Способы
очистки газовых
выбросов в
атмосферу
Анализ
токсичности
и требования
по ГОСТ 14846 Евро
1 , Евро 2 , Евро
3 , Евро 4
Анализ
способов
нейтрализации
вредных веществ
выпускных газов
Способы
снижения окислов
азота
Расчет
потребляемых
компонентов
Расчет форсунки
Измерение
на режиме свободного
ускорения производиться
при 10-кратном
повторении цикла частоты
вращения вала
дизеля от минимальной
до максимальной
Навигация
Способы снижения окислов азота
Разработка окислительного нейтрализатора для дизельных двигателей
63035
знаков
16
таблиц
5
изображений
3.2 Способы снижения окислов азота
В современной практике применяются несколько способов по снижению выбрасов оксидов азота .Главной целью при модернизации двигателя было снизить температуру сгорания до 20000 Кельвина. Для этого применяются ряд конструкционных мероприятий.
использование водно - топливной эмульсии. Эмульсия получается в следствии тщательного перемешивания топлива с водой в различных пропорциях до получения галогенной смеси. Впрыск эмульсии в цилиндр позволяет снизить температуру горения с 24000 К до 21000К. Суммарная выходная мощность двигателя снизилась на пятнадцать , двадцать процентов, а эффективность по снижению выбросов азота составляет пятнадцать процентов.
Также на дизелях применяется способ по снижению токсимальной температуры сгорания путем впрыска воды в конце горения. Эффективность данного способа составляет 17% + снижение мощности до 15%. Такую систему чаще применяю для карьерной техники и техники находящейся в ограниченных помещениях.
Для бензиновых двигателей применяли в качестве присадки топлива метанол, но эффективность такого способа составляет всего 10%. Для дизелей этот способ не применяется из-за физико-химических свойств топлива.
Последние годы в виду форсированности двигателя внутреннего сгорания широко применяется способ понижения степени сжатия, что ведет к уменьшению температуры сгорания в цилиндре. Эффективность такого метода достигает до 25%.
В практике для снижения оксидов азота встречается способ применения рецеркуляции газового впрыска, смысл которого заключается в том, что до 10% отработанных газов впускают в впускной трубопровод с целью дожигания остатков топлива и введения в реакцию активного оксида азота, находившегося в выпускных газах с новой горючей смесью. Эффективность данного способа составляет до 40%.
В зарубежной практике широко используется применение каталитических конвертеров, которые позволяют токсичным веществам пройти через дополнительные реакции, что ведет к снижению их класса опасности. Эффективность данного процесса достигает двадцать два процента. Но ввиду применения в конвертах цветных благородных металлов стоимость устройства значительно возрастает , что для грузовых автомобилей их применение не эффективно и не целесообразно.
7- Наилучшим способом европейские фирмы считают применение окислительного нейтрализатора , который в свою очередь при подаче специальных компонентов вступают с оксидами азота в реакцию до полного расщепления на нетоксичный элемент. Эффективность применения нейтрализатора достигает шестьдесят процентов. Также плюсом данной системы является использование в качестве эффективного элемента мочевины , как недорогого вещества.
Из анализа существующих способов снижения азота можно составить следующую таблицу (табл 3.1) где представлена процентная эффективность каждого способа.
Таблица 3.1
Способы снижения выбросов оксидов азота| Способы снижения выбросов азота NOх | Эффективность в % |
| Использование водно – топливной эмульсии | 15 |
| Применение метанола в качестве добавки (для бензиновых) | 10 |
| Использование каталитических конвертеров | 22 |
| Понижение степени сжатия | 25 |
| Применение окислительного нейтрализатора | 60 |
| Рециркуляция газов | 40 |
| Снижение максимальной температуры сгорания | 17 |
Исходя из данных выбираем способ с наибольшей эффективностью, т.е. применение окислительного нейтрализатора. В качестве активного компонента по расщеплению оксида азота применяем мочевину, которая позволяет привести токсичный оксид азота в нейтральное состояние, расщепляя на безопасные компоненты (N2; O2).
