Повышение эффективности работы дизелей тепловозов на водотопливных эмульсиях (Введение к дипломной работе)

«Повышение эффективности работы  дизелей тепловозов  на водотопливных эмульсиях»

1. Основные направления повышения экономичности и снижения токсичности выпускных газов (поискать использование водоугольных суспензий).

2. Анализ современных способов создания эмульсий и выбор оптимального решения для тепловоза

3.  Методика расчёта рабочего процесса тепловозного дизеля при  работе на водотопливной эмульсии

4. Разработка системы подготовки водотопливной эмульсии с размещением на тепловозе

5. Экономика

6. БЖД

7. Заключение

ВВЕДЕНИЕ

Добавка присадок или комплекса присадок к горючему для улучшения определенных качеств топлива и в частности, воспла­меняемости, давно известны, и эта практика находит широкое при­менение. Добавка воды к топливу, напротив, противоречит методам приготовления топлива, типичных в настоящее время на флоте (причём здесь ФЛОТ?). В противоположность этому делаются попытки подачи обезвоженного топлива. Современная ситуация с дефицитом энергии заставляет как потребителей, так и поставщиков топлива делать все возможное, чтобы снизить расход топлива посредством новых добавок к нему.

Во введении не надо анализировать патенты. Первый патент, касающиеся смеси топлива с водой относится еще к 1880 году.

 Литература прошлого содержит отдельные описания опытов с добавкой воды к топливу, однако это были только испытания. С тех пор как исчерпаны все возможности снижения удельного расхода топлива за счет улучшения конструкции двигателя, эта проблема вновь приобретает важное значение.

При этом играет роль не только экономия топлива, возможная при добавке воды к топливу, но и не более сокращающаяся разница плотности между топливом и водой» Это непроизвольно ведет к улучшению условий для приготовления топлива, включая сепарацию. Отсюда возникает задача: не производить сепарацию воды, содержа­щейся в топливе, а добавлять к нему определенную часть воды и сжигать в двигателе.

            Результаты испытаний, проводившихся до сих пор, и исследований показывают, что добавка воды положительно влияет на процесс сгорания. Мелкие капельки воды испаряются под давлением и при температуре в рабочем цилиндре и поднимающееся давление пара в частицах разрывает их. Происходит так называемый "микровзрыв". Разрыв частиц  воздействует на лучшее распределение топлива в номере

сгорания и вместе с тем благодаря улучшению смеси на более благо­приятное протекание химических реакций в топливе. Наряду с назван­ным физическим действием вода могла бы повлиять на протекание химических реакций в процессе сгорания. Это влияние едва ли, однако, известно и его следует изучить подробнее.

Наряду со снижением расхода топлива добавка воды к топливу дает дополнительный эффект. Благодаря добавки воды снижается тем­пература выхлопных газов, которая снижает плотность выпускных газов (в частности, в диапазоне частичной нагрузки) и эмиссия вы­пускных газов уменьшается.

Существует различные способы подачи воды в камеру сгорания

Принципиально известны возможные пути подачи воды в ка­ру сгорания:

       -посредством наддувочного воздуха;

       -посредством вспомогательной форсунки;

       -вместе с топливом в виде эмульсии из топлива и воды.

       Из публикаций известна также возможность подачи воды через поршень, однако она практически не используется.

Первые два пути связаны с необходимостью дополнительной системы впрыска и регулирования, третий путь - приготовления дисперсной и вместе с тем достаточно стабильной эмульсии.

. Практическое применение на­шли первый(фирма «Вяртсиля») и третий способы (Сибирское речное пароходство) на судовых дизелях.

          Известны разные способы приготовления эмульсии.

Для того чтобы вода распределилась в топливе по возможности равномерно и мелкими каплями, требуются определенные затраты энергии. Эта энергия должна быть, по крайне мере, такой, чтобы превышать поверхностное натяжение воды. В результате образуются мелкие капли воды, окруженные топливом; чем меньше образующиеся капельки воды, тем стабильнее эмульсия. Энергия может воздейст­вовать в разных видах на воду и топливо. В зависимости от этого существуют различные типы смесителей. Имеются конструкции струй­ных смесителей. Другой смеситель использует энергию ультразвука. Используются также коллоидные мельницы и гомогенизаторы. Известно использование эффекта кавитации.

Известные смесители можно сравнить в отношении принципиаль­ной конструкции и способа работы. Оба компонента - топливо и вода через дозировочное устройство попадают в соответствующий смеси­тель. Существенным отличительным признаком является способ работы смесителей.

В скором будущем ожидается, что локомотивный парк всех депо Р.Ф. будет переведен на водотопливные эмульсии. Благодаря чему будут решены такие проблемы как: экономия топлива и загрязнение окружающей среды.

 

 

 

 

Во введении надо обрисовать проблему. Здесь речь идёт об альтернативе – замещении части дорого дизтоплива.