Tìm kiếm
Đang tải khung tìm kiếm
Kết quả 1 đến 1 của 1

    THẠC SĨ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống tự động bổ sung khí cho động cơ diesel tăng áp bằng tua bin khí xả

    D
    dream dream Đang Ngoại tuyến (18524 tài liệu)
    .:: Cộng Tác Viên ::.
  1. Gửi tài liệu
  2. Bình luận
  3. Chia sẻ
  4. Thông tin
    1
  5. Công cụ
  6. Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống tự động bổ sung khí cho động cơ diesel tăng áp bằng tua bin khí xả

    mở đầu
    1. Tính thời sự của đề tài
    Khi thiết kế chế tạo động cơ điezen, chế độ đ-ợc lựa chọn để thiết kế là chế độ
    làm việc định mức ứng với một chế độ khai thác th-ờng xuyên của động cơ.Trong
    quá trình khai thác thực tế thì lại không phải nh- vậy, do chất l-ợng mặt đ-ờng hoặc
    các chế độ khai thác đối với các ph-ơng tiện cơ giới và vận tải luôn luôn thay đổi
    làm cho tải ngoài của động cơ cũng luôn luôn thay đổi và động cơ phải làm việc
    ngoài chế độ định mức. Nếu chế độ công tác của động cơ thay đổi theo tải và nằm
    ngoài chế độ định mức thì chất l-ợng hoà trộn và cháy hỗn hợp xấu đi làm thay đổi
    các thông số công tác của động cơ. Mức độ thay đổi các thông số công tác phụ
    thuộc vào trạng thái kỹ thuật của động cơ và chế độ phụ tải. Khi hoạt động ở các chế
    độ này các thông số công tác của động cơ thay đổi theo chiều h-ớng xấu đi làm
    giảm các chỉ tiêu kinh tế, giảm tính tin cậy, tuổi thọ của động cơ, đồng thời làm cho
    các thành phần độc tố trong khí xả tăng lên gây ô nhiễm môi tr-ờng. Sau đây chúng
    ta xét đến ảnh h-ởng của động cơ đến môi tr-ờng và tính kinh tế, tính làm việc ổn
    định của động cơ trong quá trình khai thác.
    ã ảnh h-ởng của quá trình khai thác động cơ đến môi tr-ờng
    Tất cả các động cơ đốt trong nói chung và đối với động cơ điezen nói riêng đều
    gây tiếng ồn và làm bẩn môi tr-ờng, đặc biệt là khí xả làm ô nhiễm môi tr-ờng
    không khí. Trong quá trình hoạt động động cơ thực hiện trao đổi nhiệt không ngừng
    với môi tr-ờng xung quanh. Không khí sạch nạp vào xi lanh động cơ, tham gia quá
    trình hoà trộn với nhiên liệu, cháy và sau đó xả khí thải ra môi tr-ờng. Theo các
    công trình nghiên cứu, trong thành phần của khí xả gồm có các chất không tham gia
    vào quá trình cháy, sản phẩm cháy hoàn toàn và không hoàn toàn nhiên liệu và ô xít
    nitơ. Hàm l-ợng theo % thể tích của chúng nh- sau [4] :
    Nitơ ôxy Hơi n-ớc Khí cac bonic Khí sunfurơ Hidrô
    76 – 78 2- 15 0,5 – 6 1 – 14 0,003 – 0,1 0 – 0,1
    ôxít các bon Anđêhit Cacbuahyđrô Muội (g/m3) ôxít nitơ
    0,01 – 0,5 0,001 – 0,05 0,009– 0,05 0,01 – 1,1 0,002 0,5



