По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 532.542, 532.546

Перспективы применения водотопливной эмульсии

Воробьев Ю. В. д-р техн. наук, профессор, Тамбовский государственный технический университет, г. Тамбов, е-mail: tmm-dm@mail.nnn.tstu.ru
Дунаев А. В. д-р техн. наук, ст. науч. сотр, вед. науч. сотр., ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, г. Москва, тел.: 8-499-174-81-24, е-mail: dunaev135@mail.ru
Малахов В. А. канд. техн. наук

Приведен анализ методов и средств подготовки стойкой водотопливной эмульсии, а также результаты ее приготовления по технологии Тамбовского государственного технического университета.

Литература:

1. Корягин В. А. Сжигание водотопливных эмульсий и снижение вредных выбросов. — С-Пб., 1995.

2. Завгородний Б. В. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www. energysaving-technology.com; www. energysaving-technology.com/page-ru/ ship/vmeshing-f2.html.

3. Серебряков Р. А., Степанов А. П. Стехин А. А. Композиционное топливо // Труды 7-й Межд. н.-техн. конференции в ГНУ ВИЭСХ 18–19.05.2010. Проблемы энергообеспечения и энергосбережения. — М., 2010. — Ч. 1. — С. 317–323.

4. http://www.findpatent.ru/ patent/248/2483101.html.

5. Воробьев Ю. В., Тетерюков В. Б. Водно-топливная эмульсия. Патент РФ № 2365618.

6. Воробьев Ю. В., Тетерюков В. Б. Топливно-водная эмульсия. Патент РФ № 2367683.

Цель обзора — подведение итогов разработок водотопливной эмульсии, в том числе в Тамбовском государственном техническом университете.

Задачи энергосбережения и экологической безопасности в топливно-энергетических установках еще актуальны. Для их решения целесообразны водотопливные эмульсии (ВТЭ), например мазут + вода моторное топливо + вода [1–4].

ВТЭ из мазута, дизельного (ДТ), печного топлива, газа дает значительную их экономию, заметное повышение ресурса агрегатов, их КПД на 2–3 %, кратное уменьшение вредных выбросов. Кардинальная же очистка ОГ от NОx (на 90 %) каталитическими регенераторами вызывает затраты 40–70 долл/кВт мощности дизеля [2]. Таковы же они и при подаче в дизель пара при снижении выброса NОx лишь до 70 %.

В целом вода в топливе ДВС оказывает следующие действия:

  • снижает температуру и предотвращает взрывное сгорание топлив;
  • сглаживает динамику давления газов в цилиндре;
  • повышает среднее давление в цилиндрах;
  • увеличивает полноту сгорания топлива;
  • повышает КПД, не снижает мощность, но немного снижает приемистость;
  • ускоряет превращение CO в CO2 ;
  • уменьшает в отработавших газах (содержание сажи, NOx, SOх в 2–3 раза, а значительно — канцерогенного бензапирена С20Н12 (рис. [1];
  • очищает камеру сгорания от нагара, обеспечивает работу ДВС в щадящем режиме, уменьшает износ, вибрацию, шум.

Завгородним Б. В. описан такой механизм горения ВТЭ [2]: мазут из форсунок имеет размер капель 0,1–1 мм. Если в них включены капли воды 1–7 мкм, то при нагревании они дают пар. Он разрывает каплю топлива, увеличивая ее дисперсность, поверхность контакта с воздухом. В высокотемпературной зоне горения капля ВТЭ взрывается, капля топлива диспергируется вторично, факел горения увеличивается и уменьшает в камере локальные максимумы температур. Понятно, что в сравнении с диспергированной каплей у крупной частицы площадь излучения и тепловой поток меньше, сгорает дольше и неполно. При ВТЭ же с равномерным распределением дисперсной воды размер частиц топлива снижается в 1,5–2,5 раза, настолько же улучшаются условия и эффективность горения, уменьшается недожог топлива, объем дутья до показателя 1,0 и теплопотери с ним. Понижается температура точки росы уходящих газов до 100 ºС, что существенно уменьшает сернокислотную коррозию и увеличивает КПД энерготеплоагрегатов.

Для Цитирования:
Воробьев Ю. В., Дунаев А. В., Малахов В. А., Перспективы применения водотопливной эмульсии. Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2019;1.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: