температура выхлопных газов дгу
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 04.10.2024
О контроле температуры отработавших газов дизеля в эксплуатации
Каждые пять лет в Европе принимают новые экологические нормы. Как назло, наибольшие ужесточения касаются тех выбросов, которые более характерны для дизеля, — речь об оксидах азота и твердых частицах. От Евро‑3 до Евро‑6 допустимый уровень понизили соответственно в восемь и десять раз.
Даже при нормальном сгорании дизельного топлива неизбежно образование твердых частиц — сажи. А режимов неполного сгорания предостаточно, причем в каждом выбросы сажи повышаются многократно. Пресловутые оксиды азота образуются в камере сгорания при высокой температуре и большом избытке воздуха в топливовоздушной смеси, на котором, собственно, и работает дизельный двигатель. Из-за этого же избытка воздуха привычный нейтрализатор не способен их обезвреживать.
Для начала инженерам пришлось внедрить систему рециркуляции отработавших газов (EGR), которая направляет часть их обратно на впуск. Многие думают, что это нужно просто для дожигания выхлопных газов. Отчасти так, но основная задача — снизить количество кислорода в свежей топливо‑ воздушной смеси и сбить температуру сгорания в цилиндре. Иногда системой рециркуляции снабжают и бензиновые двигатели. У дизеля она состоит из управляющего клапана, охладителя потока газов и впускного запорного клапана.
Управляющий клапан EGR установлен на стороне выпуска и отводит отработавшие газы (ОГ) обратно на впуск. Его работой заведует модуль управления двигателем. Также в клапан встроен датчик положения. Предусмотрена функция самоочистки: при выключении двигателя клапан несколько раз открывается и закрывается. При выходе из строя системы EGR он остается закрытым. Однако нередки случаи, когда отложения сажи и коррозия со временем приводят к залипанию клапана в открытом положении. Дизельный мотор и так не отличается внутренней чистотой, вдобавок постоянно на впуск будет возвращаться полная порция ОГ, что снизит ресурс элементов двигателя и его мощность.
Охладитель EGR работает как интеркулер в системах наддува. Охлажденные газы имеют бóльшую плотность, а значит, влекут больший расход. Дополнительно они еще сильнее сбивают температуру сгорания в цилиндре. В некоторых режимах двигателя такая интенсивная рециркуляция во вред: она ведет к неполному сгоранию топлива — например, при пуске и в режиме прогрева. Чтобы избежать этого, в систему встроен клапан, который направляет газы в обход охладителя и дополнительно предохраняет его от осаждения конденсата из-за слишком низкой температуры.
Впускной запорный клапан — не что иное, как дроссельная заслонка, которая стоит во впускном тракте перед каналом подачи отработавших газов. При необходимости она закрывается почти наполовину, уменьшая поперечное сечение впускного трубопровода. За счет этого во впускном коллекторе создается разрежение и растет интенсивность рециркуляции ОГ. По факту для работы самогó двигателя она не используется, за исключением момента его более мягкой остановки, когда заслонка полностью закрывается и прекращает подачу воздуха. У дизеля — качественное регулирование топливовоздушной смеси, то есть меняются только параметры впрыска топлива. При отказе заслонка полностью открывается. Функция само‑ очистки срабатывает после выключения двигателя, когда дроссель несколько раз полностью открывается и закрывается.
О неисправности системы рециркуляции отработавших газов сигнализирует лампа Сheck. Диагностику проводят в основном с помощью компьютера. Хорошее самочувствие системы да и самого мотора продлят периодические поездки за город без пробок, дабы немного очистить их от нагара, а также применение рекомендованного моторного масла и заправка на проверенных АЗС. Продукты сгорания сомнительной солярки и дешевого масла бумерангом вернутся в двигатель.
Рабочая температура дизельного двигателя: контролируем и сохраняем «сердце» машины
На сегодняшний день двигатели, работающие на дизельном топливе так же популярны, как и бензиновые движки. В работе такого агрегата есть свои особенности и показатели, которые следует учитывать и контролировать. Одним из важных показателей является рабочая температура дизеля.
Особенности дизельного двигателя
Перед тем, как говорить о конкретных параметрах, нужно сказать, что вообще из себя представляю двигатели, работающие на дизельном горючем. Идея создания такого вида моторов появилась в 1824 году. Тогда известным французским физиком была выдвинута теория, согласно которой горючее будет нагреваться до нужной температуры за счет стремительного сжатия.
Но такой принцип стал применяться на практике только через несколько десятков лет, а первый дизельный мотор был выпущен в 1897 году. Концепт был разработан Рудольфом Дизелем. Работает такой двигатель по принципу самовоспламенения распыленного горючего, которое взаимодействует с воздухом, который нагревается в процессе сжатия. Такой двигатель устанавливается во многие модели машин, например, в стандартные автомобили, грузовики, сельскохозяйственную технику, танки и другие виды транспортных средств.
Достоинства и недостатки дизельного мотора
Обязательно стоит сказать о том, какие у дизельных моторов достоинства и недостатки. Начать следует с плюсов. Для таких моторов не нужно какого-то особенного горючего, к его качеству нет серьезных требований. Чем больше в топливе будет атомов углерода и чем больше будет его масса, тем выше будет показатель теплотворности, с которым работает двигатель, от чего будет повышаться и эффективность устройства. Иногда коэффициент полезного действия такого двигателя превышает отметку в 50%.
