Химмотологический анализ и технологические решения для использования топливных смесей в дизелях Текст научной статьи по специальности «Машиностроение»

Научная статья на тему 'Химмотологический анализ и технологические решения для использования топливных смесей в дизелях' по специальности 'Машиностроение' Читать статью
Pdf скачать pdf Quote цитировать Review рецензии ВАК
Авторы
другие авторы
Журнал
Выпуск № 1 (145) /
Коды
  • ГРНТИ: 55 — Машиностроение
  • ВАК РФ: 05.02.00
  • УДK: 621
  • Указанные автором: УДК:662.758

Статистика по статье
  • 104
    читатели
  • 36
    скачивания
  • 0
    в избранном
  • 0
    соц.сети

Ключевые слова
  • ТОПЛИВО
  • ХИММОТОЛОГИЯ
  • ТОПЛИВНЫЕ СМЕСИ
  • СМЕСИТЕЛИ
  • ДИЗЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
  • АЛЬТЕРНАТИВНОЕ ТОПЛИВО
  • FUEL
  • CHEMIOTOLOGY
  • FUEL MIXTURE
  • MIXER
  • DIESEL ENGINE
  • ALTERNATIVE FUEL

Аннотация
научной статьи
по машиностроению, автор научной работы — ВЕДРУЧЕНКО ВИКТОР РОДИОНОВИЧ, КРАЙНОВ ВАСИЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, КОКШАРОВ МАКСИМ ВАЛЕРЬЕВИЧ, ЖДАНОВ НИКОЛАЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, ЛАЗАРЕВ ЕВГЕНИЙ СЕРГЕЕВИЧ

Выполнен развернутый химмотологический анализ нефтяных топлив для дизелей широкого класса. Показано влияние свойств топлив на показатели работы дизеля в различных условиях эксплуатации. Обосновано применение топливных смесей из тяжелых и легких дизельных на базе статистической модели оценки совместимости разных сортов и марок нефтяного топлива. Приведены апробированные на практике и в опытах наиболее удачные технические и технологические решения проблемы топливоподготовки смесевых топлив как нефтяного происхождения, так и альтернативных (из ненефтяного сырья), позволяющие решать задачи уменьшения вредных выбросов при работе дизелей.

Abstract 2016 year, VAK speciality — 05.02.00, author — VEDRUCHENKO VIKTOR RODIONOVICH, KRAYNOV VASILIY VASILIEVICH, KOKSHAROV MAKSIM VALERIEVICH, ZHDANOV NIKOLAY VLADIMIROVICH, LAZAREV EVGENIY SERGEEVICH

A full chemiotological analysis of oil fuels for a wide class of diesels is implemented. The impact of fuel properties for diesel operating parameters is shown. Using fuel mixtures from lite and heavy diesel fuels is proofed. The approved experimental technical and technological decisions for fuel preparation problem are demonstrated, which can solve a task for irritants reducing while diesel working.

Научная статья по специальности "Машиностроение" из научного журнала "Омский научный вестник", ВЕДРУЧЕНКО ВИКТОР РОДИОНОВИЧ, КРАЙНОВ ВАСИЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, КОКШАРОВ МАКСИМ ВАЛЕРЬЕВИЧ, ЖДАНОВ НИКОЛАЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, ЛАЗАРЕВ ЕВГЕНИЙ СЕРГЕЕВИЧ

 
close Похожие темы научных работ
Читайте также
Читайте также
Читайте также
Читайте также
Рецензии [0]

Похожие темы
научных работ
по машиностроению , автор научной работы — ВЕДРУЧЕНКО ВИКТОР РОДИОНОВИЧ, КРАЙНОВ ВАСИЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, КОКШАРОВ МАКСИМ ВАЛЕРЬЕВИЧ, ЖДАНОВ НИКОЛАЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, ЛАЗАРЕВ ЕВГЕНИЙ СЕРГЕЕВИЧ

Текст
научной работы
на тему "Химмотологический анализ и технологические решения для использования топливных смесей в дизелях". Научная статья по специальности "Машиностроение"

УДК 662.758
В. Р. ВЕДРУЧЕНКО В. В. КРАЙНОВ М. В. КОКШАРОВ Н. В. ЖДАНОВ Е. С. ЛАЗАРЕВ
Омский государственный университет путей сообщения
ХИММОТОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОПЛИВНЫХ СМЕСЕЙ В ДИЗЕЛЯХ
Выполнен развернутый химмотологический анализ нефтяных топлив для дизелей широкого класса. Показано влияние свойств топлив на показатели работы дизеля в различных условиях эксплуатации. Обосновано применение топливных смесей из тяжелых и легких дизельных на базе статистической модели оценки совместимости разных сортов и марок нефтяного топлива. Приведены апробированные на практике и в опытах наиболее удачные технические и технологические решения проблемы топливоподготовки смесевых топлив как нефтяного происхождения, так и альтернативных (из ненефтяного сырья), позволяющие решать задачи уменьшения вредных выбросов при работе дизелей.
Ключевые слова: топливо, химмотология, топливные смеси, смесители, дизельные двигатели, альтернативное топливо.
Введение. В настоящее время в России ежегодно потребляется около 100 млн т моторных топлив, производимых из нефти. При этом транспорт является одним из основных потребителей нефтепродуктов и останется главным потребителем моторных топлив на период до 2040 — 2050 гг. [1—3]. В ближайшей перспективе ожидается увеличение потребления нефтепродуктов при примерно постоянных объемах их производства, нарастающий дефицит моторных топлив из нефти и дальнейшее загрязнение окружающей среды от работы ДВС [1, 2].
Эти факторы привели, с одной стороны, к необходимости реконструкции топливно-энергетического комплекса путем более глубокой переработки нефти, применения энергосберегающих технологий, перехода как на менее дорогостоящие виды топлив, так и на более экологически чистые возобновляемые. Поэтому одним из основных путей совершенствования двигателей внутреннего сгорания, остающихся основными потребителями нефтяных топлив, является их адаптация к работе на различных нетрадиционных топливах, к которым относят облегченные и утяжеленные нефтяные топлива, альтернативные (ненефтяные) топлива, а также смеси топлив с целью снижения эксплуатационных затрат [1—5]. С другой стороны, ужесточение экологических требований к дизельным двигателям вынуждает двигателестроительные компании всего мира искать все новые и новые технические решения, чтобы уложиться в утверждаемые нормативы.
Обеспечение экологических характеристик дизельных транспортных средств и их сохранение
в процессе эксплуатации напрямую зависят от применения высококачественных моторных топлив. Поэтому изготовители двигателей непосредственно обращаются к производителям топлив и принимают совместные программы, направленные на решение экологических проблем [6 — 9].
Принятие норм по токсичности выбросов Евро-3 и Евро-4 потребовало от производителей техники дальнейшего совершенствования как технологии топливоподготовки, так и конструкций дизельных двигателей.
Химмотологический анализ топлива для дизелей. Применяемые нефтяные топлива в зависимости от метода их получения подразделяют на два вида: дистиллятные и тяжелые. Дистиллятные топлива состоят из легких фракций, получаемых дистилляцией в установках по переработке нефти, характеризуются малой вязкостью V = 3 — 6 мм2/с и поэтому не нуждаются в подогреве перед подачей к двигателям или котлам. Тяжелые топлива представляют собой смеси, состоящие из остаточных продуктов переработки нефти и дистиллятов.
В зависимости от соотношения легких и тяжелых компонентов вязкость тяжелых топлив, как и другие их показатели, варьируется в широких пределах [10—12]. Качество топлив регламентируется государственными стандартами и техническими условиями.
Начавшийся ранее и все более распространяемый процесс вовлечения в производство то-плив продуктов вторичной переработки нефти потребовал пересмотра действующих стандартов
и спецификаций, расширения предельных значений показателей качества и привлечения дополнительных показателей (таких, как содержание алюминия, стабильность и совместимость топлив и др.).
Дистиллятные топлива. В силу ограниченности ресурсов и высокой стоимости дистиллятов цена относящихся к классу дистиллятов дизельных топлив в России ориентировочно в 1,7 раза превышает стоимость тяжелых топлив [2, 4, 5]. Отечественная промышленность выпускает дизельные топлива в соответствии с ГОСТ 305-82 путем смешивания фракций прямой перегонки сернистых нефтей, прошедших гидроочистку и депарафинизацию, с каталитическим газойлем.
В качестве заменителя дизельного топлива на судах морского и речного флота [2, 3] используют газотурбинное топливо (ГОСТ 10433 — 75). Это топливо получают как побочный продукт процессов замедленного коксования при выработке нефтяного кокса, необходимого металлургической промышленности [2, 3].
Нефтяная промышленность поставляет на флот судовое маловязкое топливо, предназначенное для замены дизельного и газотурбинного топлив. Это топливо вырабатывают путем смешивания дистиллятов вторичных процессов (коксования, термического и каталитического крекинга) с дизельными фракциями с повышенным концом кипения, взятыми из атмосферной и вакуумной колонн.
Тяжелые топлива. Тяжелые топлива представляют собой смеси прямогонных, а в последние годы — крекинг-остатков с дистиллятами. По вязкости топлива подразделяют на два вида — средневязкие (V до 35 мм2/с) и высоко вязкие (V > 35 мм2/с). Из отечественных топлив к средневязким принято относить моторное топливо ДТ (ГОСТ 1667-68) и флотский мазут Ф-5 (ГОСТ 10585-75), хотя верхний предел их вязкости превосходит 35 мм2/с.
Топливо ДТ представляет собой смесь мазута с дистиллятами вторичных процессов — каталитическим газойлем, крекинг-керосином, количество которых достигает 50 — 60 %. Флотский мазут марки Ф-5 обычно состоит из маловязкого мазута прямой перегонки (60 — 70 %), черного солярового масла (16 — 20 %) и крекинг-мазута (20 — 30 %). От топлива ДТ он отличается меньшим содержанием дис-тиллятных фракций и большим содержанием серы и золы.
Средневязкие топлива можно применять не только в главных мало- и среднеоборотных двигателях, но и в двигателях вспомогательных дизель-генераторов. При этом необходимы подогрев топлива в танках запаса (местный подогрев у приемного патрубка), в отстойных и расходных цистернах и перед двигателем и котлом, а также эффективная очистка.
Высоковязкие топлива: топочный мазут марки 40 или 40В (ГОСТ 10585-75) — представляет собой компаундированное прямогонное топливо вязкостью до 170 мм2/с при 50 0С. Он обладает высокой температурой застывания (до 25 0С) и высокой зольностью (до 0,12 %).
Мазут М40 является основным видом топлива для малооборотных дизелей при условии, что их система топливоподготовки оснащена эффективными средствами очистки и подогрева. Заменителем топочного мазута служит моторное топливо ДМ вязкостью не более 150 мм2/с, содержание серы не более 1,5 %, но зольность может достигать 0,15 % [2, 3].
Для высоковязких топлив характерны повышенное содержание ароматиков, смол, асфальтенов, а также серы, золы и механических примесей [2, 6, 10-12].
Зарубежные топлива. Зарубежными спецификациями предусматривается значительно более широкий ассортимент поставляемых на суда топлив. По современной классификация (Shell Marine Fuel Specifications) тяжелые топлива условно подразделяют на две группы: остаточные высоковязкие топлива вязкостью 420-700 мм2/с при 50 0С (Marine Fuel Oil или Residuel Fuel) и топлива, представляющие собой смеси, вязкость которых лежит в диапазоне 420-30 мм2/с (Thin Fuel Oil или Intermediate Fuel Oil) [2, 6, 7].
Нефтяной кризис, возникающий периодически, обычно вызывает резкое увеличение либо снижение стоимости нефти и нефтепродуктов. К 1980 г. цена на нефтепродукты на мировом рынке возросла в 10 раз и более, затем произошел некоторый спад, но, несмотря на это, стоимость топлив продолжает оставаться высокой, и, учитывая ограниченность мировых ресурсов нефти, нет оснований ожидать падения цен в будущем. Общая же тенденция сводится к увеличению цен, т.к. технология извлечения нефти из недр (особенно на шельфах морей) становится все более дорогостоящей [6, 10-12].
В России стоимость мазута марки 40 составляет до 60 % стоимости дизельного топлива марки Л (ГОСТ 305-82). Столь значительную разницу в ценах нельзя не учитывать при выборе сорта топлива для дизелей. Если исходить из экономических соображений, то предпочтение следует отдавать более дешевым сортам топлив, которые, однако, обладают худшими эксплуатационными свойствами. При подсчете суммарного экономического эффекта следует исходить из разности между выигрышем в стоимости израсходованного за определенный промежуток времени топлива и потерями в эксплуатационных расходах [1, 10, 11].
Нефтяное моторное топливо представляет собой сложную органическую смесь, содержащую, главным образом, парафиновые, нафтеновые и ароматические углеводороды. В тяжелых высоковязких топливах также содержится группа органических высокомолекулярных соединений, объединяемых под общим названием асфальто-смолистые вещества (АСВ), которые подразделяют на следующие группы: нейтральные смолы, асфальтены, карбе-ны и карбоиды. Первые две группы — основные представители АСВ в тяжелых топливах, в то время как карбены и карбоиды практически в них отсутствуют.
Групповой химический состав моторных топлив в основном зависит от состава нефти, из которой выработан данный нефтепродукт [2, 3, 7].
Если для дизельных топлив необходимость в подогреве для снижения вязкости отпадает, то для тяжелых топлив предварительный подогрев в паровых или электрических подогревателях является обязательным условием их подготовки, так как только этим путем можно достигнуть требуемой меньшей вязкости. Влияние вязкости и сжимаемости на характеристику впрыска, в зависимости от конструкции топливной аппаратуры, различно, но во всех случаях оно в той или иной мере отражается на качестве распыливания и последующего сгорания топлива. Опытным путем установлено, что оптимум вязкости тяжелых топлив и топливных смесей для дизелей лежит в пределах до 12-20 мм2/с,
Свойства перспективных, стандартных и опытных топлив для дизелей
Таблица 1
№ п/п Марка топлива Вязкость V20, мм2/с Плотность р420, г/см Парафиновые (П), % Нафтеновые Арома-тики (А), Фракционный состав, °С
(Н), % % ^10% ^50% ^90%
1 Топливо расширенного фракционного состава ТУ 38.401500-84 6,0 0,811 46,0 40,0 14,0 100 290 370
2 Топливо утяжеленного фракционного состава (УФС), ТУ 38.001355-86 6,5 0,840 40,0 42,0 18,0 190 290 380
3 Топливо широкого фракционного состава (ШФС) 5,5 0,790 39,2 42,8 18,0 110 250 340
4 Топливо моторной марки ДТ, ГОСТ 1667-68 4,4 0,930 38,0 36,0 26,0 255 355 460
5 Топливо газотурбинное (ТГВК), ГОСТ 10433-82 3,6 0,860 39,0 39,0 32,0 210 290 360
6 Топливо дизельное марки «3», ГОСТ 305-82 4,5 0,820 43,4 35,3 21,3 190 280 340
7 Топливо дизельное марки «Л», ГОСТ 305-82 6,0 0,835 41,0 40,0 19,0 180 250 360
8 Синтетическое жидкое дизельное топливо (СЖТ) из углей 6,2 0,842 33,4 26,4 40,2 196 252 315
9 Топливо судовое маловязкое (СМТ), ТУ 38.101567-87 11,4 0,890 32,4 38,8 28,8 240 345 400
10 Опытное № 1 СМТ (БашНИИ НП) 4,8 0,845 32,4 30,5 28,9 205 285 355
11 Опытное № 2 СМТ (БашНИИ НП) 2,8 0,812 48,2 30,5 11,3 110 295 360
12 Опытное № 3 СМТ (БашНИИ НП) 9,2 0,880 22,8 27,1 50,1 255 350 380
13 Опытное № 4 СМТ (БашНИИ НП) 5,5 0,838 34,8 24,0 41,2 120 245 335
14 Газовый конденсат (ГК) (Вултыкское месторождение) 1,7 0,730 70 18 12 70 147 350
15 Газовый конденсат (ГК) (Оренбургское месторождение) 1,2 0,740 70 20 10 40 85 200
для форсунок котлов может быть допущена вязкость 20 — 26 мм2/с.
Стабильность топливных смесей. В связи с тем что основную часть нефти добывают в восточных районах России и для нее характерно повышенное содержание асфальтенов (до 6 %) и смолистых веществ, поставляемые в настоящее время вязкие топлива содержат до 25 % смолисто-асфальтеновых углеводородов, и их влиянием на стабильность топливной смеси пренебрегать нельзя [3, 6, 10, 11]. Чтобы оценить стабильность топливной смеси из нефтяных топлив, необходимы данные взаимной растворимости групп углеводородов жидких то-плив: парафиновых, ароматических смол, асфальте-нов. Наиболее изучены углеводороды первых трех групп [11].
Термодинамический анализ имеющихся данных по растворимости для целого ряда бинарных систем типа парафиновые —нафтеновые, парафиновые — ароматические, нафтеновые —ароматические, позволил установить, что смеси топлив, содержащие только указанные группы углеводородов, образуют стабильные смеси, не расслаивающиеся при хранении [3, 11].
При смешении вязкого топлива, в состав которого входят асфальтены, с маловязким топливом, содержащим значительное количество парафино-нафтеновых углеводородов, уменьшаются толщины адсорбированного слоя вокруг частиц асфальтенов и при их столкновении происходит коагуляция, которая обусловливает расслоение топливной смеси.
Проведенные П. Д. Семеновым [3] исследования по равновесному состоянию смесей различных дизельных топлив с вязкими при различном долевом содержании и различных температурных режимах показали, что стабильность смесей зависит в первую очередь от соотношения в исходных топливах, с одной стороны, асфальтенов, смол и ароматиков, а с другой — парафиновых и нафтеновых углеводородов.
Обработка опытных данных по методу избыточных термодинамических функций позволила установить, что для оценки стабильности топливных смесей различных топлив можно использовать коэффициент совместимости [3, 4]:
к А ■ С ■ ш, •(Т1/Т0 )2'1Т'/То с (П + Н)-Ф ■ ш2 '
где А — содержание в смеси ароматических углеводородов, %; С — содержание смол, %; т1 и т2 — молекулярная масса соответственно маловязкого и вязкого топлив, кг/моль; Т1 — температура смешения, К; Т0 — стандартная температура, равная 293 К; П + Н — суммарное содержание в смеси па-рафино-нафтеновых углеводородов, %; Ф — содержание в смеси асфальтенов, %.
В связи с изложенным можно заключить, что расслоение топливной смеси представляет собой ряд процессов: нарушение агрегатной устойчивости асфальтенов, сближение их частиц; коагуляция асфальтенов; седиментация асфальтенов с вовлечением в осадок смол и полициклической аромати-ки. Таким образом, стабильность топливной смеси полностью определяют асфальтены (их наличие или отсутствие). При их отсутствии смесь будет стабильной.
В зависимости от углеводородного состава исходных топлив и их долевого содержания смесь при хранении может быть в стабильном, метастабиль-ном и нестабильном состояниях. Для стабильных смесей К > 1,1. Такие смеси не расслаиваются при хранении.
При метастабильном состоянии смеси (0,82 < Кс < 1,1) характерном через 2 — 3 сут. после смешения, по всему объему происходит образование дисперсной фазы в результате частичной коагуляции асфальтенов. При этом размер дисперсных частиц не превышает 6 — 8 мкм и они практически не оседают. Использование метастабильных смесей может уменьшить сроки очистки фильтроэлемен-тов на 40-60 %.
При Кс < 0,82 смеси топлив нестабильны. При их хранении возможно расслоение смеси. Размер частиц в нестабильных топливных смесях достигает 120 мкм.
У максимального числа частиц образующейся дисперсной фазы размеры 12- 25 мкм. Использование нестабильных топливных смесей приводит к потере топлива в запасных и расходных цистернах; время работы фильтров до очистки уменьшается в 3-8 раз, отрицательно сказывается на работе топливных насосов и форсунок.
Установлено, что с увеличением в смеси доли тяжелого топлива ее стабильность повышается. Для смеси дизельного и моторного топлив наименее стабильны смеси с содержанием 15-25 % топлива ДТ [2, 3]. Это объясняется тем, что увеличение доли вязкого топлива стабилизирует асфальтены благодаря введению избытка смол и ароматических углеводородов [3].
В табл. 1 представлены сформированные нами данные по свойствам ряда топлив для дизельных двигателей. В данной таблице нами обобщены физические свойства, групповой и фракционный составы, что позволяет расчетом определять коэффициент совместимости разных сортов и марок топлива для приготовления смесей как с целью снижения затрат на топливо, так и уменьшения токсичности отработавших газов дизелей при использовании смесей тяжелых и легких (экологически более чистых) топлив.
Выводы. 1. Опытная эксплуатация и проведенные эксперименты показали [1-3, 6, 7, 11, 12], что весовая производительность топливной системы дизеля на сжиженном газе, ДМЭ, спиртах, бензинах, маловязких ГК и других легких топливах по сравнению с производительностью на дизельном топливе уменьшается в среднем до 50 %.
2. Для сохранения постоянной номинальной мощности серийного дизеля на топливах малой вязкости необходимо увеличить производительность топливного насоса высокого давления [1- 3, 12] за счет его перерегулировки (увеличения угла опережения впрыска, снижения усилия затяга пружины форсунки, если имеется запас по активному ходу плунжера) или путем замены серийных плунжерных пар парами большего диаметра, значение которого можно определить соответствующим расчетом [13-16].
3. Использование в дизелях смесей легких и тяжелых топлив (без дополнительных регулировок топливной аппаратуры) возможно при сохранении вязкости смеси в пределах ее значений для топлив по ГОСТ 305-82.
Библиографический список
1. Работа дизелей на нетрадиционных топливах [Текст] / В. А. Марков [и др.]. - М. : Изд-во Легион-Автодата, 2008. -464 с.
2. Топлива и топливные системы судовых дизелей [Текст] / Ю. А. Пахомов [и др.]. - М. : ТрансЛит, 2007. - 496 с.
3. Селиверстов, В. М. Экономия топлива на речном флоте [Текст] / В. М. Селиверстов, М. И. Браславский. - М. : Транспорт, 1983. - 231 с.
4. Ведрученко, В. Р. О выборе схем и разработке технических решений систем топливоподачи альтернативных и тяжелых топлив в дизелях. В 2 ч. Ч. 1. [Текст] / В. Р. Ведрученко, В. В. Крайнов, Н. В. Жданов, М. В. Кульков // Омский научный вестник. Сер. Приборы, машины и технологии. - 2010. -№ 2 (90). - С. 157-162.
5. Ведрученко, В. Р. О выборе схем и разработке технических решений систем топливоподачи альтернативных и тяжелых топлив в дизелях. В 2 ч. Ч. 2. [Текст] / В. Р. Ведрученко, В. В. Крайнов, Н. В. Жданов, М. В. Кульков // Омский научный вестник. Сер. Приборы, машины и технологии. - 2010. -№ 3 (93). - С. 138-143.
6. Большаков, В. Ф. Подготовка топлив и масел [Текст] /
B. Ф. Большаков, Л. Г. Гинзбург. - Л. : Судостроение, 1978. -152 с.
7. Фомин, Ю. Я. Применение тяжелых топлив в судовых дизелях [Текст] / Ю. Я. Фомин, Э. М. Половинка, В. И. Шесто-палов. - М. : Транспорт, 1971. - 192 с.
8. Зубрилов, С. П. Ультразвуковая кавитационная обработка топлив на судах [Текст] / С. П. Зубрилов, В. М. Селиверстов, М. И. Браслевский. - Л. : Судостроение, 1988. - 80 с.
9. Демьянов, Л. А. Многотопливные двигатели [Текст] / Л. А Демьянов, С. К. Сарафанов. - М. : Воениздат, 1968. -108 с.
10. Возницкий, И. В. Практика использования морских топлив на судах : учеб. пособие [Текст] / И. В. Возницкий. -СПб. : Изд-во ГМА им. адм. С. О. Макарова, 2005. - 124 с. -(Библиотека судового механика).
11. Марков, С. В. Нефтяные топлива энергетических установок морских судов : учеб. пособие [Текст] / С. В. Марков, Н. Л. Троеглазова. - Новороссийск : Изд-во ГМА, 2004. -122 с.
12. Камкин, С. В. Эксплуатация судовых дизелей [Текст] /
C. В. Камкин, И. В. Возницкий, В. П. Шмелев. - М. : Транспорт, 1990. - 344 с.
13. Свиридов, Ю. Б. Топливо и топливоподача автотракторных дизелей [Текст] / Ю. Б. Свиридов, Л. В. Малявинский, М. М. Вихерт. - Л. : Машиностроение, 1979. - 248 с.
14. Ведрученко, В. Р. Альтернативные виды топлива для судовых дизелей : моногр. [Текст] / В. Р. Ведрученко, И. И. Малахов. - Омск : Омский ин-т водного транспорта (филиал) НГАВТ, 2012. - 173 с.
15. Семенов, Б. Л. Применение сжиженного газа в судовых дизелях [Текст] / Б. Н. Семенов. — Л. : Судостроение, 1969. - 176 с.
16. Ведрученко, В. Р. О расчете процесса топливопода-чи тепловозного дизеля на маловязких топливах [Текст] / В. Р. Ведрученко, В. В. Крайнов, Н. В. Жданов // Известия Транссиба. - 2015. - № 2. - С. 68-72.
ВЕДРУЧЕНКО Виктор Родионович, доктор технических наук, профессор (Россия), профессор кафедры теплоэнергетики.
КРАЙНОВ Василий Васильевич, кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент кафедры теплоэнергетики.
КОКШАРОВ Максим Валерьевич, старший преподаватель кафедры теплоэнергетики. ЖДАНОВ Николай Владимирович, кандидат технических наук, доцент кафедры теплоэнергетики. ЛАЗАРЕВ Евгений Сергеевич, аспирант кафедры теплоэнергетики.
Адрес для переписки: Incoe@yandex.ru
Статья поступила в редакцию 15.10.2015 г. © В. Р. Ведрученко, В. В. Крайнов, М. В. Кокшаров, Н. В. Жданов, Е. С. Лазарев
УДК 6213 Е. В. ПТИЦЫНА
Д. В. ПТИЦЫН А. Б. КУВАЛДИН
Омский государственный технический университет Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт»
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СВЕТЛЫХ И ТЕМНЫХ ИНФРАКРАСНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ С ПИТАНИЕМ ТОКОМ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ
Исследованы факторы, определяющие выбор эффективных режимов работы электротехнологических установок инфракрасного нагрева со светлыми и темными излучателями и показана эффективность применения тока сложной формы для их питания.
Ключевые слова: инфракрасный излучатель, электрический режим, потребляемая мощность, ток сложной формы.
Инфракрасные (ИК) излучатели применяются не только для обогрева помещений, но и в промышленных низкотемпературных электрических печах сопротивления для термообработки и сушки. Например, инфракрасные туннельные и шахтные печи используют темные инфракрасные излучатели — это основные элементы линии термической вулканизации кабельных покрытий, сушки и оплавления полимерных трубок, устройств разогрева труб перед термоформованием. В электронагревателях инфракрасных туннельных (ЭНТ) осуществляется непрерывный разогрев наружной поверхности трубчатых полимерных материалов с помощью направленного инфракрасного излучения заданного диапазона длин волн. Их основными элементами являются темные излучатели серий ИКН-100, ИКН-200, ИКН-300, которые выполнены из высокоглиноземистых шамотов с содержанием оксида — 72 %. Излучатели выпускаются обычного исполнения (1) и с встроенным датчиком температуры излучающей поверхности (2). Термодатчик ТХА — это хромель-алюмелевый преобразователь типа «К»
(№Сг- №А1) с контактными выводами. Темные ИК-излучатели — керамические нагревательные элементы серии ИКН-100 имеют вогнутую излучающую поверхность, серии ИКН-200 — плоскую, ИКН-300 — внутреннюю теплоизоляцию и плоскую излучающую поверхность. Диапазон мощностей ИКН-100, ИКН-300 составляет 250-1000 Вт, а ИКН-200 — 60-250 Вт. Эти излучатели обеспечивают равномерную температуру поверхности излучения и равномерный лучистый обогрев. Все излучатели ИКН покрыты глухой матовой ангоби-рованной керамической глазурью на основе оксида циркония, которая не чувствительна к пыли и органическим загрязнениям, а также к влажности. Выпускают установки ЭИТ с плотно установленными темными ИК-излучателями и зональным расположением обогревателей. Для создания терморезонансного эффекта перераспределения и выравнивания удельной инфракрасной мощности излучения на поверхности материала внутри установки ЭИТ размещают специальные рефлекторы-отражатели из полированной нержавеющей стали.

читать описание
Star side в избранное
скачать
цитировать
наверх