, Процедура освидетельствования дизелей на судне

После завершения пятилетнего срока действия Междуна­родного Свидетельства двигателя по NOx классификационное общество проводит освидетельствование на судне и продлевает документы на следующие пять лет.

Технический Кодекс предусматривает несколько способов освидетельствования на судне, включая проведение измерений выбросов. Наиболее простым и дешевым является метод сверки параметров, который не требует никаких измерений и базиру­ется на выполнении следующих процедур:

- документальная проверка состояния двигателя, по Судо­вому журналу регистрации конструктивных изменений и Судо­вому журналу регистрации рабочих параметров;

- фактическая проверка соответствия комплектации и ре­гулируемых элементов двигателя, находящегося на объекте при­менения, их первоначальным значениям, зафиксированным на испытательном стенде;

- проверка соответствия рабочих параметров, влияющих на выбросы вредных веществ и дымность отработавших газов, их первоначальным значениям, полученным на моторном стенде при проведении сертификационных испытаний или значениям, зафиксированным при последнем освидетельствовании;

Полный перечень проверок по методу сверки параметров двигателя приводится в «Техническом паспорте выбросов дви­гателя» (в международной терминологии - «Технический файл»), разрабатываемом изготовителем двигателя после полу­чения положительного результата стендовых сертификацион­ных испытаний. Рекомендуемый минимальный перечень прове­рок по методу сверки параметров двигателя включает следую­щие позиции.

1. Форсунка (распылитель), ее тип, идентификация компо­нентов и регулировка.

2. Топливный насос, его тип, регулировка и идентификация компонентов, влияющих на количество, момент и закон подачи топлива.

3. Профиль кулака вала топливного насоса.

4. Давление впрыска топлива.

5. Камера сгорания.

6. Степень сжатия.

7. Тип и конструкция и рабочие параметры турбоком­прессора.

8. Тип и конструкция и рабочие параметры охладителя (нагревателя) наддувочного воздуха.

9. Фазы газораспределения.

10. Профиль кулака вала привода впускных и выпускных клапанов, их количество и размеры.

11. Оборудование для снижения выбросов, типа и конст­руктивные особенности.

12. Другие конструктивные особенности и регулировки.

Детали и элементы двигателя, перечисленные выше, имеют

номер ИМО, указанный в Техническом файле. Здесь же приво­дятся фото деталей с указанием мест маркировки.

Таким образом, процедура освидетельствования на судне сводится к проверке маркировки деталей и соблюдения допус­ков по регулировкам, указанным в Техническом файле.

§ 14.3. Методы снижения вредных выбросов

Оптимизация рабочих процессов судовых дизелей позво­лила уменьшить образование NOx и обеспечить выполнение норм, установленных Приложением VI. В связи с предстоящим ужесточением норм по выбросам в будущем, возникла необхо­димость в разработке специальных методов снижения вредных выбросов с ОГ дизелей. Эти методы подразделяются на две группы.

Первичные методы снижения выбросов NOx основаны на уменьшении температуры в зонах горения топлива. Поскольку температура является основным фактором при образовании NOx, то этот метод весьма эффективен.

Вторичные методы основаны на химической нейтрализа­ции NOx перед выпуском ОГ в атмосферу.

Наибольшее распространение на судах морского флота по­лучили первичные методы снижения выброса NOx, основанные на увлажнении воздушного заряда, которое может осуществ­ляться следующими способами:

- смешением топлива и воды до топливного насоса высо­кого давления и впрыском в цилиндр водотопливной эмульсии (ВТЭ).

- впрыском воды непосредственно в цилиндр, для чего ди­зель оборудуется отдельной системой (НВП);

- увлажнением наддувочного воздуха путем впрыска за­бортной воды в поток горячего воздуха на выходе из улитки центробежного компрессора (УНВ);

Высокая эффективность, сопоставимая с методами хими­ческой нейтрализации оксидов азота, наличие неограниченных запасов воды, делают методы увлажнения воздуха перспектив­ными для снижения выбросов NOx с судов.

Снижение количества оксидов азота, образующихся в ка­мере сгорания дизеля при увлажнении рабочего тела, обуслов­лено тем, что водяной пар обладая высокой теплоемкостью (см. раздел 1.4), отбирает на парообразование большое количе­ство теплоты и тем снижает температуру в камере сгорания, а скорость реакций образования NOx находится в прямой функции от температуры. Поэтому, чем больше водяного пара в смеси газов в цилиндре, тем меньше будет температура в зоне сгора­ния топлива, тем меньше образуется оксидов азота. Естествен­но, что при этом уменьшится полезная работа цикла, так как те­пловая энергия, аккумулированная водяным паром, отводится из цилиндра с отработавшими газами.