    2
    Độc tố trong khí thải đ-ợc xác định bằng hàm l-ợng có trong khí thải các
    chất ôxit nitơ, ôxit cacbon, anđêhit, hyđrô cacbon mạch hở, hyđrô cacbon mạch
    vòng, khí sufurơ và khói. Trong đó ôxit nitơ và ôxit cacbon là hai loại độc tố nguy
    hiểm nhất. Ôxit nitơ hình thành ở nhiệt độ cao do phản ứng giữa ôxy và nitơ. Ôxit
    cacbon hình thành trong động cơ điezen khi cháy ở điều kiện không đủ ôxy. Do tính
    độc cao của ôxit nitơ và ôxit cacbon nên hàm l-ợng của chúng trong khí xả phải hạn
    chế. Tại một số n-ớc phát triển nh- Mỹ hoặc các n-ớc châu Âu đã có giới hạn cho
    phép về nồng độ chất thải của động cơ ra môi tr-ờng. Tại Việt Nam cần phải có
    biện pháp kiểm soát chặt chẽ mức độ ô nhiễm và tiêu chuẩn hoá chất độc hại xả ra
    môi tr-ờng.
    Đối với các động cơ th-ờng xuyên làm việc ở các chế độ không ổn định thì
    vùng làm việc hầu nh- nằm ngoài chế độ định mức. Khi làm việc ở các chế độ
    không ổn định thì trong thời gian chuyển tiếp do không cân bằng về mô men quay
    và mô men cản làm cho tỉ số giữa l-ợng nhiên liệu và l-ợng không khí cấp vào động
    cơ không t-ơng ứng. Điều đó dẫn đến làm xấu chất l-ợng quá trình cháy, hiệu suất
    chỉ thị giảm rõ rệt so với chế độ ổn định t-ơng ứng. Điều kiện làm việc khắc nghiệt
    nhất là chế độ đóng tải đột ngột, đặc biệt đối với động cơ có tăng áp tua bin khí xả.
    Khi làm việc ở chế độ này l-ợng nhiên liệu cấp cho chu trình tăng lên đạt giới hạn
    trên, trong khi đó l-ợng không khí cấp tăng lên không nhiều do quán tính của rô to
    tua bin máy nén, nên hệ số d- l-ợng không khí giảm nhanh, chất l-ợng cháy hỗn
    hợp xấu đi rõ rệt. Phần nhiên liệu phun vào xilanh quá lớn so với l-ợng không khí
    nạp làm cho quá trình cháy nhiên liệu không hoàn toàn, phần nhiên liệu không kịp
    cháy xả ra làm ô nhiễm môi tr-ờng. Kết quả nghiên cứu trên động cơ điezen
    6?C?H16/22.5 khi làm việc ở chế độ tăng tốc (thay đổi tải kết hợp với thay đổi tay
    ga nhiên liệu) đã cho thấy độ khói khi thanh răng nằm ở ng-ỡng cấp nhiên liệu cực
    đại đạt 900 mg/m 3 tức là v-ợt 80% so với giá trị định mức. Oxit nitơ ở chế độ này
    cũng đạt tới giá trị 18g/Kwh, tức là v-ợt 20% so với chế độ định mức. Nh- vậy, chế
    độ tăng tốc đã chỉ ra rằng bên cạnh sự tăng độ khói khi tăng tốc còn xảy ra sự tăng
    ôxit nitơ [17]. Nguyên nhân của việc tăng sự thải NOx là ở chỗ trong thời gian đầu
    của chế độ chuyển tiếp, chu kỳ duy trì tự bốc lửa rất lớn, còn nguyên nhân tăng sự