Машины, в которых стоит такой мотор, более «отзывчивы», все благодаря тому, что значение вращающего момента на низких оборотах достаточно высоко. Подобное устройство отлично будет работать на спорткаре, который рассчитан под постоянное нажатие педали газа. Именно благодаря этому фактору дизели часто ставятся в большие грузовые машины. Да и количество угарного газа в выхлопах, которые дают дизели, гораздо меньше, нежели у двигателей, которые используют для работы бензин. Это действительно значительное преимущество. Плюс ко всему, цена на дизельное горючее немного меньше, чем на бензин, что дает возможность немного сократить расходы на передвижение с помощью такой машины.
У недостатков дизелей есть определенный характер. По причине возникновения значительного механического напряжения во время работы, элементы, из которых состоит дизельный двигатель, должны изготавливаются достаточно качественными и мощными, потому и возрастает цена на них. Также это оказывает влияние и на развиваемую мощность, причем влияние не самое лучшее. Нынче очень важен экологический аспект, поэтому для того, чтобы уменьшить выброс выхлопных газов, автолюбители готовы заплатить больше, дабы мотор в их машине был более «чистым».
Еще одним значительным недостатком дизелей является повышенная вероятность того, что зимой топливо может застывать, если в том регионе, где Вы живете, температура опускается достаточно низко. Выше описано, что серьезных требований к качеству топлива нет, но это относится только к масляным примесям, а вот ситуация с механическими примесями более серьезная. Детали двигателя очень восприимчивы к таким добавкам. Если примеси низкокачественные, то элементы движка могут выйти из строя, а их замена обойдется Вам в кругленькую сумму.
Основные параметры агрегатов на дизеле
Перед тем, как дать ответ на вопрос относительно рабочей температуры дизельного движка, стоит обратить внимание на его основные параметры. Этими параметрами являются тип механизма, зависимо от количества тактов мотор может быть двух- и четырехтактным. Достаточно важную роль играет количество цилиндров, их локация и порядок работы. Огромное влияние на мощность машины оказывает крутящий момент.
На рабочую температуру в цилиндрах дизельного движка оказывает сильное влияние степень сжатия топливно-газовая смесь. Мотор работает за счет того, что пары горючего воспламеняются в момент взаимодействия с очень горячим воздухом. Из-за высокой температуры происходит увеличение объема, что приводит к поднятию поршня, который толкает коленчатый вал. Чем выше будет степень сжатия, то есть тем сильнее будет расти температура, тем интенсивнее будет протекать процесс, описанный выше, от чего будет расти и эффективность работы. А вот объем горючего не изменится.
Но нужно помнить, что наиболее эффективной работа будет тогда, когда топливно-воздушная смесь будет не взрываться, а равномерно сгорать. Если степень сжатия будет чрезмерно большой, что это может стать причиной очень нежелательного результата – воспламенение перестанет быть контролируемым. Плюс ко всему, такая ситуация не только сделает работу менее эффективной, но и приведет к тому, что детали поршневой группы будут сильно нагреваться, от чего быстрее выйдут из строя.
Фазы сгорания топлива и природа выхлопных газов
Каким же образом топливно-воздушная смесь сгорает внутри дизельного мотора, и какая температура в этот момент держится в камере? Весь рабочий процесс движка можно поделить на четыре основных этапа.
На первом этапе в камеру сгорания впрыскивается топливо. Все это происходит в условиях высокого давления. С этого начинается работа двигателя.
На второй фазе происходит самовоспламенение хорошо распыленной смеси. Она начинает гореть. Хотя не всегда весь объем горючего перемешивается с воздухом достаточно хорошо. Есть зоны с неравномерной структурой, гореть они начинают чуть позже, чем остальная часть горючего. Тогда же повышается вероятность возникновения ударной волны, но вреда она не принесет, так как не будет спровоцирована детонация. В это время температура в камере сгорания доходит до 1700 К.
На третьем этапе происходит образование капель из той части смеси, которая осталась неотработанной. При слишком высокой температуре эти капли преобразуются в сажу. Этот процесс приводит к тому, что выхлопные газы загрязняются слишком сильно. В этот момент температура вырастает на 500 К и доходит до 2200 К, а давление же падает.
В последней фазе остатки топливной смеси догорают, за счет чего она не попадает в состав выхлопов. Это приводит к меньшему загрязнению воздуха и дорог. На этом этапе возникает недостаток кислорода потому, что подавляющая его часть уже сгорела на протяжении предыдущих стадий. Если просуммировать всю потраченную энергию, то она составит около 95%, а остальные 5% просто теряются из-за того, что горючее сгорает не полностью.
А если регулировать степень сжатия, то есть довести ее до верхнего допустимого предела, то объем потребляемого горючего можно немного уменьшить. Если это сделать, то отработанные выхлопные газы от дизельного движка достигнут температуры 600 — 700°С. В случае карбюраторных моторов, температура достигнет уровня 1100°С. Поэтому и выходит, что во втором случае потеря тепла значительнее, а объем выхлопных газов больше.
Рабочая температура двигателя зимой — как стартовать правильно
Наверняка не только автовладельцы, в машинах которых стоит мотор на дизеле, в курсе, что авто нужно прогревать перед стартом на протяжении нескольких минут. Особенно важно это сделать зимой, когда температура на улице достаточно низкая. Нужно рассмотреть особенности этого процесса. Сначала нагреваются поршни, а только после этого происходит нагрев блока цилиндров. Поэтому у этих деталей разные температурные расширения, а масло, которое не было предварительно разогретым, более густое по консистенции, из-за чего оно поступает в недостаточном объеме. Так, если стартовать на машине, которая не была предварительно прогрета, то сильному негативному воздействию будут подвержены резиновые прокладки, которые расположены между элементами движка и вышеописанными деталями.
Также очень опасным будет слишком длительное прогревание двигателя, потому что все элементы системы работают до полного износа. А потому значительно уменьшается срок их эксплуатации. Как же правильно это сделать? Сначала нужно на холостом ходу довести жидкость до температуры 50°С, после чего можно начинать двигаться, но только на низкой передаче, при которой количество оборотов не будет превышать уровня в 2500 оборотов в минуту. После достижения маслом рабочей температуры в 80°С, можно переключить передачу на более высокую.
Такие приемы помогут сохранить целостность мотора на протяжении всего зимнего периода. Но что же делать, если от него не будет получено никакой реакции на Ваши действия? Давать советы по факту проблемы достаточно трудно, лучше вообще ее не допускать. Это стало возможным из-за того, что были изобретены присадки, которые не допускают парафинзирования состава. Их можно добавлять собственноручно, но можно купить уже такую солярку, в которой уже есть эти добавки в наиболее оптимальных пропорциях.
Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.
Была ли эта статья полезна?
Трубочист
Дальше экологи начали сильно прижимать двигателистов насчет выбросов сажи. Для этого окислительный нейтрализатор, который борется с выбросами СО и СН, дополнили дизельным сажевым фильтром (DPF). Чаще их объединяют в одном корпусе, но встречаются и раздельные конструкции.
Фильтр DPF напоминает обычный нейтрализатор. Разница в том, что он именно накапливает в себе частицы сажи и производит их дожигание — регенерацию. Для процесса нужна температура около 600 градусов. При обычных условиях температура отработавших газов дизеля — от 150 до 300 ºС, а воздействием на управление двигателя ее можно поднять только до пятисот. Проблему решают двумя путями. Следуя первым, каналы фильтра покрывают платиной. Этот каталитический слой снижает температуру сгорания сажи до нужных 500º и ускоряет сам процесс. Второй путь — использовать в качестве катализатора присадку к топливу, для которой предусмотрен небольшой дополнительный бак.
После регенерации остаются зольные остатки, которые заполняют фильтр. Образуются они из моторного масла и топлива, преобразовать их во что-либо невозможно. Полезный объем фильтра уменьшается, сокращаются интервалы регенерации. Фильтр, забитый окончательно, заменяют.
Фильтр с каталитическим слоем дополнен датчиком разности давлений, датчиками температуры отработавших газов и лямбда-зондом. Датчик давления определяет разницу давлений ОГ до и после фильтра DPF. По разности давлений определяется количество накопленной сажи: чем она больше, тем сильнее забит фильтр. По этому же параметру оценивается состояние самого фильтра. Слишком сильный перепад давлений «мозг» двигателя расценивает как засорение фильтра, зажигает лампу Check и переходит в аварийный режим работы. Аналогично он поведет себя и в случае слишком низкого перепада, приписав его повреждению фильтра. Также сигнал датчика служит для контроля процесса регенерации.
В зависимости от сложности системы используют от двух до трех датчиков температуры ОГ, размещенных на корпусе фильтра. Передний датчик на входе в окислительный нейтрализатор определяет, достигнута ли его рабочая температура. Средний — на входе фильтра DPF — сигнализирует о температуре, необходимой для регенерации. Задний (в более простых системах не используют) ставят на выходе для контроля температуры выхлопных газов в процессе. По показаниям рассчитывается количество сгоревшей сажи.
Лямбда-зонд находится за сажевым фильтром, его показания нужны для более точного определения количества сгоревшей сажи.
Система с топливной присадкой устроена и работает по похожему принципу. В ней нет лямбда-зонда и только один датчик температуры ОГ. В зависимости от уровня топлива из дополнительной емкости (примерно на пару литров) в основной бак впрыскивается присадка. При работе двигателя она, осаждаясь на частицах сажи в фильтре DPF и его каналах, выступает как катализатор. За регенерацию отвечает блок управления двигателем. Когда уровень накопления сажи превышает 60%, «мозг» начинает искать подходящие условия движения. Обычно это скорость от 40 км/ч при оборотах свыше 2000. В таких условиях различными способами (как правило, это дополнительный впрыск и закрытие управляющего клапана EGR) температура ОГ повышается до 500º. Запущенный процесс контролируется датчиками давления и температуры, так как разогрев свыше 1000º может повредить фильтр DPF.
В идеальных условиях полная регенерация занимает 15 минут. (Не паникуйте, если вдруг из выхлопной трубы пойдет белый дым, а потом так же неожиданно исчезнет: это своеобразный побочный эффект.) Характерных интервалов ее проведения нет, так как каждый автомобиль эксплуатируют по-своему.
Однако в реальных условиях всё сложнее. Постоянная езда в пробках на короткие расстояния препятствует нормальной регенерации. Она может стартовать неоднократно и ни разу не завершиться. Рано или поздно система начинает просить помощи.
При достижении накоплений сажи в 80% загорается сигнальная лампа DPF. В этом случае еще есть надежда на автоматическое протекание процесса, если поездить продолжительное время вне пробок. При 100‑процентной заполненности лампа начинает постоянно мигать. В блоке управления двигателя сохраняется ошибка, и он переходит в аварийный режим с ограничением впрыска топлива. В этом случае следует ехать в сервис, где проведут регенерацию вручную с помощью диагностического компьютера. Но если пропустить и это предупреждение… Когда накопления сажи достигнут 140%, загорается Check — двигатель еще сильнее придушен, однако принудительную регенерацию все еще можно выполнить. При 200% фильтр уже не спасти. А ведь его цена доходит до 100 000 рублей…
Без компьютера диагностику системы не произвести. Для ее нормальной работы требуется качественное топливо с низким содержанием серы и периодическая езда вне пробок. Любые металлосодержащие присадки приводят к повышенному образованию золы в сажевом фильтре и сокращению интервалов регенерации.
Высокая температура выхлопных газов перед турбиной на Д/Г
Нужны дополнительные идеи. Любые варианты приветствуются. Ситуация описана ниже.
Добавлено спустя 25 минут 43 секунды:
Что-то нет желающих поделиться опытом и идеями.
Последний раз редактировалось Сударь 20 июл 2015, 20:47, всего редактировалось 2 раз(а).
Пишу список работ, которые были сделаны и не дали положительного результата:
1) моточистка всех цилиндров
2) выставлены углы опережения
3) подача топлива
4) тепловые зазоры, температура по цилиндрам одинаковая 340 градусов
5) наддув немного больше в сравнении с другим, нормально работающим дизелем. Но перепад температур до и после турбины в 2 раза меньше. Плюс, очень дымит при нагрузке. На холостых не дымит. Температура перед турбиной на 60 градусов выше.
Были подозрения на выхлопной трубопровод. Все вертикальные учаски проверены-без замечаний.
Вот такая проблема. Любые предложения приветствуются.
. Был Третьим. Первый раз в миксе. Движок Yanmar после моточистки. Моточистку сделали сами, всё кроме турбины. Турбину - сменщик из Питера ковырял до меня, и все аккуратно в "Библию" записал (тогда еще компьютеров не было в машине) - что все сняли и почистили и на место поставили как положено. И про Nozzle ring не забыл конечно.
После моточистки, 3 цилиндра дают exhaust на 100С выше, чем другие. Перепробовали все - форсунки, зазоры, насосы, подачу, манифолд на предмет забытой ветоши. Когда руки опустились, Второй-пакистанец предложил разобрать турбину, может там чего. Я тупо отпирался, ссылаясь на свежий репорт сменщика, но он мягко настоял. Турбину разобрали со стороны входа газов и обнаружили наглухо забитую (лезвие ножа не всунуть) половину nozzle ring, ту его часть куда и входил манифолд на 3 цилиндра с высокой температурой. Мне было очень стыдно тогда - и за сменщика, и за себя,- надо же, первая моточистка в первом миксе, и такой косяк! Второй-пакистанец извинился тогда, что не перепроверил моего сменщика, как должен был.
Система очистки выбросов
С момента принятия первых экологических стандартов, разработки и внедрения промышленных систем очистки выбросов количество отравляющих веществ, образуемых в результате работы дизельных двигателей, сократились на два порядка. Более поздние нормативы также оговаривают предельно возможные концентрации CO2 и других парниковых газов. Эти значения необходимо учитывать при выборе установки очистки выбросов.
Состав выбросов дизельных генераторных установок
Дизельный двигатель, как и другие силовые агрегаты внутреннего сгорания, преобразует химическую энергию, содержащуюся в топливе, в механическую. Дизельное топливо (ДТ) – это смесь углеводородов, которая при идеальном процессе сгорания выделяет только диоксид углерода (CO2) и водяной пар (H2O). Эталонные выхлопные газы дизельного двигателя в основном состоят из CO2, H2O и несгоревшей части подаваемого в рабочую камеру силового агрегата дизтоплива.
Выбросы дизель генератора содержат следующий объем веществ:
- CO2 – 2 - 12%;
- H2O – 2 - 12%;
- O2 – 3 - 17%;
- N2 – оставшаяся часть.
Концентрация этих веществ зависит от нагрузки двигателя. С увеличением рабочих показателей содержание CO2 и H2O в отработавших газах увеличивается, а содержание O2 уменьшается. Ни один из основных компонентов (за исключением CO2, способствующего возникновению парникового эффекта) не оказывает неблагоприятного воздействия на здоровье человека или окружающую среду.
Система очистки выхлопных газов для дизель генератора необходима для снижения концентрации вредных веществ. Большинство этих загрязняющих веществ образуется в результате неполного сгорания топлива, реакции между компонентами топливной смеси при высокой температуре и давлении, выгорания смазки и добавок к маслам, а также освобождения неуглеводородных включений в ДТ (серы, присадок). Обычные загрязнители включают несгоревшие углеводороды (CH), оксид углерода (CO), оксиды азота (NOx) и твердые частицы.
В некоторых случаях выбросы дизель генератора могут содержать другие вещества с высокой токсичностью. Это металлы и другие соединения, образующиеся в результате износа двигателя. Удержание новых частиц, обычно не присутствующих в выхлопе, также может быть осуществлено установкой системы очистки выбросов.
Риск образования дополнительных загрязнителей в потоке промышленных выбросов возрастает при:
Добавлении в топливо или смазку п
- рисадок.
- Заправке низкокачественным топливом. Дизельное топливо, используемое в судовых двигателях или крупных генераторных установках, содержит тяжелые металлы и другие, опасные для здоровья
человека и окружающей среды, соединения.
