автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Повышение эффективности стационарных дизель-энергетических установок за счет использования теплоты отработавших газов для обеспечения дизелей топливом

На правах рукописи

Краснов Артем Михайлович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СТАЦИОНАРНЫХ ДИЗЕЛЬ-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОТЫ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДИЗЕЛЕЙ ТОПЛИВОМ

Специальность 05.04.02 - «Тепловые двигатели»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск-2004

Диссертация выполнена на кафедре «Двигатели внутреннего сгорания» Южно-Уральского государственного университета.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Лаврик А.Н. Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Кукис B.C.

Ведущее предприятие - ОАО «Научно-исследовательский институт автотракторной техники»

Защита состоится 22 декабря 2004 г. в 1600 часов на заседании диссертационного совета Д 212.298.09 при Южно-Уральском государственном университете по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76, зал диссертационного совета (10 этаж гл. корпуса).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Уральского государственного университета.

Отзыв в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью, просим направлять по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76, на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан 19 ноября 2004 г.

Ученый секретарь

кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Егоров В. В.

доктор технических наук, профессор

диссертационного совета,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При использовании двигателя внутреннего сгорания одну из наиболее весомых статей расходов в период эксплуатации составляют расходы на обеспечение двигателя топливом. Во многом именно эти расходы определяют эффективность работы двигателей, количественно наиболее полно отражаемую стоимостью единицы вырабатываемой двигателем полезной энергии. Поэтому крайне важной задачей современного двигателестроения является разработка и реализация мероприятий, направленных на снижение затрат на обеспечение двигателя топливом.

Вместе с тем, многие резервы по сокращению расходов на обеспечение двигателей топливом за счет улучшения их экономичности в значительной мере исчерпаны. В результате, наряду с работами, направленными на повышение экономичности двигателей, актуальным является поиск новых путей повышения эффективности двигателей и установок на их базе за счет снижения расходов на топливо.

Учитывая, что большое количество стационарных дизель-энергетических установок в нашей стране работает вблизи мест наличия углеводородного сырья (УС) - нефти или газового конденсата, перспективным путем является использование теплоты отработавших газов (ОГ) дизелей для обеспечения дизель-энергетических установок топливом, получаемым путем переработки УС. Однако для разработки и внедрения данного способа повышения эффективности дизель-энергетических установок необходимо его теоретическое и экспериментальное исследование. В связи с этим, проведение работ в области изучения систем использования теплоты ОГ для получения дизельных топлив является актуальной задачей.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности стационарных дизель-энергетических установок, работающих в условиях наличия углеводородного сырья.

Задачами работы являются:

- создание методики расчета нагревателя-разделителя системы получения топлив использованием теплоты ОГ (ПТИТОГ), позволяющей устано-

НАЦИОНАЛ ШИ 3 КМЛИОТЕХА

вить взаимосвязь энергетических характеристик ОГ дизеля с количеством и качеством вырабатываемого системой ПТИТОГ дизельного топлива;

- экспериментальное исследование работы дизеля, оснащенного нагревателем-разделителем системы ПТИТОГ;

- изучение влияния на работу дизель-энергетической установки с системой ПТИТОГ конструктивных, режимных и эксплуатационных факторов.

Объектом исследования является техническая система, включающая дизель-энергетическую установку и систему ПТИТОГ.

Предметом исследования выступают физические процессы, происходящие в системе ПТИТОГ.

Методологическая основа и достоверность результатов. Методологической основой исследования выступают основные положения теории двигателей внутреннего сгорания, теории теплопередачи, базовые уравнения фазовых переходов многокомпонентных смесей, а также теории жидкости и газа, реализованные в методики расчета системы ПТИТОГ, воспроизведенной в форме программы для персонального компьютера.

Достоверность разработанной методики расчета была подтверждена экспериментально с применением методов статистической обработки результатов эксперимента.

На защиту выносятся следующие положения, отражающие научную новизну диссертационной работы:

- новый способ повышения эффективности дизель-энергетических установок, а также обоснование возможности его осуществления и целесообразности;

- методика расчета нагревателя-разделителя системы ПТИТОГ, позволяющая в полной мере учитывать его конструктивные особенности и определять фракционный состав получаемых в системе дизельных топлив;

- результаты экспериментального исследования работы дизеля на получаемых в системе ПТИТОГ дизельных топливах;

- результаты исследования влияния на работу дизель-энергетической установки, оснащенной системой ПТИТОГ, различных конструктивных, эксплуатационных и режимных факторов;

- результаты определения степени повышения эффективности дизель-энергетических установок при использовании систем ПТИТОГ.

Практическая ценность работы заключается в создании теоретических основ для разработки систем ПТИТОГ, позволяющих на стадии проектирования учесть влияние на работу дизель-энергетических установок, оснащенных подобными системами, многочисленных факторов, в частности, режима работы дизеля, вида и свойств применяемого УС, конструктивных факторов дизеля и системы ПТИТОГ и т.д.

Реализация результатов работы. Основные теоретические положения работы использовались ОАО «Южно-Уральское Топливно-Энергетическое Предприятие» при проектировании опытного образца системы ПТИТОГ, а также ООО «ЧТЗ-Уралтрак» при создании промышленного образца системы ПТИТОГ, предназначенной для оснащения дизель-генераторной установки ДГУ-100 на базе дизеля Д-180 производства 00 0 «ЧТЗ-Уралтрак».

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на научных конференциях, прошедших в Южно-Уральском государственном университете (2000-2003), Челябинском филиале МАДИ (2002), Челябинском государственном агроинженерном университете (2000-2003).

Публикации. Основные положения, составившие основу диссертационной работы, опубликованы в 6 печатных работах, в числе которых 1 патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа включает введение и четыре главы, а также выводы и приложения. Работа изложена на 138 страницах, содержит 31 иллюстрацию, 17 таблиц и приложения. Список литературы включает 124 наименования, из которых 8 работ на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко обоснована актуальность диссертационной работы, сформулирована цель научного исследования, а также приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ существующих систем утилизации теплоты ОГ, показавший, что предел повышения эффективности дизель-энергетических установок за счет применения известных методов использования теплоты ОГ не превышает 8%, кроме того, многие системы отличаются сложностью и достаточно большими габаритами.

В результате было установлено, что для дизель-энергетических установок, работающих в условиях наличия УС, наиболее целесообразным способом снижения расходов на обеспечение их топливом является использование теплоты ОГ для получения топлив из УС непосредственно вблизи места работы установки.

Для реализации указанного способа необходимо оснащение дизель-энергетической установки системой ПТИТОГ, принципиальная схема которой приведена на рисунке 1. Основными элементами системы являются нагреватель-разделитель, в котором происходит передача теплоты от ОГ к УС и разделение УС на фракции, теплообменники охлаждения продуктов разделения, в которых продукты разделения охлаждаются за счет теплообмена с УС, холодильник для охлаждения и конденсации паров низкокипящих фракций, покидающих разделитель, насос для подачи УС с приводом от электродвигателя, вентилятор для обдува холодильника, а также трубопроводы и контрольно-измерительная аппаратура.

Нагреватель-разделитель состоит из нагревателя, представляющего собой кожухотрубчатый теплообменник с нагревательным элементом, выполненным в виде винтового змеевика, и разделителя, расположенного концентрично со змеевиком и предназначенного для разделения УС на фракции методом непрерывной дистилляции.

Вторая глава посвящена вопросам разработки методики расчета нагревателя-разделителя.

Важным требованием к методике расчета нагревателя-разделителя являлась

возможность адекватного воспроизведения процессов фазовых переходов УС, которыми определяются, в частности, показатели качества получаемых в системе ПТИТОГ топ-лив. Поскольку УС является смесью большого количества углеводородов, было введено понятие эквивалентной углеводородной смеси, представляющую собой смесь относительно небольшого количества углеводородов, в определенной мере равноценную исходному УС в отношении основных теплофизических характеристик. При этом, замена нескольких компонентов реального УС, образующих узкую фракцию, на один компонент эквивалентной углеводо-

Рис. 1. Принципиальная схема системы ПТИТОГ

1 - дизель-энергетическая установка; 2, 5 - трубопроводы; 3 - нагреватель-разделитель; 4 - выхлопная труба; 6 - заслонка; 7 - бак для углеводородного сырья, 8 -фильтр; 9 - насос; 10 - электродвигатель; 11, 12 - вентили; 13 - обратная магистраль; 14, 15 - теплообменники охлаждения продуктов разделения; 16 - холодильник; 17 - вентилятор; 18,19 - баки для ннзкокипящих и высококипящих фракций соответственно; 20-25 - термопары, 26,27 - манометры; 28 - уровневая трубка, 29 -смотровое окно, 30,31 -отборные краны

родной смеси производилась, исходя из условия равенства средней температуры кипения реальной фракции УС температуре кипения компонента эквивалентной углеводородной смеси. Подобный подход оправдан тем, что наиболее важные с точки зрения моделирования процессов теплопередачи и испарения характеристики углеводородов практически однозначно определяются их температурой кипения при нормальных условиях.

Основные уравнения, определяющие процесс испарения эквивалентной углеводородной смеси:

где - молярная доля компонента эквивалентной углеводородной сме-

Рт - давление насыщенных паров г'-го компонента при данной температуре жидкой фазы, Па;

Р - давление в системе, Па;

Пц - молярная доля перешедшей в пар эквивалентной углеводородной смеси;

у„ х, - соответственно молярные доли г-го компонента в паровой и жидкой фазах.

При моделировании процессов нагрева эквивалентной углеводородной смеси использовалось понятие мольной энтальпии, определяемой выражением:

л

Я,(0= Й{М,)-дс, •<" +'У, < -Л + и, + ^4'» '.'Ч V ие )

где ¡о - текущая и базовая температуры, °С;

Срп с'р)- соответственно мольные теплоемкости /-того компонента в жидкой и паровой фазах,

- мольная теплота парообразования части эквивалентной углеводородной смеси, испарившейся в интервале температур Дж/моль.

си;

При моделировании процессов теплопередачи от ОГ к УС в змеевиковом нагревательном элементе, последний разбивался на бесконечно малые участки сИ,. в пределах которых основные параметры теплоносителей считались постоянными.

Изменение температуры эквивалентной углеводородной смеси при подводе к ней на бесконечно малом участке сЧ мощности ск} в условиях постоянного давления рассчитывалось по зависимости:

-{ т, ) 'I ш, ) '

где - производная функции являющейся инвертированной

зависимостью И

- условная молекулярная масса эквивалентной углеводородной смеси, кг/моль;

- расход эквивалентной углеводородной смеси, кг/сек. Расчет мощностей теплопередачи между ОГ, эквивалентной углеводородной смесью, атмосферным воздухом осуществлялся по известным уравнениям теории теплопередачи. В частности, мощность теплопередачи от ОГ к эквивалентной углеводородной смеси на бесконечно малом участке змеевика рассчитывалась по зависимости:

где - соответственно температуры ОГ и эквивалентной углеводородной смеси, °С;

- соответственно коэффициенты теплоотдачи к поверхности змеевика со стороны ОГ и эквивалентной углеводородной смеси,

- соответственно наружный и внутренний диаметры трубы змеевика,

м;

- коэффициент теплопроводности материала трубы змеевика,

При расчете коэффициента необходимо учитывать, что ОГ обтекают витки змеевика под некоторым углом, отличным от прямого. Определение угла обтекания витков змеевика ОГ осуществлялось из условия равенства перепада давлений между точками, находящимися в двух соседних межвитковых пространствах, которое наступает при определенном соотношении поперечной и продольной составляющих скорости обтекания витков змеевика ОГ. При расчете коэффициента теплоотдачи угол обтекания учитывался с помощью коэффициента рассчитываемого по эмпирической зависимости.

Особенностью расчета коэффициента теплоотдачи а от змеевика к эквивалентной углеводородной смеси был учет влияния кипения жидкости, при котором происходит изменение механизма теплоотдачи, интенсивность которой определяется уже не режимом течения жидкости, а интенсивностью образования и отрыва паровых пузырьков.

Моделирование процессов испарения эквивалентной углеводородной смеси в разделителе осуществлялось с использованием уравнений (1) для расчета доли испарившейся жидкости и составов фаз. Температура жидкой фазы рассчитывалась по уравнению:

где - мощность, затраченная на испарение низкокипящих фракций в разделителе, Вт;

Qp - мощность, подведенная к эквивалентной углеводородной смеси от ОГ через стенку разделителя, Вт;

О/в, Ор/ — соответственно молярные доли испарившейся жидкости на входе в разделитель и на выходе из него.

Температура паровой фазы в разделителе рассчитывалась по зависимости при этом энтальпия паровой фазы вычислялась по уравнению:

где Нц, Н^с! - соответственно энтальпия эквивалентной углеводородной смеси и энтальпия жидкой фазы в разделителе, Дж/моль.

Методика расчета фракционного состава продуктов разделения, получаемых в системе ПТИТОГ, базировалась на системе уравнений (1).

Методика расчета нагревателя-разделителя была интегрирована в общую методику расчета системы ПТИТОГ, включающую известные ранее методики расчета прочих элементов системы ПТИТОГ, на основе которой была составлена программа для расчета системы ПТИТОГ на персональном компьютере.

В третьей главе приведено описание стенда для экспериментальных исследований дизеля с нагревателем-разделителем системы ПТИТОГ, описана методика проведения эксперимента, а также приведены результаты исследования.

Основной целью экспериментального исследования было изучение совместной работы дизеля и нагревателя-разделителя системы ПТИТОГ и проверка адекватности методики расчета нагревателя-разделителя. Экспериментальный стенд был создан на базе стенда для испытаний дизеля Д-180, который был дооборудован нагревателем-разделителем, а также теплообменниками для охлаждения паровой фазы, покидающей разделитель (охлаждающий агент - вода), шестеренчатым насосом для подачи нагреваемого теплоносителя, баками для УС и продуктов разделения, а также контрольно-измерительной аппаратурой, которая включала: термопары для измерения температуры ОГ на выходе из дизеля и на выходе из нагревателя-разделителя, температур продуктов разделения на выходе из нагревателя-разделителя, термометров для измерения температуры нагреваемого теплоносителя на входе в нагреватель-разделитель и температуры сконденсировавшейся паровой фазы на входе в соответствующий бак, а также манометры для контроля давления нагреваемого теплоносителя на выходе из насоса и давления паров на выходе из нагревателя-разделителя.

Первый цикл исследований был проведен при использовании в качестве нагреваемого теплоносителя воды, подаваемой в нагреватель-разделитель из водопроводной системы лаборатории. Необходимость таких исследований была обусловлена как соображениями безопасности, так и тем, что вода является одно-

компонентной жидкостью с хорошо известными физическими характеристиками, что позволило более точно оценить адекватность моделирования процессов теплопередачи в нагревателе-разделителе.

Во втором цикле исследований в качестве нагреваемого теплоносителя использовался газовый конденсат Уренгойского месторождения. При этом оценивалась не только адекватность воспроизведения процессов теплопередачи, но также и процессов разделения УС.

Оценка адекватности методики расчета производилась с использованием методов математической статистики. В качестве параметров оценки адекватности использовались температура ОГ на выходе из нагревателя расход нагреваемого теплоносителя а при испытаниях на газовом конденсате -фракционный состав выделяемых низкокипящих фракций.

Учитывая многофакторность системы дизель-нагреватель-разделитель, при проведении испытаний высока была случайная погрешность измерений. Для оценки этой погрешности проводилось три параллельных измерения для каждого режима работы дизеля.

Оценка адекватности методики расчета производилась с помощью методов математической статистики, в частности, с использованием критерия Фишера Л.

В результате статистической обработки результатов экспериментального исследования нагревателя-разделителя было установлено, что методика расчета позволяет рассчитывать реальные процессы, протекающие в нагревателе-разделителе, с необходимой степенью точности.

Также было проведено исследование работы дизеля Д-180 на топливе, получаемом в системе ПТИТОГ из газового конденсата Уренгойского месторождения. Для этого было получено топливо широкого фракционного состава (ШФС), по фракционному составу отвечающее требованиям ТУ 38.001355-86. При работе дизеля на полученном топливе было зафиксировано снижение максимальной мощности дизеля на 7% по сравнению с мощностью дизеля при работе на традиционном дизельном топливе. Перерегулировка топливоподающей аппаратуры дизеля (увеличение хода рейки топливного насоса) позволила полностью восста-

новить максимальную цикловую подачу топлива и максимальную мощность дизеля. Удельный эффективный расход топлива не изменился.

Четвертая глава посвящена расчетно-теоретическому исследованию влияния различных факторов на совместную работу дизель-энергетической установки и системы ПТИТОГ.

Исследование влияния конструктивных параметров нагревателя-разделителя на производительность и эффективность системы ПТИТОГ показало, что наиболее целесообразным путем повышения производительности является увеличение количества витков змеевика или диаметра его средней линии.

Анализ влияния температуры нагрева УС на характеристики системы показал, что увеличение температуры нагрева существенно снижает производительность системы ПТИТОГ по УС при фиксированном режиме работы дизеля, что обусловлено уменьшением среднего температурного перепада между ОГ и УС, а также повышением затрат энергии на нагрев единицы УС до необходимой температуры.

Существенное влияние на работу системы ПТИТОГ оказывает режим работы дизеля. Было установлено, что основная причина падения производительности системы ПТИТОГ при уменьшении нагрузки на дизель заключается в уменьшении средней температуры ОГ в нагревателе. Поэтому при уменьшении степени нагруженности дизеля происходит существенное снижение коэффициента запаса топлива который равен отношению количества дизельного топлива, выработанного системой ПТИТОГ, к количеству топлива, потребленного дизелем за это же время.

Для исследования влияния вида УС на работу дизель-энергетической установки, оснащенной системой ПТИТОГ, были выбраны три типа УС, характерные для нашей станы, а именно: светлые газовые конденсаты с содержанием светлых фракций до 96%, темные газовые конденсаты, содержащие до 92% светлых фракций, а также нефти, в которых подобных фракций содержится не более 60%.'

Новизна данного исследования заключалась в том, что при проведении анализа система получения дизельных топлив и дизель рассматривались комплекс-

но, что позволило выявить оптимальные режимы переработки УС с учетом располагаемой энергии ОГ и требований к дизельным топливам.

Наибольший коэффициент запаса топлива Я,, обеспечивается при переработке светлого газового конденсата и получении топлива ШФС, что обуславливается тем, что в этом случае требуется лишь одностадийная переработка при невысокой температуре нагрева УС (130-200 °С).

Коэффициент ^уменьшается при использовании в качестве УС темного газового конденсата, что обусловлено необходимостью двухстадийной переработки, при которой на одной из стадий требуется нагрев УС до высокой температуры (250-300 °С). Еще меньше коэффициент X, при переработке нефти, поскольку в нефти меньше содержание целевых фракций.

Коэффициент уменьшается при переходе от выработки топлива ШФС к получению традиционного дизельного топлива для всех видов УС, что связано с меньшим содержанием дизельных фракций по сравнению с фракциями ШФС в УС, повышением требуемой температуры нагрева УС на отдельных стадиях, а также необходимостью введения дополнительных стадий переработки.

Существенное влияние на совместную работу дизель-энергетической установки и системы ПТИТОГ оказывают конструктивные факторы дизеля.

Исследование влияния типа камеры сгорания позволило установить, что при прочих равных условиях наибольший коэффициент запаса топлива достигается при использовании дизелей с полуразделенными камерами сгорания. Наименьшее значение Я, получается при работе системы ПТИТОГ с дизелями с разделенными камерами сгорания, что обусловлено их меньшей экономичностью и большими потерями теплоты в систему охлаждения.

Анализ влияния газотурбинного наддува показал, что при повышении давления наддува увеличивается температура ОГ, в основном, из-за изменения теплового баланса дизеля. В результате, при увеличении давления наддува производительность системы ПТИТОГ увеличивается. Однако при этом повышается и расход топлива дизелем, поэтому коэффициент запаса топлива до определенного

значения давления наддува повышается, а затем начинает снижаться. Пределы изменения коэффициента запаса топлива при изменении давления наддува не превышают 15%.

Анализ влияния степени сжатия дизеля показал, что повышение этого параметра приводит к снижению температуры ОГ и, как следствие, снижению производительности системы ПТИТОГ, поэтому, несмотря на улучшение экономичности дизеля, при этом происходит уменьшение коэффициента запаса топлива. Так, для дизеля Д-180 увеличение степени сжатия на 50% уменьшает коэффициент запаса топлива на 15%.

Существенное влияние на температуру ОГ оказывает доля теплоты, отводимая в систему охлаждения уменьшение которой приводит к повышению доли теплоты, уносимой с ОГ и повышению их температуры. В результате, поскольку расход топлива при этом меняется незначительно, происходит существенное повышение коэффициента запаса топлива

Снижение количества теплоты, отводимой в систему охлаждения дизеля, следует признать наиболее целесообразным способом повышения производительности системы ПТИТОГ. Уменьшение этой теплоты может быть достигнуто различными способами, в частности, совершенствованием рабочего цикла дизеля, применением высокотемпературной системы охлаждения, использованием теплоизоляционных материалов в камере сгорания.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Предложен новый способ повышения эффективности дизель-энергетических установок, работающих вблизи мест наличия углеводородного сырья, который позволяет повысить эффективность установок на 30-70% за счет снижения на 50-90% расходов на обеспечение дизеля топливом.

2. Создана и экспериментально проверена методика расчета нагревателя-разделителя системы ПТИТОГ, позволяющая установить взаимосвязь между энергетическими характеристиками ОГ дизеля и количеством и качеством выра-

батываемого дизельного топлива. Методика учитывает конструктивные особенности нагревателя-разделителя, взаимное влияние нагревателя и разделителя друг на друга, а также позволяет рассчитывать компонентный и фракционный составы получаемых дизельных топлив.

3. Экспериментально установлено, что при работе дизеля на получаемых в системе ПТИТОГ топливах ШФС может происходить уменьшение номинальной мощности и максимального крутящего момента дизеля. Однако после проведения перерегулировки топливоподающей аппаратуры, направленной на увеличение максимальной цикловой подачи топлива, наблюдается полное восстановление показателей дизеля.

4. Выявлено, что целесообразными мерами повышения эффективности нагревателя-разделителя системы ПТИТОГ являются увеличение числа витков и увеличение диаметра средней линии змеевика. В то же время, уменьшение площади проходного сечения проточной части нагревателя и увеличение диаметра трубы змеевика являются менее предпочтительными способами. Для дизель-генераторной установки ДГУ-100 рекомендуются следующие значения основных конструктивных параметров нагревателя-разделителя:

£>да=195 мм, ¿)//у=250 мм, ВН2 =240 мм, £>г/=140 мм, А«=130 мм, Ам=30 мм, /м~32. В результате оснащения ДГУ-100 системой ПТИТОГ с такими параметрами, КПД установки поднимается с 33 до 58% на номинальном режиме работы, мощность системы ПТИТОГ на номинальном режиме составляет 81 кВт, степень утилизации теплоты ОГ - 52% (0=250 °С).

5. Для дизеля Д-180, оснащенного системой ПТИТОГ с габаритами, близкими к максимальным, степень утилизации теплоты ОГ составляет 74%

При этом мощность нагревателя составляет 84 кВт, мощность системы ПТИТОГ - 103 кВт. Полный КПД дизеля повышается с 37 до 65%.

6. Установлено, что большое влияние на производительность системы ПТИТОГ оказывает режим работы дизеля. В частности, при работе дизеля со степенью нагруженности менее 40%, коэффициент запаса топлива падает более чем в 4 раза по сравнению с этим показателем на номинальном режиме.

7. Максимальная производительность системы ПТИТОГ достигается при использовании в качестве УС светлых газовых конденсатов. Производительность снижается в 3-6 раз при использовании темных газовых конденсатов и в 4-10 раз при использовании нефти. Наиболее целесообразным видом топлива является дизельное топливо ШФС, при получении которого коэффициенты запаса топлива не менее чем в 2 раза больше, чем при получении традиционного дизельного топлива.

8. Для повышения эффективности совместной работы дизеля с системой ПТИТОГ целесообразным является использование теплоизоляционных материалов в камере сгорания дизеля и высокотемпературных систем охлаждения.

9. Для дизеля Д-180, работающего в составе дизель-генераторной установки ДГУ-100, для повышения эффективности совместной работы с системой ПТИ-ТОГ рекомендовано принятие мер по уменьшению коэффициента избытка воздуха на номинальном режиме работы дизеля, в частности, за счет изменения системы турбонаддува.

10. Прогнозируемый экономический эффект от применения системы ПТИ-ТОГ в составе дизель-генераторной установки ДГУ-100 составляет 600-1200 тысяч рублей в год в зависимости от условий эксплуатации. Срок окупаемости системы ПТИТОГ составляет от 2 до 8 месяцев.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Лаврик А.Н., Редько И.Я., Краснов A.M., Лаврик А.А, Яковлев A.M. Исследование рабочего цикла дизеля на смеси бензина и дизельного топлива // Вестник Российской Академии транспорта.- Курган: Курганский Государственный университет, 2001 - Ч.1.- с. 162-165.

2. Лаврик А.Н., Лазарев ЕА., Краснов A.M., Яковлев A.M. Использование в дизелях топлива ШФС и малогабаритная установка для его производства //Повышение эффективности силовых установок колесных и гусеничных машин: науч. вестник.- Челябинск: ЧВАИ, 2001. -Вып. 12.

3. Лаврик А.Н., Лазарев ЕА, Редько И.Я., Краснов A.M. Установка для производства топлива ШФС для дизелей дорожно-строительных машин // Техника и технология строительства и эксплуатации автомобильных дорог: Сб.науч.тр./МДДИ (ТУ); УФ МДДИ (ТУ).-М., 2001.

4. Лаврик А.Н., Мицын Г.П., Краснов A.M. Получение топлив из нефти и газового конденсата за счет использования теплоты отработавших газов дизеля // Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения: тр. междунар. науч.-тех. конференции. - Челябинск: изд-во ЮУрГУ, 2003.-263 с.

5. Лаврик А.Н., Мицын Г.П., Лазарев Е.А., Краснов A.M. Особенности работы дизеля с объемно-пленочным смесеобразованием на газоконденсатных топ-ливах широкого фракционного состава // Конструирование и эксплуатация наземных транспортных машин: Сб. тр. - Челябинск: изд-во ЮУрГУ, 2002- С. 5259.

6. Патент на изобретение 2200241 РФ МКИ 7 F02 G5/02, СЮ G7/00 Силовая установка / А.Н. Лаврик, Е.А. Лазарев, А.А. Лаврик, В.Е. Лазарев, A.M. Краснов, A.M. Яковлев (РФ).-№2001114118/06; Заявл. 23.05.2001; опубл. 10.03.2003 Бюл. №7.

Подписано в печать 17.11 2004. Формат 60x90/16. Объем 1 уч -изд. л. Тираж 100 экз. Заказ №542. Бумага офсетная.

Отпечатано на ризографе в типографии ЧГПУ.

454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69.

*24Ш

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОТЫ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕГО ТОПЛИВОМ.

1.1. Обзор существующих способов использования теплоты отработавших газов двигателей.

1.2. Использование теплоты отработавших газов дизелей, работающих вблизи мест наличия углеводородного сырья.

1.3. Принципиальная схема системы получения топлив использованием теплоты отработавших газов.

1.3.1. Общие положения. .

1.3.2. Принципиальная схема.

1.3.3. Принципиальная схема нагревателя-разделителя.

1.4. Цели и задачи работы.

1.5. Выводы.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА НАГРЕВАТЕЛЯ-РАЗДЕЛИТЕЛЯ СИСТЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕПЛОТЫ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ.

2.1. Общие положения.

2.2. Эквивалентная углеводородная смесь.

2.3. Уравнения фазовых переходов эквивалентной углеводородной смеси.

2.4. Методика теоретического определения фракционного состава эквивалентной углеводородной смеси.

2.5. Методика расчета процессов теплопередачи в нагревателе.

2.5.1. Основные уравнения.

2.5.2. Уравнения для расчета коэффициентов теплоотдачи.

2.5.3. Уравнения для определения давления углеводородного сырья в нагревательном элементе.

2.6. Уравнения теплового баланса разделителя.

2.7. Выводы.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ ДИЗЕЛЯ И НАГРЕВАТЕЛЯ-РАЗДЕЛИТЕЛЯ.

3.1. Описание экспериментального стенда.

3.2. Порядок проведения и результаты экспериментальных исследований.

3.2.1. Экспериментальное исследование на воде.

3.2.2. Экспериментальное исследование на газовом конденсате

3.3. Исследование работы дизеля на полученном топливе.

3.4. Выводы.

4. РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ ДИЗЕЛЯ И СИСТЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕПЛОТЫ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ.

4.1. Определение оценочных показателей.

4.2. Влияние конструктивных параметров нагревателя.

4.3. Влияние температуры нагрева углеводородного сырья на производительность системы.

4.4. Влияние режима работы дизеля.

4.5. Влияние вида углеводородного сырья на производительность системы.

4.5.1. Виды углеводородного сырья для исследования.

4.5.2. Светлые газовые конденсаты.

4.5.3. Темные газовые конденсаты.

4.5.4. Нефти.

4.5.5. Выводы о влиянии вида углеводородного сырья.

4.6. Влияние конструктивных факторов дизеля на характеристики его совместной работы с системой.

4.6.1. Общие положения.

4.6.2. Влияние типа камеры сгорания.

4.6.3. Влияние газотурбинного наддува.

4.6.4. Влияние степени сжатия.

4.6.5. Влияние доли теплоты, передаваемой в систему охлаждения

4.6.6. Выводы о влиянии конструктивных факторов дизеля.

4.7. Расчет экономического эффекта от применения системы получения топлив использованием теплоты отработавших газов.

4.8. Выводы.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

Актуальной проблемой двигателестроения является повышение эффективности ДВС и энергетических установок на их базе. Под эффективностью понимается способность двигателя или энергетической установки вырабатывать механическую и другие виды полезной энергии при наименьшей затрате материальных ресурсов. К основным показателям эффективности ДВС или установок на из базе относятся КПД, удельный расход топлива и стоимость единицы энергии, вырабатываемой двигателем или энергетической установкой.

При эксплуатации дизель-энергетических установок одну из самых значительных статей расходов составляют расходы на обеспечение дизеля топливом. Так, дизель-генераторная установка ДГУ-100 производства Челябинского тракторного завода, силовым агрегатом которой является дизель Д-180, за один год потребляет количество топлива, стоимость которого превышает цену самой дизель-генераторной установки. В большинстве случаев расходы на обеспечение дизеля топливом являются фактором, в наибольшей степени обуславливающим стоимость единицы вырабатываемой энергии, а значит, эффективность дизель-энергетической установки.

Поэтому важной задачей современного двигателестроения является повышение эффективности дизель-энергетических установок за счет снижение расходов на обеспечение их топливом. Традиционным путем решения проблемы является улучшение топливной экономичности дизелей, что достигается в первую очередь совершенствованием конструкции дизелей и их рабочих процессов, использованием систем утилизации теплоты ОГ, обеспечением оптимальных режимов работы и другими способами.

С другой стороны, снижения расходов на обеспечения топливом дизелей можно достичь путем уменьшения цены самого топлива. Например, все более распространенным подходом является использование газодизельных двигателей при наличии вблизи места работы дизеля природного или попутного газа [61, 65].

Другим способом, позволяющим существенно снизить расходы на обеспечение дизеля топливом, является получение дизельного топлива непосредственно на месте работы дизеля при наличии вблизи какого-либо вида жидкого УС: нефти или газового конденсата.

Для получения дизельного топлива широко используются методы прямой перегонки УС [10, 62]. При этом для выделения фракций дизельного топлива УС нагревается до высокой температуры, что требует значительных затрат энергии. В среднем для получения 1 кг дизельного топлива путем прямой перегонки необходимо затратить порядка 0,8-1,0 МДж энергии.

Вместе с тем, учитывая, что одной из наиболее весомых составляющих потерь теплоты, выделяющейся из топлива при работе дизеля, являются потери с ОГ, представляется целесообразным использование этой теплоты для нагрева УС с целью выделения из него дизельных топ лив. Это возможно благодаря достаточно высокой температуре ОГ дизеля, составляющей 350-700 °С на номинальном режиме работы, а также значительному количеству энергии, уносимой с ОГ, которое может достигать 40-50% от энергии, выделяющейся при сгорании топлива [3, 11, 24, 47].

Использование теплоты ОГ является одним из наиболее перспективных путей повышения эффективности дизель-энергетических установок, находящим все более широкое применение. Однако в отличие от ставших традиционными методов использования теплоты ОГ [1, 2, 23, 39, 41, 44, 79, 83, 100, 117, 120, 124] новый способ [78] позволяет не только более полно использовать энергию, выделяющуюся при сгорания топлива, но также уменьшить стоимость топлива, делая возможным существенное повышение эффективность дизель-энергетических установок, работающих вблизи мест наличия УС, проявляющееся в снижении стоимости единицы энергии, вырабатываемой дизелем.

Перспективность такого подхода к повышению эффективности дизелей и дизель-энергетических установок обусловлена тем, что Россия обладает значительными запасами различных видов УС, месторождения которого занимают большую площадь территории страны. Добыча УС активно ведется на севере центральной части России, в Сибири, на Дальнем Востоке, на Кавказе и на Урале. Дизель-энергетические установки широко используются в качестве источников механической, тепловой и электрической энергии в этих регионах. В частности, дизель-генераторные, дизель-насосные и дизель-компрессорные установки активно применяются для обслуживания мест добычи УС или природного газа. Кроме того, в силу ряда обстоятельств, в последнее время в рассматриваемых районах страны наметилась тенденция к повышению роли малой энергетики, основу которой составляют дизель-энергетические установки, наряду с газотурбинными и паротурбинными энергетическими установками [61]. Таким образом, значительное количество дизелей уже сегодня работает в условиях наличия УС, и существует тенденция к увеличению числа таких дизелей в ближайшее время.

Дополнительные расходы на обеспечение топливом дизелей, работающих в этих районах, обуславливаются необходимостью доставки топлива к местам их работы. Во многих случаях доставка осложняется труднодоступностью регионов. Неблагоприятные метеорологические условия могут приводить к перебоям в снабжении дизелей топливом.

Таким образом, проблемы снижения расходов на топливо и повышения эффективности дизелей, работающих в районах, где есть в наличии УС, можно решить за счет применения систем получения топлив использованием теплоты ОГ (ПТИТОГ).

Однако до сих пор такие системы не разработаны и не изучены, в результате чего они не нашли применения, хотя потребность в них высока. Отсутствуют как принципиальные схемы таких систем, так и методики их расчета, а также данные о влиянии на работу таких систем различных факторов, обуславливающих степень повышения эффективности дизель-энергетических установок при применении систем ПТИТОГ.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности стационарных дизель-энергетических установок, работающих в условиях наличия углеводородного сырья.

На защиту выносятся следующие положения, отражающие научную новизну диссертационной работы: новый способ повышения эффективности дизель-энергетических установок, а также обоснование возможности его осуществления и целесообразности; методика расчета нагревателя-разделителя системы ПТИТОГ, позволяющая в полной мере учитывать его конструктивные особенности и определять фракционный состав получаемых в системе дизельных топлив; результаты экспериментального исследования работы дизеля на получаемых в системе ПТИТОГ дизельных топливах; результаты исследования влияния на работу дизель-энергетической установки, оснащенной системой ПТИТОГ, различных конструктивных, эксплуатационных и режимных факторов; результаты определения степени повышения эффективности дизель-энергетических установок при использовании систем ПТИТОГ.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Предложен новый способ повышения эффективности дизель-энергетических установок, работающих вблизи мест наличия углеводородного сырья, который позволяет повысить эффективность установок на 30-70% за счет снижения на 50-90% расходов на обеспечение дизеля топливом.

2. Создана и экспериментально проверена методика расчета нагревателя-разделителя системы ПТИТОГ, позволяющая установить взаимосвязь между энергетическими характеристиками ОГ дизеля и количеством и качеством вырабатываемого дизельного топлива. Методика учитывает конструктивные особенности нагревателя-разделителя, взаимное влияние нагревателя и разделителя друг на друга, а также позволяет рассчитывать компонентный и фракционный составы получаемых дизельных топ лив.

3. Экспериментально установлено, что при работе дизеля на получаемых в системе ПТИТОГ топливах ШФС может происходить уменьшение номинальной мощности и максимального крутящего момента дизеля. Однако после проведения перерегулировки топливоподающей аппаратуры, направленной на увеличение максимальной цикловой подачи топлива, наблюдается полное восстановление показателей дизеля.

4. Выявлено, что целесообразными мерами повышения эффективности нагревателя-разделителя системы ПТИТОГ являются увеличение числа витков и увеличение диаметра средней линии змеевика. В то же время, уменьшение площади проходного сечения проточной части нагревателя и увеличение диаметра трубы змеевика являются менее предпочтительными способами. Для дизель-генераторной установки ДГУ-100 рекомендуются следующие значения основных конструктивных параметров нагревателя-разделителя: с12=25 мм, ¿/у=23 мм, Дд,=195 мм, £>//7=250 мм, £)#2 =240 мм, £>57=140 мм, £>а2=130 мм, /гзл1=30 мм, ¡зм=32. В результате оснащения ДГУ-100 системой ПТИТОГ с такими параметрами, КПД установки поднимается с 33 до 58% на номинальном режиме работы, мощность системы ПТ0ТОГ на номинальном режиме составляет 81 кВт, степень утилизации теплоты ОГ -52% (^=250 °С).

5. Для дизеля Д-180, оснащенного системой ПТИТОГ с габаритами, близкими к максимальным, степень утилизации теплоты ОГ составляет 74% (¿з=250°С). При этом мощность нагревателя составляет 84 кВт, мощность системы ПТИТОГ - 103 кВт. Полный КПД дизеля повышается с 37 до 65%.

6. Установлено, что большое влияние на производительность системы ПТИТОГ оказывает режим работы дизеля. В частности, при работе дизеля со степенью нагруженности менее 40%, коэффициент запаса топлива падает более чем в 4 раза по сравнению с этим показателем на номинальном режиме.

7. Максимальная производительность системы ПТИТОГ достигается при использовании в качестве УС светлых газовых конденсатов. Производительность снижается в 3-6 раз при использовании темных газовых конденсатов и в 4-10 раз при использовании нефти. Наиболее целесообразным видом топлива является дизельное топливо ШФС, при получении которого коэффициенты запаса топлива не менее чем в 2 раза больше, чем при получении традиционного дизельного топлива.

8. Для повышения эффективности совместной работы дизеля с системой ПТИТОГ целесообразным является использование теплоизоляционных материалов в камере сгорания дизеля и высокотемпературных систем охлаждения.

9. Для дизеля Д-180, работающего в составе дизель-генераторной установки ДГУ-100, для повышения эффективности совместной работы с системой ПТИТОГ рекомендовано принятие мер по уменьшению коэффициента избытка воздуха на номинальном режиме работы дизеля, в частности, за счет изменения системы турбонаддува.

10.Прогнозируемый экономический эффект от применения системы ПТИТОГ в составе дизель-генераторной установки ДГУ-100 составляет 600-1200 тысяч рублей в год в зависимости от условий эксплуатации. Срок окупаемости системы ПТИТОГ составляет от 2 до 8 месяцев.

1. A.C. 1321880 СССР МКИ F 02 G5/02. Силовая установка / В.Г. Кривов, С.А. Синатов, А.Н. Орлов, С.Д. Гулин, С.Н Скоков, В.А. Акатьев (СССР).- 3924213/25-06; Заявл. 05.07.85.

2. A.C. 1495483 СССР МКИ F02 G5/00 Система автономного телпоэлектроснабжения / В.А. Головин, С.Д. Гулин, Ю.В. Львов, А.Н. Орлов, A.A. Поляков, и С.А. Синатов (СССР).- №4236151/25-06; Заявл. 24.04.87.

3. Автомобильные двигатели / В.М. Архангельский, М.М. Вихерт, А.Н. Воинов и др. М.: Машиностроение, 1967. - 496 с.

4. Адлер Ю.П., Маркова Е.Р., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий М.: Наука, 1971.- 344 с.

5. Александров Н.Е., Арав Б.Л., Пупков В.В., Руднев В.В. К вопросу разработки минитеплоэлектростанций // Повышение эффективности силовых установок колесных и гусеничных машин: науч. вестник-Челябинск: ЧВАИ, 2000,- Вып. 9.

6. Алексеев Д.К., Лаврик А.Н., Лазарев Е.А. Особенности рабочего цикла дизеля с комбинированным смесеобразованием при использование метанола // Двигателестроение 1991.- №7 - С.40-41.

7. Алиева Р.Б. Газовые конденсаты: Состав. Свойства. Переработка. Использование-Баку: Заман, 2001.-331 с.

8. Антонченков В.П. Формула для расчета давления насыщенных паров узких нефтяных фракций // Химия и технология топлив и масел.- 1970.-№1- С. 23.

9. Ашмарин И.Н., Васильев H.H., Амбросов В.А. Быстрые методы статистической обработки и планирования эксперимента- Л.: Изд-во ЛГУ.- 1975,- 266 с.

10. Багатуров С.А. Курс теории перегонки и ректификации М.: ГНТИ нефтяной и горно-топливной литературы, 1954.-478 с.

11. Богданов А.И. Повышение мощностных, экономических и экологических показателей силовых установок за счет утилизациитеплоты отработавших газов: Дис. . канд. техн. наук- Челябинск, 1999.- 180 с.

12. Болдырев И.В., Дятлов Е.Г. Исследование воспламеняемости бензинов и их отдельных фракций в дизелях // Автомобильная промышленность.-1976,-№ 11.-С.7-10.

13. Вендрученко В.Р. Особенности эксплуатации судовых дизелей на топливах разного состава // Химия и технология топлив и масел.- 1991-№11.-С.14-15.

14. Возможности расширения ресурса дизельных топлив с применением легких синтетических углеводородов в качестве добавки / В.Н. Шкаликова, Г.Т. Газарян, A.JI. Лапидус и др. // Двигателестроение-1986 №12 - С.26-29.

15. ГОСТ 10585-99. Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия.

16. ГОСТ 2084-77. Бензины автомобильные. Технические условия.

17. ГОСТ 23377-84. Электроагрегаты и передвижные электростанции с двигателями внутреннего сгорания. Общие технические требования.

18. ГОСТ 305-82. Топливо дизельное. Технические условия.

19. ГОСТ 9965-76. Нефть для нефтеперерабатывающих предприятий. Технические условия.

20. ГОСТ Р 51858-2002. Нефть. Общие технические условия.

21. Гуреев A.A., Фукс И.Г., Лашхи В.Л. Химмотология М.: Химия, 1986368 с.

22. Гуреев A.C., Жаров Ю.М., Смидович Е.В. Производство высокооктановых бензинов М.: Химия, 1981- 219 с.

23. Данилов B.C. Оценка эффективности различных схем утилизации тепла в судовых дизельных установках // Двигателестроение. 1984. - №9. -С.12-15.

24. Двигатели внутреннего сгорания: Теория рабочих процессов поршневых и комбинированных двигателей / A.C. Орлин, Д.Н. Вырубов, В.И. Ивин и др.; под ред. Орлина.-М.: Машиностроение, 1971 400 с.

25. Двигатель внутреннего сгорания: системы поршневых и комбинированных двигателей / Под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. -М.: Машиностроение, 1985.-455 с.

26. Дехович Д.А., Никитин E.JI. Улучшение характеристик комбинированного четырехтактного двигателя путем установки силовой турбины // Энергомашиностроение 1970 - №1.- С.38-40.

27. Дизели. Справочник / Под общей редакцией В.А. Ваншейдта, H.H. Иванченко, JI.K. Коллерова Л.: Машиностроение, 1977 - 482 с.

28. Дубовкин Н.Ф. Справочник по теплофизическим свойствам углеводородных топлив и их продуктов сгорания. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962. - 288 с.

29. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1995. -Т1. 400 е.; Т. 2.368 с.

30. Заявка на выдачу патента на изобретение 2004106835/06(007250) Силовая установка / Лаврик А.Н., Мицын Г.П., Дряхлов C.B., Баканов E.H., Краснов A.M.; Заявл. 9.03.2004.

31. Идельчик И.Е. Справочник по гидродинамическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1975.- 560 с.

32. Использование газовых конденсатов Западной Сибири в качестве топлива для дизелей / А.П. Ставров, А.Н. Лаврик, А.Г. Бурмистов и др. // Химия и технология топлив и масел 1979 - №5.- с. 34-36.

33. Итинская Н.И., Кузнецов H.A. Топлива, масла и технические жидкости: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1989. - 304 с.

34. Коваленко Л.М., Глушков А.Ф. Теплообменники с интенсификацией теплоотдачи. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 240 с.

35. Коган В.Б. Теоретические основы типовых процессов химической технологии-Л.: Химия, 1977 592 с.

36. Козорезов Ю.И. Переработка газоконденсатного сырья за рубежом // Химия и технология топлив и масел.- 1966 №1- с. 61-63.

37. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: учебное пособие для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1980 478 с.

38. Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания: Учебник для вузов / Н.Х. Дьяченко, Б.А. Харитонов, В.М. Петров и др. Л.: Машиностроение, 1979.-595 с.

39. Кравченко С.А. Дизель-энергетическая установка магистрального тепловоза на базе высокофорсированного дизеля с системой утилизации теплоты и высокотемпературного охлаждения: Дис. . канд. техн. наук.-СПб, 1993.-264 с.

40. Краткий справочник физико-химических величин / Н.М. Барон, Э.И. Квят, Е.А. Подгорная и др.; под ред. К.П. Мищенко, A.A. Равделя. М.: Химия, 1965.- 159 с.

41. Кривов В.Г., Синатов С.А. Повышение эффективности дизельных энергоустановок путем утилизации отходящей теплоты // Двигателестроение- 1979-№ 10- с. 14-18.

42. Кривов В.Г., Синатов С.А. Эффективность использования отходящей теплоты дизельной установки // Двигателестроение, 1981-№6 с. 35-42.

43. Кривов В.Г., Синатов С.А., Орлов А.Н. Улучшение качества переходных процессов в дизелях с газотурбинным наддувом путем утилизации теплоты отработавших газов // Двигателестроение 1983 - №8.- с. 3-7.

44. Кривов В.Г., Агафонов А.Н. Предложения по созданию комбинированных малых теплоэлектроцентралей на базе поршневых и газотурбинных двигателей с утилизацией теплоты // Двигателестроение.-1998.- №2.- с. 3-5.

45. Крутов В.И., Марков В.А. Взаимосвязь физических свойств автотракторных топлив и их влияние на величину цикловой подачи дизеля // Двигателестроение 1987,- №11- С. 52-58.

46. Кукис B.C. Двигатель Стирлинга как утилизатор теплоты отработавших газов// Автомобильная промышленность. 1988-№9 -С. 19-20.

47. Кукис B.C. Оценка возможности утилизации энергии отработавших газов ДВС // Двигателестроение.- 1990 №10 - с. 3-5.

48. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 367 с.

49. Кухаренок Г.М., Рожанский В.А. Работа дизелей на топливах ШФС // Промышленность Белоруссии 1969 - №9 - С. 69.

50. Кушниренко К.Ф. Краткий справочник по горючему. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Военное издательство обороны СССР, 1979. - 380 с.

51. Лаврик А.Н. Расчет и анализ рабочего цикла ДВС на различных топливах-Иркутск: изд-во Иркутского университета, 1985.-104 с.

52. Лазарев A.A., Ефимов М.А. Двигатели Д-130 и Д-160. Устройство и эксплуатация. М.: Машиностроение, 1974 - 278 с.

53. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа: учебное пособие для вузов.- М.: Химия, 2001. 568 с.

54. Маньковский О.Н., Толчинский А.Р., Александров М.В. Теплообменная аппаратура химических производств (инженерные методы расчета) / Под ред. П.Г. Романкова и М.И. Курочкина. Л.: Химия, 1976. - 368 с.

55. Марков В.А. Объединенные корректоры топливоподачи по давлению наддува и вязкости топлива многотопливных дизелей // Двигателестроение.- 1995 -№С. 45-51.

56. Марков В.А., Козлов С.И. Топлива и топливоподача многотопливных и газодизельных двигателей. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000296 с.

57. Мезенцев А.П. Эффективность применения утилизаторов теплоты в огнетехнических агрегатах. Л.: Недра, 1987. - 127 с.

58. Можейков С.Ф., Толстенов B.C., Сергиенко С.Р. Нефть и конденсаты Туркмении-М.: Недра, 1971.-352 с.

59. Молодцов С.Д. Электроэнергетика в 90-х годах // Электрические станции.- 1999.- №5.- С.58-64.

60. Морозов B.C. Анализ механизма влияния физических свойств топлив на производительность ТНВД быстроходных дизелей // Двигателестроение 1991- №2- С. 13-16.

61. Морозов B.C. Корректор подачи топлив расширенного фракционного состава для дизелей с наддувом // Двигателестроение- 1988 №9- С. 23-24.

62. Мустафаев P.A. Теплофизические свойства углеводородов при высоких параметрах состояния. М.: Энергия, 1980. - 296 с.

63. Муталибов A.A. Теплофизические свойства газовых конденсатов.— Ташкент: Фан, 1991.- 100 с.

64. Муталибов A.A., Пьядичев Э.В., Ставров А.П. Газовые конденсаты и перспективы их применения. Ташкент: изд-во Узбекистан, 1976.- 56 с.

65. Ф 74. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии: В 2 кн. /

66. В.Г. Айнштейн, М.К. Захаров, Г.А. Носов и др.- М.: Логос; Высшая школа, 2002.-Кн. 1. 912 с. Кн. 2. 872 с.

67. Огородников Б.Б. Тепловой баланс малоразмерного дизеля с частичной теплоизоляцией внутрицилиндровых процессов // Двигателестроение-1986.-№8.-С. 3-5.

68. Патент на изобретение 2200241 РФ МКИ 7 F02 G5/02, СЮ G7/00 Силовая установка / А.Н. Лаврик, Е.А. Лазарев, A.A. Лаврик, В.Е. Лазарев, A.M. Краснов, A.M. Яковлев (РФ).- №2001114118/06; Заявл.• 23.05.2001.

69. Патрахальцев H.H., Альвеар Санчес Л.В. Пути развития топливных систем для подачи в цилиндр дизеля нетрадиционных топлив // Двигателестроение 1988 - №3- с. 8-11.

70. Пермяков Б.А. Особенности расчета теплообмена и гидравлического сопротивления спиральных трубных змеевиков // Тр. МИСИ. 1977 - № 142.-С. 12-19.

71. Перспективы применения топлив широкого фракционного состава в быстроходных дизелях / М.М. Вихерт, И.И. Гершман, JI.B. Малявинский и др.- М.: НИИНавтопром, 1967 36 с.

72. Плаксин И.М. Утилизация теплоты в дизельных установках танкеров при подогреве высоковязких нефтепродуктов: Дис. . канд. техн. наук.-Л., 1982 184 с.

73. Покровский Г.П. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости. -М.: Машиностроение, 1985.-256 с.

74. Полищук Ю.М., Ященко И.Г. Анализ качества нефтей Евразии // Нефтяное хозяйство 2002 - № 1с. 66-68.

75. Полищук Ю.М., Ященко И.Г. Сравнительный анализ качества нефти // Нефть и капитал 2003 - №6 - с. 12-14.

76. Портнов Д.А. Быстроходные турбопоршневые двигатели с воспламенением от сжатия: теория, рабочий процесс, характеристики. -М.: Машгиз, 1963. 639 с.

77. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы: Учебник для вузов. -М.: Энергия, 1978 704 с.

78. Пьядичев Э.В. Расширение ресурсов дизельных топлив за счет газовых конденсатов-Фан, 1990 112 с.

79. Пьядичев Э.В., Капкаев P.A., Пашин А.Я. Исследование работы автомобильных дизелей на газоконденсатных топливах // Автомобильная промышленность 1981-№5-С. 8-9.

80. Пьядичев Э.В., Хайтбаев С.Х. Испытание тракторных и стационарных дизелей на газоконденсатных топливах // Двигателестроение- 1983.— №8.- с. 58-60.

81. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Справочник/ Г.Г. Рабинович, П.М. Рябых, П.А. Хохряков др. М.: Химия, 1979.-568 с.

82. Репалов В.И., Заикин С.А., Тимашев В.М. Моторные топлива из газового конденсата // Газовая промышленность 1979 - №4- с. 26.

83. Романков П.Г., Фролов В.Ф. Теплообменные процессы химической технологии Л.: Химия, 1982 - 288 с.

84. Рудаков Г.Я., Магомадов Г.С. Вязкость газовых конденсатов и их фракций.- М.: ВНИИЭгазпром, 1975 64 с.

85. Рузинов Л.П., Слободчикова Р.И. Планирование эксперимента в химии и химической технологии М.: Химия, 1980 - 280 с.

86. Рыбак Б.М. Анализ нефти и нефтепродуктов,-М.: Гостоптехиздат, 1962. -348 с.

87. Рыкунова Т.Т. Реконструкция предприятий нефтепереработки: пути реализации // Химия и технология топлив и масел 1994 - №3 - С.З.

88. Свиридов Ю.Б., Малявинский Л.В., Вихерт М.М. Топливо и топливоподача автотракторных дизелей. Л.: Машиностроение, 1979247 с.

89. Селиверстов В.М. Утилизация тепла в судовых дизельных установках. Л.: Судостроение, 1973. - 256 с.

90. Синатов С.А., Орлов А.Н., Копель E.H., Скоков С.Н. Дизельные теплоэлектростанции с активными котлами утилизаторами // Двигателестроение 1988-№12.-с. 5-7.

91. Смолин А.Б. Исследование и оптимизация рабочего процесса утилизационного поршневого двигателя с внутренним объемным парообразованием: Дис. . канд. техн. наук-Челябинск, 2003 139 с.

92. Справочник по теплообменникам. В 2-х т.: Пер. с англ. / Под ред. Б.С. Петухова и В.К. Шикова. М.: Энергоатомиздат , 1987. - Т1. 560 е.; Т. 2. 352 с

93. Справочник по теплообменным аппаратам / П.И. Бажан, Г.Е. Каневец, В.М. Селивестров и др. -М.: Машиностроение, 1989.- 367 с.

94. Ставров А.П., Лаврик А.Н., Белозеров Г.М. Исследование влияния физических свойств топлив на величину цикловой подачи топливного насоса типа НК-10 // Труды Челябинского политехнического института, 1981.- Вып. 268,-С. 130-132.

95. Ставров А.П., Лаврик А.Н., Бурмистов А.Г., Серегина Н.И. Лабораторно-расчетный метод определения цетанового числа газовых конденсатов// Химия и технология топлив и масел 1981.- №9.- с. 8-9.

96. Таманджа И. Повышение эффективности совместной работы судового дизеля и утилизационного котла на долевых режимах: Дис. . канд. техн. наук- Астрахань, 2000 154 с.

97. Теория двигателей внутреннего сгорания / Дьяченко Н.Х., Костин А.К., Мельников Г.В. и др.- М.: Машиностроение, 1954. 460 с.

98. Теплообмен и гидродинамика в каналах сложной формы / Ю.И. Данилов, Б.В. Дзюбенко, Г.А. Дрейцер и др. М.: Машиностроение, 1986.-200 с.

99. Тракторные дизели: Справочник / Б.А. Взоров, А.В. Адамович, А.Г, Арабян и др.; Под общей ред. Б. А. Взорова. М.: Машиностроение, 1981.-512 с.

100. Хаузен X. Теплопередача при противотоке, прямотоке и перекрестном токе. М.: Энергоиздат, 1981 - 382 с.

101. Циннер К. Наддув двигателей внутреннего сгорания- Л.: Машиностроение, 1978.-385 с.

102. Ципленкин Г.Е., Красовский О.Г., Дейч Р.С. Силовая турбина как средство улучшения топливной экономичности дизеля // Двигателестроение- 1993 -№ 3-12-с. 13-19.

103. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры- М.: Энергоатомиздат, 1984.-416 с.

104. Шароглазов Б.А., Кавьяров С.И. Развитие устройств, автоматических регулирующих угол опережения подачи топлива // Труды Челябинского политехнического института, 1981-Вып. 268-С. 145-149.

105. Шепель А.Я., Горбаневский В.Е., Люлько В.И. Противозадирные и противоизносные свойства дизельных топлив и бензинов // Двигателестроение 1982 - №2 - с. 45-47.

106. Bailey М. Overview of waste heat utilization systems Cleveland: National Aeronautics and Space Administration, 1984, 215 p.

107. Crane D., Jackson G., Holloway D. Towards optimization of automotive waste heat recovery using thetmoelectrics // SAE Technical Paper Series.-2001.-№2001-01-1021.

108. Duggal V.K., Kuo T.W., Lux F.B. Review of multi fuel engine concepts and numerical modeling of in-cylinder processes in direct injection engines // SAE Technical Paper Series.- 1984.- №840005.

109. Energy regeneration of heavy-duty diesel powered vehicles / Odaka M., Koike N., Hijikata Y., Miyajima T. // SAE Technical Paper Series.- 1998-№980891.

110. Heath M. Alternative transportation fuels- Calgary: Canadian energy research institute, 1991 360 p.

111. Owen K. Gasoline and diesel fuel additives.-New York: J.Wiley (Society of Chemical Industry), 1989.- 173 p.

112. Song C., Zhang S., Mochida I. Chemistry of diesel fuels London: Taylor and Francis, 2000.- 293 p.

113. Waste heat recovery in truck engines / Leising C.J., Purohit G.P., DeGrey

114. S.P., Finegold J.G // SAE Technical Paper Series.- №780686.