Приведенные на рисунке 14.3 экспериментальные данные подтверждают различную эффективность способов увлажнения рабочего тела. Результаты работы на ВТЭ и при непосредствен­ном впрыске воды в цилиндр по экспериментальным данным не различаются, на рисунке они представлены точками, располо­женными вблизи кривой «подача воды в цилиндр».

По оси ординат на рисунке 14.3 отложено значение удель­ного выброса NOx в % от его величины до увлажнения рабочего
тела, по оси абсцисс - отношение массы воды, введенной в ци­линдр, к массе впрыскиваемого топлива. Метод УВН менее эф­фективен, нежели ВТЭ и НПВ. Это объяснятся тем, что при по­даче в цилиндр воды в жидком виде от рабочего тела дополни­тельно отнимается теплота вследствие ее испарения, температу­ры в КС снижаются больше, чем при УВН.

Изменение выброса NOx, опытные данные по среднеоборотным дизелям

Рис. 14.3. Снижение выброса Л/Ох увлажнением рабочего тела

Рассмотрим способы реализации, преимущества и недос­татки различных способов увлажнения рабочего тела.

ВТЭ. Эксперименты по применению ВТЭ на речных и морских судах проводились достаточно широко в 70-х годах прошлого века с целью снижения удельного расхода топлива и уменьшению нагарообразования при работе на тяжелых сортах топлив. Этот способ не требует изменения конструкции дизеля, не оказывает вредного воздействия на его надежность, при доле присадочной воды менее 30% удельный расход топлива мало изменяется, уменьшается дымность ОГ, расход воды невелик (10% добавки воды в топливо снижает выброс NOx примерно на 10%). Преимуществом этого способа является также небольшая стоимость установки системы ВТЭ на судно. В качестве недос­татков можно отметить небольшой потенциал снижения выбро­
са NOx (максимум на 30% в связи с ограниченным запасом про­изводительности ТНВД, параметрами распылителей форсунок и др.). При работе на топливах с высоким содержанием серы может иметь место коррозия топливной аппаратуры.

НВП. В 1999 году фирма «Вяртсиля NSD» завершила ис­пытания разработанной ей системы НВП на среднеоборотном дизеле серии V46. Дистиллированная вода впрыскивается в ци­линдр специальным топливным насосом высокого давления (300-500 бар) через форсунку с двумя отдельными соплами: для воды и для топлива, как показано на рисунке 14.4.


 

Снижение выброса NOx непосредственным впрыском воды в цилиндр

комбинированный распыли­тель форсунки димля V46

Рис. 14.4. Непосредственный впрыск воды в камеру сгорания

Впрыск воды осуществляется в конце хода сжатия перед подачей топлива (на рисунке 14.4 показаны перемещения соот­ветствующих игл форсунки), этим достигается наибольший эф­фект по снижению выброса NOx. Преимуществами НВП являет­ся возможность подавать большое количество воды, достигая снижения выброса NOx на 60-70% от исходного (фирма «Вяр­тсиля NSD» указанный эффект получила при впрыске воды примерно 0,7 от подачи топлива).


В качестве недостатков метода НВП можно отметить сле­дующие:

- для реализации метода требуется существенная модерни­зация дизеля, для чего требуются большие капиталовложения;

- распылители для впрыска воды имеют малый ресурс;

- удельный расход топлива повышается на 5-7% (при сни­жении эмиссии NOx на 60-70%);

- увеличивается дымность ОГ;

- большой расход дистиллированной воды (сопоставим с часовым расходом топлива на дизель).

Несмотря на перечисленные недостатки, эти системы нача­ли применяться на морских судах (семь судов типа «RO-RO» судоходной компании «Transfennica» в 1999 г. были оборудова­ны системами НВП).

УНВ. Система увлажнения наддувочного воздуха, разрабо­танная кафедрой теплоэнергетики Технологического института г. Лунд (Швеция), была испытана в 1998 г. на трех цилиндровом дизеле «Пилстик» PC 2.6В (мощность 2000 кВт). Затем система была установлена на т/х «Mariella» (паром, принадлежащий су­доходной компании «Viking Line АВ»). Энергетическая уста­новка судна состоит из четырех среднеоборотных дизелей «Пил-








Дата добавления: 2016-05-16; просмотров: 1596;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.043 сек.