Контроль выбросов дизель генератора
В дизельных двигателях за образование и уменьшение загрязняющих веществ отвечают:
В ней образуются загрязняющие и токсичные вещества, NOx, CO и происходит неполное окисление топлива. На происходящие в камере сгорания процессы оказывают влияние другие системы двигателя, такие как системы управления впускным зарядом воздуха и впрыска топлива. Обеспечив максимально полное сгорание горючего можно уменьшить количество вредных газов на выходе из установки.
Система очистки выхлопных газов.
Последующая очистка происходит в каталитических модулях, дополнительно снижающих концентрацию загрязняющих веществ. В некоторых случаях, например, в стехиометрических двигателях с искровым зажиганием, одного трехкомпонентного катализатора достаточно для достижения требуемого эффекта. В силовых агрегатах, работающих на обедненном углеводородами ДТ с примесями, требуется ряд каталитических устройств, включающих улавливающие фильтры и системы для минимизации образования вторичных загрязнителей (катализатор проскока аммиака (ASC) и др.).
Технологии очистки газовых выбросов
Двигатели с воспламенением от сжатия (дизельные)
Дизельный катализатор окисления (DOC)
Высокое снижение выбросов CH/CO, конверсия твердых частиц от малых до умеренных.
Используется на автомобилях Euro 2/3 и некоторых промышленных дизельных генераторах, работающих в условиях тяжелой и средней мощности.
Катализаторы окисления частиц
Снижение выбросов PM до
Ограниченное коммерческое применение в отдельных двигателях для тяжелых условий работы.
Дизельные сажевые фильтры (DPF)
Снижение выбросов твердых частиц 90%
Используются в программах модернизации ранее произведенного производственного оборудования.
Снижение NOx на 90%
Основная технология, используемая транспортных средствах; во внедорожных, морских и стационарных двигателях.
Катализаторы восстановления NOx
Снижение NOx до
70-90%, в зависимости от алгоритма работы
Используется в качестве автономного катализатора снижения NOx в некоторых транспортных средствах и дизельных генераторах.
Потенциал снижения выбросов NOx составляет
10-20% в пассивных, до 50% в активных системах.
Используются для модификации устройств первых поколений.
Решение для промышленности: селективная каталитическая очистка
Селективное каталитическое восстановление (SCR) NOx соединениями азота, такими как аммиак или мочевина зарекомендовало себя при применении в промышленных стационарных установках. Технология впервые была применена на теплоэлектростанциях в Японии в конце 1970-х годов, а затем с середины 1980-х годов получила широкое распространение в Европе.
В установках SCR можно использовать две формы аммиака: чистый безводный аммиак и водный. Первая разновидность токсична, опасна и требует высокого давления в резервуарах для хранения и в трубопроводах. Водный аммиак NH3H2O менее опасен и прост в эксплуатации. Типичный промышленный сорт аммиака, содержащий около 27% аммиака и 73% воды по массе, имеет давление пара, близкое к атмосферному, при нормальной температуре и может безопасно циркулировать в инженерных сетях промышленного предприятия.
Выгодная альтернатива или рациональное дополнение: фильтр для очистки выбросов
Дизельные сажевые фильтры (DPF) - это устройства, которые физически улавливают отработанные частицы и предотвращают их выброс в атмосферу. Разработаны фильтрующие материалы, которые демонстрируют:
- высокую эффективность фильтрации, превышающую 90%,
- стойкость к механическим повреждениям;
- термическую устойчивость.
Дизельные сажевые фильтры – недорогая, но эффективная технология для контроля выбросов сажевых частиц, включая массу и количество частиц. Установки – оптимальное решение для контроля твердой фракции углеводородных выбросов, включая элементарный углерод (сажу) и связанные потоки черного дыма. Фильтры могут иметь ограниченную эффективность или быть полностью неэффективными в контроле над твердыми фракциями выбросов ТЧ органической фракции (OF) и сульфатных частиц.
Стандартные методы – гравитационное осаждение, центробежное разделение или электростатическое улавливание на производствах не используются. Причина - малый размер частиц и низкая плотность дизельной сажи. В условиях серийного и крупносерийного производств рекомендовано использовать катализаторы окисления элементов (частичные фильтры). Они могут улавливать частицы дизельного топлива и обеспечивают гораздо более высокую общую эффективность, чем простые механические фильтры.
Из-за низкой объемной плотности улавливаемых компонентов (в среднем 0,1 г / см3), сажевые фильтры быстро накапливают значительные объемы сажи. Для сравнения - двигатель грузовика или автобуса старшего поколения выделяет порядка 1л сажевых частиц. Воздухонепроницаемый слой вызывает падение давления выхлопных газов в фильтре и отрицательно сказывается на работе двигателя.
Дизельные сажевые фильтры должны обеспечивать удобство удаления твердых частиц из фильтрующего слоя для восстановления его пропускной способности. Регенерация узла выполняется регулярно во время профилактических работ или периодически, после накопления мешающего нормальной работы двигателя количества сажи.
Эффективная очистка выхлопных газов
Компания «ЭКОЭНЕРГОТЕХ» - производитель систем очистки газовых выбросов для производственных и обслуживающих предприятий. Наши передовые решения гарантируют соответствие строгим национальным и международным экологическим стандартам - сейчас и в будущем.
Мы предлагаем решения, которые подходят для всех типов двигателей - разных размеров, мощности и типов топлива. Наши услуги охватывают весь проект от начала до конца, включая консультации, определение рабочих характеристик, проектирование, производство, контроль и ввод в эксплуатацию.
Требования к установке дизель-генератора.
Существует только один путь, обеспечивающий длительную и безаварийную работу дизель-генераторов, соблюдение инструкций по установке и обслуживанию.
1. Основные требования при инсталляции.
- Правильный выбор устройства относительно присоединенной мощности, условий эксплуатации (температура, высота над уровнем моря, влажность)
- Правильный выбор размеров помещения (если устройство устанавливается в помещении) для легкого доступа при обслуживании и ремонтах.
- Обеспечение достаточного количества воздуха для сгорания топлива и охлаждения двигателя, также как и для вентиляции помещения.
- Использование соответствующего топлива и масла.
- Максимальное обеспечение безопасности для обслуживающего персонала.
- Решение проблем, связанных с шумом двигателя.
2. Законы
Все дизель-генераторы ведущих иностранных фирм выполнены в соответствии требованиями и стандартами для данного типа оборудования. Однако, всегда нужно обращать внимание на специальные требования, которые могут иметь место в отдельно взятой стране или в конкретном месте инсталляции, а именно:
- уровень шума;
- выбросы продуктов сгорания;
- работа в запыленном помещении;
- ограничение установленной мощности;
- электрические системы и устройства безопасности;
- количество топлива в месте установки дизель-генератора.
3. Стандарты безопасности для дизель-генератора.
Помещение для установки дизель-генератора, его компоненты (фундамент, топливный бак, всас воздуха, выхлоп газа) должны быть организованы в соответствии с требованиями той страны, где производится инсталляция дизель-генератора.
Существует два варианта установки дизель-генератора:
- установка в помещении;
- установка вне помещения.
5. Инсталляция вне помещения.
Дизель-генератор, устанавливаемый вне помещения (за исключением устанавливаемого в специальном контейнере) должен быть защищен от воздействия окружающей среды (пыли, дождя, снега, прямого солнечного света и т.д.). Если дизель-генератор будет использоваться короткое время, то допускается установка на грунт. При длительной эксплуатации рекомендуется подготовить соответствующий фундамент.
6. Инсталляция в помещении.
При установке дизель-генератора в помещении следует руководствоваться следующими правилами:
В приложение к выше сказанному еще должны быть предусмотрены:
- фундамент;
- выхлопная система;
- топливная система;
- электропроводка;
- заземление;
- подогрев.
Ниже приведены схемы размещения дизель-генератора в помещении:
1 - глушитель выхлопа дизельного двигателя;
2 - крепление выхлопной трубы;
3 - "грибок" на выхлопной трубе ( должен быть на 0,5 м выше верхней точки здания).
4 - кронштейны для крепления выхлопного трубопровода.
Для удобства эксплуатации и обслуживания линейные размеры помещения должны быть больше соответствующих размеров дизель-генератора не менее чем в 1,5 - 2 раза.
Фундамент должен изготавливаться из армированного бетона хорошего качества и с размерами на 15-20 см больше опорной части дизель-генератора.
1 - приток воздуха охлаждения.
2 - выброс горячего воздуха
1 - антивибрационные подушки;
2- гибкий термостойкий переходник на выхлопной трубе;
3 - воздуховод для принудительного отвода воздуха из помещения.
Фундамент.
При изготовлении фундамента необходимо учесть ряд факторов. Фундамент должен быть из армированного бетона. В целях безопасности нагрузка на фундамент не должна превышать 2,5 кг/см2.
Если нет возможности подготовить яму соответствующей глубины, фундамент необходимо выполнять на сваях.
Фундамент должен выполняться цельным, т.е. запрещено наращивать толщину фундамента в несколько приемов.
Фундамент под дизель-генератор не должен быть продолжением фундамента зданий и сооружений. Во избежание передачи вибрации на соседний фундамент зазоры между фундаментами лучше всего заполнить пробковой крошкой или иным подобным материалом.
Рекомендуется фундамент сделать на 10 см выше уровня пола и покрыть его промышленным кафелем.
Дизель-генератор должен устанавливаться на фундамент только после его застывания. После этого Д/Г крепится фундаментными болтами. Нужно проверить горизонтальное положение Д/Г и, при необходимости, выровнять.
Система выхлопа.
Противодавление в системе выхлопа определяет мощность дизель-генератора и его термическую нагрузку.
Чрезмерное противодавление (измеренное на выхлопном коллекторе д/Г с естественным всасом и на выходе турбины для Д/Г с турбонаддувом) снижает мощность, повышает температуру выхлопных газов, увеличивает количество несгоревших частиц топлива, повышает потребление топлива, ведет к повышению температуры охлаждающей жидкости с последующей поломкой насоса смазки и других элементов.
Выхлопной газопровод обычно выполняется их бесшовных гладких труб (по UNI 1293). Выхлопная линия должна заканчиваться защитным устройством, предохраняющим попадание воды, снега или иных инородных предметов.
При прохождении трубы через стену необходимо предусмотреть изоляцию, чтобы высокая температура не передавалась на стену.
Выхлопной газопровод должен быть как можно короче и с минимальным количеством поворотов. Если поворотов избежать невозможно, то они должны выполняться как минимум с радиусом, равным 2,5 - 3 диаметра трубы.
Соединения между отдельными секциями труб должны выполняться преимущественно на фланцах. Не допускается, чтобы были протечки выхлопных г азов. Также нужно предусмотреть спускной кран в нижней части выхлопной линии для спуска конденсата.
На выхлопной коллектор или турбину турбонаддува установить гибкий переходник, обеспечивающий гашение вибрации, передаваемой от двигателя на всю выхлопную линию. Следует учитывать, что вибрация идет от самого дизель-генератора. Выхлопной трубопровод должен крепиться к стене с помощью подходящих кронштейнов, которые выдержат вес трубопровода и не будет передачи этого веса на выхлопной коллектор.
Конструкция выхлопного трубопровода должна проходить вдали от фильтров воздуха. Если этого достичь невозможно, необходимо изолировать трубопровод.
Если имеется несколько дизель-генераторных установок, то запрещается выхлопные трубопроводы от каждой из них заводить в один общий. При проведении профилактических работ на остановленном дизель-генераторе в выхлопном коллекторе всегда будут выхлопные газы от работающих Д/Г.
Выбор диаметра выхлопного трубопровода в зависимости от его длины.
Мощность дизель-генератора
Диаметр выхлопного трубопровода в мм
Глушитель выхлопа.
Глушитель выхлопа обычно устанавливается на ровном участке выхлопного трубопровода. Когда это возможно, то глушитель устанавливается вне помещения. Положение глушителя может быть причиной пульсаций газа и следом всего трубопровода. Это приводит к появлению дополнительного шума. Например, на участке длиной 10 метров, лучшим местом считается расстояние по центру от конца выхлопной трубы и выхлопного коллектора дизель-генератора.
В особых случая (в госпиталях, в жилой зоне и т.д.), когда требуется минимум шума, могут применяться как специальные глушители, так и специальные поглощающие комнаты.
В любом случае, обратное давление в выхлопной трубе может изменяться в зависимости от конструкции, размеров и шумоподавляющих характеристик.
Вентиляция.
Вентиляция помещения, где установлен дизель-генератор, является важнейшим элементом в эксплуатации Д/Г.
Вентиляция необходима для:
рассеяния тепла, выделяемого Д/Г при работе как через радиатор, так и конвекцией от горячих частей двигателя; обеспечения достаточным количеством приточного воздуха для горения топлива.
Иными словами, для надежной работы двигателя, необходимо достаточное количество воздуха.
Лучшим решением является, когда теплый воздух от радиатора охлаждения выбрасывается наружу помещения, где установлен дизель-генератор. При отсутствии кондиционирования необходимо исключить попадание теплого воздуха из радиатора в помещение, где установлен Д/Г.
В целях безопасности, в помещениях, где все время работают дизель-генераторы или просто высокая, температура, необходимо предусмотреть дополнительный вентилятор, обеспечивающий приток нужного количества воздуха.
Топливопровод.
Стандартно дизель-генераторы комплектуются топливопроводом, связывающим двигатель с топливным баком. Стандартно в топливопроводы входит:
топливопровод к топливному насосу;
топливопровод для сброса лишнего топлива от топливного насоса;
топливопровод для сброса лишнего топлива от инжекторов.
Материал для топливопроводов - бесшовная труба из стали, чугуна или мягкой меди, а также - гибкие трубы из синтетического материала.
В зависимости от типа двигателя, могут применяться различные методы крепления трубопровода и его защиту от вибрации двигателя. Это может быть:
резиновые куски подходящей длины, усиленные суконными прокладками, стойкими к топливу;
гибкие топливопроводы низкого давления, защищенные металлической оплеткой, законченные специальными уплотняющими устройствами.
Необходимо обращать внимание на следующее:
правильно установленные кронштейны предотвращают передачу вибрации;
топливопровод должен быть по возможности выполнен из цельной трубки. Установка нескольких труб возможна, но нужно избегать попадания воздуха в трубопровод. Это может быть причиной неудавшегося старта двигателя;
срез всасывающего трубопровода необходимо располагать высоте 20-30мм от дна топливного бака.
Еще одно важное замечание:
Трубопровод перелива (от топливного насоса) не должен располагаться рядом со всасывающим трубопроводом. Выбрасываемое топливо может поднимать загрязнения со дна топливного бака, а также возможна аэрация топлива.
Электрические соединения.
Дизель-генератор готов для подключения нагрузки. При подключении соблюдайте сечения кабелей. Они указаны в документации, поставляемой с дизель-генератором.
Дизель-генератор с ручным управлением.
Все кабеля пользователя должны быть подключены к терминалу, расположенному внутри панели. Доступ к терминалу возможен после удаления нижней крышки панели.
Кабеля от дизель-генератора, внешней сети и пользователя подключаются к соответствующим терминалам внутри панели управления. Подключение дополнительных кабелей возможно после установки соответствующего дополнительного терминала.
Сечение кабелей.
В целях безопасности следует использовать медный кабель. Он должен быть рассчитан для работы с напряжением до 1000В и должен быть проверен на напряжение 3000В.
Использование кабеля малого сечения приводит к падению напряжения, перегреву кабеля.
Кабель для подключения должен быть соответствующего сечения исходя из следующих параметров: длина, тип изоляции, вид прокладки. Мы предлагаем следующие справочные данные по сечению кабеля, проложенного в трубах и при температуре в 300 С:
до 6мм2 - 4 А/мм2
10- 16 мм2 - 3 А/мм2
25-70 мм2 - 2 А/мм2
95-185 мм2 - 1,5 А/мм2.
Или же ориентировочные данные, приведенные в таблице.
Нейтраль должна быть в половину сечения кабеля.
Сечение кабеля для подключения к автоматической панели управления при длине не более 20 метров:
- +/ - зарядки батарей - 4 ? 6 мм 2 ;
- сигналы старта/останова, защиты, термостата - 1,5 мм 2 ;
- подогреватель - 2,5 - 4 мм 2 .