4.Система окислительного нейтрализатора NOх 4.1 Схема и принцип работы окислительного нейтрализатора
После анализа всех используемых нейтрализаторов , можно выделить как наилучшие по эффективности для снижения выбросов оксида азота окислительный нейтрализатор эффективность которого составляет до 60% . При использовании данной схемы есть возможность для отечественного автомобилестроения выйти на нормы Евро 5 . Данная система может применяться не только с дизелями КамАЗ – 740 , но и другими оснащенными пневматической системой. Однако можно применять данную систему с дополнительной установкой пневмосистем , что это повлечет за собой некоторые денежные затраты.
Система окислительного нейтрализатора не имеет особой сложности. Принцип работы заключается в применении специального селективного катализатора SCR с дозированным впрыском мочевины , дозация мочевины осуществляется электромагнитной форсункой , электронный импульс на который поступает от контролера. Управляющий блок автоматически сопоставляет полученные данные с датчиков. Система оснащена жидкостным насосом , который закачивает мочевину из бака и создает необходимое давление. В случае его превышения установлен обратный клапан с возвратом в бак с мочевиной. Давление необходимое в системе должно составлять 0,3 – 0,6 Мпа . Применяем серийный насос с электроприводом для систем с электронным впрыском топлива.
Электромагнитную форсунку оснащаем воздушным каналом от пневмотической системы автомобиля. Давление в системе необходимо поддерживать в параметре 0,4 – 0,5 Мпа. Воздушный поток проходя через форсунку смешивается с мочевиной и впрыскивается в выхлопную трубу в виде облака капель. Моче-
вина является достаточно распространенным и недорогим химикатом который при нагреве выделяет аммиак , тот в свою очередь расщепляет окислы азота на азот и кислород не представляющий опасности для окружающей среды. За расходом мочевины следит контролер впрыска работающий с учетом параметров работы двигателя , получаемых от основного электронного блока.
Расход мочевины составляет 3,5см3 на 1 литр топлива. Желательно применять топливо с пониженным содержанием серы. Классификация предлагаемых топлив рассмотрена в приложении 1. Химический процесс протекает непосредственно в глушителе выпускной системы.
Входе процесса происходит реакция окисления азота NO и NO2 с мочевиной NH3 , в результате получаем безвредный азот и водяной пар. Дополнительно водяной пар выходя из глушителя связывает между собой механические примеси сажи , тем самым утяжеляя их , не позволяя подниматься в воздушное пространство.
Похожие работы
... веществ, их концентрацию в воздухе, почве, снежном покрове, установить границы распространения. До сего времени законодательство, как известно, исходит из необходимости охраны атмосферного воздуха главным образом от загрязнений и только в пределах населенных пунктов. Однако такая концепция перестала удовлетворять потребностям практики. В современных условиях атмосферу требуется охранять не ...
... через несколько небольших сел, в которых отсутствуют перерабатывающие предприятия. На основании этого можно сделать вывод о том, что основным загрязнителем водных ресурсов могут быть только сельскохозяйственные предприятия и хозяйственно-бытовые стоки. Вода рек может быть использована для поения сельскохозяйственных животных и для технических нужд. Для хозяйственных целей широко используются и ...
... и темпы экономических реформ, а сдерживание развития автомобильного транспорта, в определенной степени, равнозначно торможению экономического развития и структурных преобразований. испытание доукомплектовка двигатель автомобильный участок 2) РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2.1 Расчет годовой производственной программы Программа АРЗ измеряется в условных единицах ремонта обозначается . За ...
... в атмосферу выбрасывается приблизительно 0,5... 0,85 кг оксидов свинца. По предварительным данным, проблема загрязнения окружающей среды свинцом от выбросов автотранспорта становится значимой в городах с населением свыше 100 000 человек и для локальных участков вдоль автотрасс с интенсивным движением. Радикальный метод борьбы с загрязнением окружающей среды свинцом выбросами автомобильного ...
0 комментариев