    3
    thải muội là do áp suất không khí tăng áp và số vòng quay của động cơ bé hơn giá
    trị t-ơng ứng với l-ợng nhiên liệu đ-ợc phun vào, phần nhiên liệu rơi vào thành
    buồng cháy cũng tăng lên, quá trình cháy kéo dài trên đ-ờng giãn nở.
    Một thí nghiệm khác [17] trên động cơ điezen 8?H25/34 lai máy phát điện
    ??PA500/500 phục vụ cần cẩu nổi kiểu ngoạm sức nâng 16 tấn lấy cát từ đáy sông
    cho thấy trong chế độ không ổn định độ khói tăng khoảng 10 lần, nồng độ CO tăng
    khoảng 3 lần, còn CH tăng khoảng 4 lần so với chế độ định mức.
    ã ảnh h-ởng của chế độ thay đổi tải đến độ mài mòn các chi tiết làm việc
    của động cơ
    Nguyên nhân làm thay đổi chất l-ợng quá trình công tác trong xi lanh động
    cơ và các h- hỏng khác đối với động cơ khai thác ở chế độ thay đổi tải đột ngột là sự
    không cân bằng mô men quay và mô men cản dẫn đến không ổn định vòng quay.
    Sự thay đổi các thông số trong quá trình cấp nhiên liệu, nạp không khí và
    nhiệt độ các chi tiết v-ợt ra khỏi giới hạn so với chế độ ổn định sẽ làm tăng khói,
    giảm thời gian khai thác giữa các lần sửa chữa và các hiện t-ợng không mong muốn
    khác. Các hiện t-ợng trên làm xấu chất l-ợng khai thác. Khi đóng tải, chất l-ợng
    cháy kém, khói và hiện t-ợng cốc hoá hệ thống nạp thải, cánh tua bin tăng lên và
    giảm công suất động cơ.
    Khi đánh giá các chế độ không ổn định của động cơ đến mài mòn các chi tiết
    và tuổi thọ động cơ th-ờng phải nghiên cứu toàn bộ các vấn đề liên quan đến chế độ
    làm việc của động cơ khi khởi động ở trạng thái nguội, sấy nóng và các chế độ
    không ổn định khác vì khi đó chế độ tải và cơ cấu điều khiển luôn thay đổi. Động cơ
    làm việc ở các chế độ trên sẽ bị tăng độ mài mòn và giảm tuổi thọ, tăng tiêu hao
    nhiên liệu và giảm tính kinh tế khi khai thác động cơ.
    Các nguyên nhân có thể làm gia tăng sự mài mòn chi tiết của động cơ khi
    làm việc ở các chế độ thay đổi tải là quán tính nhiệt của các chi tiết, sự phá vỡ chế
    độ bôi trơn, tăng lực của khí cháy và lực quán tính các chi tiết cơ cấu biên khuỷu,
    tăng độ mài mòn ổ đỡ, nhóm piston xilanh, tăng ứng suất nhiệt lên vách nắp xilanh,
    đỉnh piston . Kết quả thí nghiệm trên các động cơ lai cần cẩu nổi khi làm việc ở chế
    độ tăng phụ tải và vòng quay cho thấy độ mài mòn ổ đỡ tăng lên 1,4 lần so với chế



    4
    độ ổn định [16]. Một thí nghiệm khác trên động cơ 4?12/14 có công suất định mức
    45,5 kW khi thử trên bệ cho thấy khi tải thay đổi độ mài mòn mặt g-ơng xilanh tăng
    lên khoảng 2-2,5 lần, đồng thời suất tiêu hao dầu nhờn do cháy tăng lên 1,48 đến 1,8
    lần so với chế độ định mức, độ mài mòn tăng tỉ lệ thuận với độ tăng biên độ thay đổi
    vòng quay và l-ợng nhiên liệu cấp cho chu trình.
    Độ mài mòn và ứng suất nhiệt các chi tiết làm việc của động cơ gia tăng
    trong chế độ thay đổi tải đột ngột là nguyên nhân góp phần làm giảm tính tin cậy,
    giảm các chỉ tiêu kinh tế và tuổi thọ của động cơ, tăng độc tố trong khí xả thải ra
    môi tr-ờng.
    ã Tình hình khai thác sử dụng động cơ điezen ở Việt Nam
    Ngày nay, cùng với sự phát triển v-ợt bậc của tiến bộ khoa học kỹ thuật, động cơ
    điezen không ngừng đ-ợc cải tiến và hoàn thiện và ngày càng khẳng định vị trí số
    một của mình trong số các thiết bị động lực đ-ợc sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh
    vực kinh tế: giao thông vận tải (đ-ờng bộ, đ-ờng sắt, đ-ờng thuỷ . ), công nghiệp,
    nông nghiệp, lâm nghiệp, xây dựng và quốc phòng v.v . Cho đến nay tại Việt Nam
    ch-a có một thống kê chính xác số l-ợng các loại động cơ điezen đ-ợc sử dụng
    trong tất cả các lĩnh vực. Tuy nhiên do quá trình quét sạch khí thải và nạp khí mới ở
    động cơ bốn kỳ tiến hành t-ơng đối hoàn hảo hơn so với động cơ hai kỳ, đồng thời
    bằng ph-ơng pháp tăng áp có thể tăng công suất của động cơ bốn kỳ một cách dễ
    dàng vì ứng suất nhiệt của xilanh nhỏ hơn và hệ thống tăng áp của nó cũng đơn giản
    hơn so với động cơ hai kỳ, vì vậy động cơ điezen bốn kỳ tăng áp bằng tua bin khí xả
    rất đ-ợc sử dụng rộng rãi trong tất cả các ngành kinh tế quốc dân [3]. Khi khai thác
    loại động cơ này do tải ngoài của động cơ th-ờng xuyên thay đổi nên động cơ phải
    th-ờng xuyên làm việc ở các chế độ nằm ngoài chế độ định mức làm cho các thông
    số công tác của động cơ thay đổi theo chiều h-ớng xấu đi. Hậu quả còn lớn hơn đối
    với động cơ khi làm việc ở các chế độ thay đổi tải đột ngột. Chẳng hạn khi đóng tải,
    mô men cản tăng lên làm tốc độ của động cơ giảm xuống, thông qua bộ điều tốc đẩy
    thanh răng tăng nhanh l-ợng nhiên liệu cấp cho chu trình. Trong khi đó do tính trễ
    của tua bin máy nén nên tua bin máy nén ch-a kịp tăng tốc cấp thêm không khí cho
    động cơ. Kết quả là hoà khí quá đậm làm giảm chất l-ợng chu trình công tác, giảm



    5
    tính tin cậy, giảm các chỉ tiêu kinh tế và tuổi thọ của động cơ, tăng độc tố trong khí
    xả thải ra môi tr-ờng. Các nhà chế tạo và khai thác mong muốn cải thiện các thông
    số công tác của động cơ khi khai thác ở những chế độ này. Hiện nay nhờ sự phát
    triển v-ợt bậc của tiến bộ khoa học kỹ thuật mà động cơ điezen thế hệ mới đã phần
    nào khắc phục đ-ợc những nh-ợc điểm nói trên [23]. Tuy nhiên với loại động cơ
    này tại Việt Nam cũng nh- một số n-ớc phát triển khác, do nguồn kinh phí có hạn
    nên không có nhiều doanh nghiệp mạnh dạn đầu t-. Trong khi đó thế hệ động cơ đời
    thấp, cũ tính năng hoạt động kém hơn nh-ng giá rẻ phù hợp với điều kiện của nhiều
    doanh nghiệp nên đ-ợc dùng rất nhiều, chiếm tỉ trọng lớn. Khi khai thác loại động
    cơ này nếu không có biện pháp cải thiện sẽ làm giảm các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và
    tính năng tin cậy khi làm việc của động cơ, đồng thời làm tăng độc tố trong khí xả,
    gây ô nhiễm môi tr-ờng.

    2. Tình hình nghiên cứu liên quan đến đề tài
    ở n-ớc ngoài vấn đề này đ-ợc nghiên cứu tại các viện, các trung tâm nghiên
    cứu khoa học, ngay cả các nhà máy chế tạo động cơ cũng thành lập các trung tâm
    nghiên cứu tiến hành thử nghiệm. Nh- vậy, vấn đề đề tài đặt ra đã đ-ợc nghiên cứu
    và đ-a vào ứng dụng, tuy nhiên với các tài liệu đã xuất bản chỉ trình bày cơ sở lý
    luận và ph-ơng pháp chung.
    ở trong n-ớc, vấn đề này ch-a đ-ợc quan tâm đầy đủ. Vì vậy nghiên cứu và
    khai thác chế độ chuyển tiếp nói chung và chế tạo hệ thống tự động cấp khí bổ sung
    cho động cơ để cải thiện chế độ chuyển tiếp của động cơ là cần thiết và có ý nghĩa
    khoa học và thực tế.

    3. Mục tiêu nghiên cứu
    Cải thiện các thông số công tác của động cơ điezel tăng áp tua bin khí xả
    bằng ph-ơng pháp tự động cấp khí bổ sung.

    4. Ph-ơng pháp nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm

    Xem Thêm: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống tự động bổ sung khí cho động cơ diesel tăng áp bằng tua bin khí xả
    Nội dung trên chỉ thể hiện một phần hoặc nhiều phần trích dẫn. Để có thể xem đầy đủ, chi tiết và đúng định dạng tài liệu, bạn vui lòng tải tài liệu. Hy vọng tài liệu Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống tự động bổ sung khí cho động cơ diesel tăng áp bằng tua bin khí xả sẽ giúp ích cho bạn.
    #1
  7. Đang tải dữ liệu...

    Chia sẻ link hay nhận ngay tiền thưởng
    Vui lòng Tải xuống để xem tài liệu đầy đủ.

    Gửi bình luận

    ♥ Tải tài liệu

social Thư Viện Tài Liệu
Tài liệu mới

Từ khóa được tìm kiếm

Nobody landed on this page from a search engine, yet!

Quyền viết bài

  • Bạn Không thể gửi Chủ đề mới
  • Bạn Không thể Gửi trả lời
  • Bạn Không thể Gửi file đính kèm
  • Bạn Không thể Sửa bài viết của mình
  •  
DMCA.com Protection Status