Расположение кабелей.
Вся кабельная разводка должна быть уложена в соответствующие короба или защитные устройства.
Заземление.
Все металлические части дизель-генератора должны быть заземлены. Дизель-генератор поставляется с подходящим для этих целей терминалом. Этот терминал должен быть подключен к шине заземления голым медным проводником с сечением не менее 16мм 2 или оцинкованным железом сечением 50мм 2 . Сопротивление обоих проводников включая сопротивление контактов не должно превышать 2,0Ом.
Подогрев (для дизель-генераторов без подогревателей охл. жидкости)
Помещение, в котором расположен дизель-генератор, должно подогреваться, что обеспечивает легкий старт.
Температура выхлопных газов дгу
Профессиональные справочные системыдля специалистов строительной отрасли
Двигатели внутреннего сгорания поршневые
ВЫБРОСЫ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ С ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ
Нормы и методы определения
Internal combustion reciprocating engines. Emissions of harmful substances with the exhaust gases. Limit values and test methods
Дата введения 2014-07-01
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Центральный научно-исследовательский дизельный институт" (ООО "ЦНИДИ")
2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 235 "Двигатели внутреннего сгорания поршневые"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 3 декабря 2012 г. N 54-П)
За принятие проголосовали:
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 сентября 2013 г. N 926-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31967-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2014 г.
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
Международные стандарты разработаны Международной организацией по стандартизации (ISO).
Перевод с английского языка (en).
Степень соответствия - неэквивалентная (NEQ).
Настоящий стандарт подготовлен на основе ГОСТ Р 51249-99
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 5, 2018 год
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на выбросы газообразных вредных веществ с отработавшими газами при проведении стендовых испытаний новых и капитально отремонтированных судовых, тепловозных и промышленных поршневых дизельных двигателей внутреннего сгорания (далее - двигатели) и устанавливает их нормы и методы определения.
Настоящий стандарт не распространяется на автомобильные, тракторные и авиационные двигатели.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.1.003-2014 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.012-2004 Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.3.002-2014 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности
ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия
ГОСТ 33754-2016 Выбросы вредных веществ и дымность отработавших газов автономного тягового и моторвагонного подвижного состава. Нормы и методы определения
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 отработавшие газы; ОГ: Смесь газообразных продуктов горения топлива и масла, избыточного воздуха и различных микропримесей (газообразных, жидких и твердых частиц), поступающая из цилиндров двигателя в его выпускную систему.
3.2 сухие отработавшие газы: ОГ, влагосодержание которых не более равновесного при температуре 298 К и атмосферном давлении 101,3 кПа.
3.3 влажные отработавшие газы: ОГ, влагосодержание которых соответствует полному составу продуктов сгорания топлива.
3.4 вредные вещества: Вещества, содержащиеся в небольших количествах в ОГ и придающие им неблагоприятные либо вредные для человека и окружающей среды свойства.
3.5 оксид углерода : Газообразный продукт неполного окисления углерода, входящего в состав углеводородного топлива.
3.6 оксиды азота : Смесь различных оксидов азота, образовавшихся в процессе горения топлива в цилиндре двигателя.
3.7 углеводороды : Смесь паров всех несгоревших и частично окисленных углеводородов топлива и масла, образующихся в процессах горения топлива и выпуска продуктов сгорания из цилиндра двигателя.
3.8 концентрация оксида углерода: Объемная доля в ОГ оксида углерода в объемных процентах (об. %).
3.9 концентрация оксидов азота, приведенных к : Объемная доля в ОГ оксидов азота, которую они занимали бы при трансформации в эквивалентный объем двуокиси азота , об. %.
3.10 концентрация углеводородов, приведенных к : Объемная доля в ОГ суммы углеводородов, которую они занимали бы при условной трансформации в эквивалентный объем идеального газа с молекулярной массой 13,85 и энергией ионизации молекул, равной энергии ионизации пропана , об. %.
3.11 выброс вредных веществ: Количество вредного вещества, поступающего в атмосферу с ОГ в единицу времени.
3.12 испытательный цикл (режимы испытаний): Совокупность фиксированных по частоте вращения и мощности режимов работы двигателя, устанавливаемая в соответствии с его назначением и реализуемая в процессе испытаний.
3.13 весовой коэффициент режима испытаний: Условная величина, отражающая статистическую долю времени работы двигателей конкретного назначения при эксплуатации на данном режиме.
3.14 удельный средневзвешенный выброс вредного вещества: Количество вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу с ОГ, приходящееся на 1 кВт·ч эффективной работы двигателя при совершении им полного испытательного цикла.
3.15 предельно допускаемый удельный средневзвешенный выброс вредного вещества: Значение удельного средневзвешенного выброса вредного вещества, при превышении которого двигатель не допускают к эксплуатации.
3.16 газоанализатор: Средство измерений для измерений концентрации вредного вещества в пробе ОГ.
3.17 технический паспорт выбросов двигателя: Документ, содержащий детальную опись компонентов, регулировок и рабочих параметров двигателя, существенно влияющих на выбросы вредных веществ и дымность отработавших газов, а также способы их идентификации и проверки.
4 Обозначения
В настоящем стандарте использованы следующие обозначения:
- массовый расход топлива, кг/ч;
- удельный эффективный расход топлива, г/(кВт·ч);
- объемная концентрация в отработавших газах -го вредного вещества, об. %;
Читайте также: