автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Разработка комплексной технологии получения смесевого топлива с улучшенными свойствами для дизельных двигателей

□03452555

На правах рукописи

ФОКИН РОМАН ВЛАДИМИРОВИЧ

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСЕВОГО ТОПЛИВА С УЛУЧШЕННЫМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ '

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

7 4 °0л

Мичуринск-Наукоград РФ, 2008

003452555

Работа выполнена в государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве» (ГНУ ВИИТиН)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Нагорнов Станислав Александрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент Ли Роман Иннокентьевич, кандидат технических наук, доцент Портнов Николай Ефимович

Ведущая организация:

ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина»

Защита состоится « 5 » декабря 2008 г. в 12.00 часов на заседании объединенного диссертационного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций ДМ 220.041.03 при ФГОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет» по адресу: 393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, зал заседаний диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мичуринского государственного аграрного университета, а с авторефератом — на сайте ФГОУ ВПОчМичГАУ www.mgau.ru

Автореферат размещен на сайте МичГАУ и разослан « I » ноября 2008 года.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Михеев Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ожидаемый перевод автотракторной техники на использование топлива, соответствующего требованиям ЕВРО-стандартов (с низким содержанием серы), приведет к ухудшению его эксплуатационных параметров (например, смазывающих свойств). Устранить этот негативный фактор можно путем добавления эфиров растительного масла (биотоплива) в нефтяное дизельное топливо, улучшающих его свойства. В соответствии с прогнозом Минсельхоза РФ только для удовлетворения потребностей АПК в смесевом топливе для дизелей с 2010 г. ежегодное потребление биотоплива должно составлять не менее 600 тысяч тонн в год. Для организации производства такого объема биотоплива нужно располагать современными технологиями его получения и соответствующим оборудованием, которые в России до сих пор отсутствуют. Используемые в передовых странах аппараты с механическим перемешиванием уже не в состоянии справиться с задачей интенсификации технологического процесса получения биотоплива, а другие перспективные направления пока находятся в стадии исследования (на лабораторном уровне). Поэтому разработка комплексных технологий получения смесевого топлива с улучшенными свойствами для дизельных двигателей (используя биотопливо как добавку к светлым нефтепродуктам), отвечающих современным эксплуатационным и экологическим требованиям, является актуальной научной задачей. Направление исследований соответствует Директиве 2003/3 О/ЕС «О содействии использованию биогорючего и других видов горючего на транспорте», включено в перечень критических технологий, утвержденных Президентом России 30 марта 2002 г. № Пр-576, и является частью областной целевой программы «Развитие сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия Тамбовской области на 2008 - 2012 годы», утвержденной Законом Тамбовской области № 317-з от 5 декабря 2007 г.

Цель работы - повышение качества нефтяного дизельного топлива путем добавления в него биотоплива.

Объект исследования. Технологический процесс и оборудование для получения биотоплива (из растительных масел) и смесевого топлива.

Предмет исследования. Закономерности изменения физико-химических свойств нефтяного дизельного топлива от концентрации в нем биотоплива.

Методика исследования. Теоретические исследования проводились на основе известных положений законов классической механики, химической кинетики, тепломассообмена, положений термо- и гидродинамики. Экспериментальные исследования проводились для подтверждения обоснованности выбранных направлений исследований, выбора наилучших режимов технологического процесса получения биотоплива, обоснования пропорций смесевого топлива. Обработка результатов исследований осуществлялась методами математической статистики с использованием программ для компьютеров. Эксперименты проводились как в лабораторных условиях, так и в сельскохозяйственных предприятиях.

На защиту выносится:

— комплексная технология получения смесевого топлива;

— способ обработки растительных масел;

— модель течения несжимаемой жидкости в каналах роторного аппарата;

— алгоритм расчета мощности, потребляемой роторным аппаратом;

— результаты сравнительных моторных испытаний тракторных двигателей в стендовых и производственных условиях при использовании нефтяного дизельного и смесевого топлива.

Научная новизна:

1. Разработана модель течения несжимаемой жидкости в каналах роторного аппарата.

2. Разработан алгоритм расчета мощности, потребляемой роторным аппаратом.

Практическая значимость. Разработана комплексная технология производства смесевого топлива (способ обработки растительных масел защищен патентом РФ № 2319735) и конструкция роторных аппаратов (защищена патен-

тами РФ № 2317141 и № 2317142) для ее осуществления.

Реализация результатов работы:

1 Материалы исследований используются в лекционном курсе студентов ТГТУ специальности 110301 «Механизация сельскохозяйственного производства».

2 Технология получения смесевого топлива и опыт эксплуатации на нем автотракторных дизелей использованы управлением сельского хозяйства Тамбовской области для распространения в агропромышленных предприятиях.

3 Результаты исследований приняты к внедрению в ООО «Юго-Восточная агрогруппа», где начиная с предпосевной обработки поля, возделывания сельскохозяйственных культур и заканчивая уборкой урожая, проводили испытания автотракторной техники.

Апробация работы. Результаты работы были доложены, обсуждены и получили положительную оценку на XIV Международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции», ГНУ ВИИТиН, Тамбов, 2007; Международной научно-практической конференции «Современные проблемы технологии производства, хранения, переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции», ФГОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет», Мичуринск-Наукоград РФ, 2007; Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы аграрной науки и образования», ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия», Ульяновск, 2008; Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы агропромышленного комплекса» ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия», Ульяновск, 2008; Всероссийской школе-семинаре молодых ученых и преподавателей, аспирантов, студентов «Инновационный менеджмент в сфере высоких технологий», ФГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет», Тамбов, 2007; круглом столе Ассоциации экономического взаимодействия субъектов Российской Федерации ЦФО «Центральное Черноземье», Воронеж, 2006; 3-й Международной

научно-практической конференции «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажностная обработка материалов) СЭТТ-2008», Москва-Тамбов, 2008.

Публикации. Материалы диссертации отражены в 22 печатных работах, в том числе 3 работы в изданиях, рекомендованных ВАК (в общей сложности 6,75 пл., из них 4,05 п.л. приходится на долю автора).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников и приложений , включающего 115 наименований, из них 28 на иностранном языке. Работа изложена на 175 страницах, содержит 19 таблиц, 79 рисунков, 3 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, ее практическая значимость и изложены основные научные положения и результаты, выносимые на защиту.

В первом разделе «Состояние вопроса. Цель и задачи исследований» проведен анализ двух направлений получения биотоплива из растительных масел. Первое связано с их непосредственным использованием в качестве топлива или в смеси с нефтяным дизельным топливом. Опыт практической эксплуатации технических средств на растительных маслах показал, что они могут быть использованы в качестве топлива для дизелей только при условии решения основных проблем - организации процесса распыливания топлива и обеспечения полноты его сгорания, а также уменьшения мутагенного влияния выхлопов двигателей, использующих растительное масло в качестве топлива.

Второе направление связано с технологиями глубокой химической переработки растительных масел в эфиры их жирных кислот. Обоснован выбор рапсового масла в качестве исходного сырья для получения биотоплива. Показано, что в основе всех существующих технологий получения биотоплива заложен процесс метанолиза растительных масел, в котором используется катализатор щелочного типа. Для его проведения, как правило, используют аппарат с механическим перемешиванием, в котором невозможна дальнейшая интенсифика-

ция химико-диффузионных процессов метанолиза - это является главным недостатком аппаратурного оформления всех существующих зарубежных технологий получения биотоплива. Отечественных технологий и освоенных промышленностью производств для получения биотоплива пока не существует. Установлено, что дальнейшее развитие технологических процессов получения биотоплива непосредственно связано с использованием роторных аппаратов, в которых для интенсификации химико-диффузионных процессов исходные жидкости подвергаются обработке силовыми полями различной физической природы.

Исходя из литературного обзора и научно-технического анализа патентов (в соответствии с поставленной целью), в работе были сформулированы и решены следующие задачи исследования:

- разработать комплексную технологию получения смесевого топлива;

- разработать высокоэффективные аппараты для интенсификации технологического процесса получения биотоплива из рапсового масла;

- провести сравнительные моторные испытания работы полнометражного дизельного двигателя на нефтяном дизельном и смесевом топливе.

Во втором разделе «Теоретическое обоснование комплексного технологического процесса получения смесевого топлива» рассмотрен процесс его получения, в основе которого заложены метанолиз и методика интенсификации химико-диффузионных процессов в разнородных жидких средах за счет воздействии на кинетику реакции силовых полей различной физической природы. Общая схема получения смесевого топлива показана на рисунке 1.

Выявлено, что для получения биотоплива растительные масла должны отвечать вполне определенным требованиям к их чистоте. В основе этих требований заложено условие повышения эффективности использования катализатора в процессе метанолиза. Наличие примесей в масле приводило к дополнительному расходу катализатора на протекание побочных реакций с ними в ущерб основному процессу — метанолизу растительных масел. Поэтому после определения физико-химических свойств полученного масла следовало доведение этих показателей (путем гидратации или нейтрализации) до требуемых.

Рисунок 1 - Общая схема получения смесевого топлива

Исследована работа двух аппаратов: с механическим перемешиванием и роторного типа. Показаны преимущества модифицированных роторных аппаратов. В рабочем объеме роторного аппарата локализуется существенная мощность: обрабатываемая жидкость при движении через аппарат подвергается многофакторному воздействию, заключающемуся в пульсациях давления и скорости ее потока, развитой турбулентности, интенсивной кавитации, пульсациях давления в локальных ее объемах при пульсациях и схлопывании кавитацион-ных пузырьков, жестком кумулятивном воздействии, высоких сдвиговых и срезающих усилиях, ее активации. Все это приводит к резкой интенсификации процесса метанолиза и улучшении качества топлива за счет деструкции его молекул. Схема модифицированного роторного аппарата приведена на рисунке 2.

Модифицированный роторный аппарат состоит из входного патрубка 1; полости ротора 2; рабочей камеры 3; выходного патрубка 4; каналов наружного ротора 5; каналов внутреннего ротора 6 и каналов статора 7. Принцип его работы аналогичен работе традиционного роторного аппарата.

Установлены основные закономерности течения жидкости в каналах роторного аппарата. Рассмотрели одномерную задачу для нестационарного течения несжимаемой жидкости во вращающемся канале прямоугольного сечения. При выводе закономерностей использован зонный подход с привлечением в цилиндрической системе координат г, (р, г уравнений Навье-Стокса и уравнения неразрывности. Получили модель течения несжимаемой жидкости в каналах роторного аппарата. Уравнение нестационарного течения жидкости в канале внутреннего ротора в окончательном виде имеет вид

D JbJMt+l-arctgL&JikX ' V7 {Mr 1 1 Vü7J skr] 1 ■

Зависимость для определения скорости течения среды в начале канала статора в безразмерном виде

. (2) Уравнение (2) показывает, что на входе в канал статора скорость жидкости определяется скоростью на выходе из канала ротора и законом изменения площади проходного сечения модулятора S(t). Закон S(t) для наших условий представлен в виде

Г + 51 +

5 ХМ

(pm+5hn)t-pm' 1,

0<(<1 1 </<Л ,А< I <Л+1

(pmibhn\A+l-i)-pm

A+KHS-l

Запишем выражение для скорости течения жидкости на выходе из канала внутреннего ротора (2) с учетом того, что ?2=1

>Пс \

I ,

cU"=vfg

i\ г. 1 1 VÄ7

(3)

Выражения для Ь и имеют вид: , .

Аналогично предыдущему, выразили зависимость для определения скорости течения жидкости в начале канала наружного ротора

Вг\г-Е„ =»си/(0 (4)

Зависимости (1), (2), (3) с учетом (4) и закона изменения площади проходного сечения модулятора 8(1), представляют собой математическую модель движения жидкости в каналах модифицированного роторного аппарата.

Разработка алгоритма расчета мощности, потребляемой роторным аппаратом, основана на общих физических представлениях о закономерностях гидромеханических процессов, имеющих место в роторных аппаратах.

Основное положение - кинетическая энергия, приобретаемая потоком жидкости во вращающемся роторе, затем диссипируется в радиальных зазорах между роторами и статором, в осевом зазоре между торцом ротора и корпусом, теряется в механизме аппарата. Акустической мощностью пренебрегаем. В радиальном зазоре между ротором и статором <5, осевом зазоре между торцом ротора и корпусом аппарата га возникают значительные сдвиговые напряжения, вызывающие диссипацию энергии и приводящие к нагреву потока жидкости, что позволяет снизить энергозатраты на нагревание среды при проведении метанолиза растительных масел. Энергетический баланс для определения мощности имеет вид

. (5)

|«1 1=1

Опыты свидетельствуют об огромной разрушающей силе кавитации. Поскольку кавитационных пузырьков много и захлопывание их происходит тысячи раз в секунду, кавитация может произвести значительные разрушения, в частности, обуславливая деструкцию молекул топлива. За счет этого эффекта происходит существенное улучшение качества смесевого топлива. Сжатие кавитационных пузырьков при захлопывании приводит к сильному нагреванию смеси. Этим также обуславливается экономия энергии при получении смесевого топлива.

В третьем разделе «Программа и методики экспериментальных исследований» изложены основные этапы (программа), алгоритм проведения исследований и методики проведения экспериментов, рассмотрены установки, специальные измерительные приборы и оборудование. В работе использованы установки для получения масла из семян рапса, для получения биотоплива с механическим перемешиванием (рисунок 3) и с модифицированным роторным аппаратом с вихревой камерой, для получения смесевого топлива с роторным аппаратом с интенсивной кавитацией.

Рисунок 3 - Общий вид установки для получения биотоплива с механическим перемешиванием

Для определения химического состава растительных масел и их метиловых эфиров разработаны специальные методики, по своей манере выполнения и точности приравненные к международным методам испытаний, типа АСТМ. В работе использовали газожидкостный хроматограф «Кристалл 2000М» и ИК-Фурье спектрометра «1п&а1ит РТ-801», (однолучевой; светоделитель - селенид цинка с металлическим напылением; источник излучения - высокотемпературная нихромовая спираль, покрытая спецкерамикой с резистивным подогревом; синхронизация с помощью гелий-неонового лазера, точность по волновому числу ±0,005 см"').

Сравнительные моторные испытания проводились в лабораторных условиях - на стенде (рисунок 4), включающем тракторный дизель 4411/12,5 (Д-243) с системой отвода отработанных газов, динамометрическую машину К8-56/4 со штатными контрольно-измерительными приборами, а также скомплектованный измерительно-регистрирующий комплекс.

Рисунок 4 - Общий вид экспериментальной моторной установки

В полевых условиях в Тамбовской области (в ООО «Юго-Восточная агрогруппа»), где начиная с предпосевной обработки поля, возделывания сельскохозяйственных культур и заканчивая уборкой урожая проводили испытания наиболее распространенной в сельском хозяйстве автотракторной техники: ДТ-75Н (двигатель СМД-18Н, неразделенная камера сгорания с кольцевым вихрем); ДТ-75МВ/М (двигатель А-41, неразделенная камера сгорания с осевым вихрем); МТЗ-80/82.1 (двигатели Д-243, неразделенная камера сгорания с кольцевым вихрем); Т-130М (двигатель Д-160, неразделенная камера сгорания с кольцевым вихрем) при их эксплуатации на смесевом топливе (минеральном дизельном топливе и биотопливе).

В основе исследований по определению оценочных (мощностных, экономических, экологических) показателей эффективности работы автотракторного дизеля и агрегатов топливоподачи положен принцип сопоставления выбранных показателей в типичных условиях статических и динамических (эксплуатационных) режимов на основе анализа показаний измерительных приборов (давления, расхода топлива, комплексного анализа используемых топлив). Результаты экспериментов были обработаны методом регрессионного анализа с помощью

метода наименьших квадратов.

В четвертом разделе «Результаты экспериментальных исследований» приведен анализ результатов исследований комплексного технологического процесса получения смесевош (светлые нефтепродукты и биотопливо) топлива. Цель выполнения экспериментальных исследований — проверка корректности теоретических предпосылок, отработка основных конструктивно-режимных и технологических параметров опытно-промышленных установок для получения смесевого топлива, получение сравнительных моторных испытаний работы дизельного двигателя на разработанных топливных композициях.

Проведенные эксперименты показали, что качество масел, предназначенных для их переработки в биотопливо, должно отвечать определенным требованиям. В основе этих требований заложено условие более полного использования катализатора в процессе реакции метанолиза, поскольку наличие примесей в масле приводит к дополнительному расходу катализатора на протекание побочных реакций с ним в ущерб протекания основной реакции метанолиза растительных масел. Установлено, что проведение только операции гидратации с последующим центрифугированием доводит свойства полученных масел до кондиционных (таблица 1).

Проведены хроматографические исследования дизельного и смесевых композиций топлива в процентном соотношении 10:90, 20:80, 30:70, 50:50, 80:20 соответственно. В нефтяном дизельном топливе обнаружены (около 35 %) алканы с С5 до Со, (18 %) ароматические соединения, (48 %) алканы с Сю до С25 нормального и изостроения.

При внесение до 20 % биотоплива общая картина не изменялась, добавлялись характерные для эфиров кислотные остатки: пальмитиновый, стеариновый, олеиновый и арахиновый. С дальнейшим увеличением соотношения (50 : 50) легкие фракции уменьшались на 18 %. Максимальное содержание 72 % высококипя-щих соединений было при 80 % внесении эфиров. Улучшение физико-химических параметров смесевого топлива достигалось за счет его импульсной многофакторной энергетической обработки в роторных аппаратах.

Таблица 1 - Основные требования, предъявляемые к маслам

Показатели Предельно допустимые величины показателей Полученные значения показателей

Прозрачность прозрачное прозрачное

Содержание твердых частиц, % отсутствие отсутствуют

Кислотное число, мг КОН/г, не более 0,1 0,075

Содержание свободных жирных кислот, %, не более 0,1 0,08

Содержание воды, %, не более 0,01 0,009

Содержание фосфолипидов, % отсутствие отсутствуют

Содержание мыла, % отсутствие отсутствует

Йодное число, г ]21100 г, не более 120 93

Содержание неомыляемых веществ, %, не более 0,1 0,05

Содержание триглицеридов, %, не менее 98,5 99,1

Перекисное число, % йода , не более 0,01 0,005

Для адаптации двигателя внутреннего сгорания к работе на биотопливе проведены сравнительные моторные исследования работы дизеля на нефтяном дизельном, метиловом эфире растительного масла (МЭРМ) и смесевом топливе по параметрам рабочего цикла, мощностным, экономическим и экологическим показателям. Результаты экспериментальных исследований обработаны в виде графиков (рисунок 5). Анализ результатов исследований показывает, что в зависимости от вида топлива эффективная мощность дизеля на номинальном режиме уменьшается всего на 0,8-3,1 %. Данное уменьшение обусловлено снижением теплоты сгорания смесевого топлива. Часовой расход и удельный эффективный часовой расход возрастают соответственно на 1,9-4,2 % и на 2,57,5 %, а содержание углеводородов в отработавших газах уменьшается на 1,88,3 % по отношению к работе на нефтяном дизельном топливе.

Наилучшие результаты по часовому и удельному расходам топлива были получены при работе на топливе, состоящем из 20 % биотоплива и 80 % дизельного топлива, а по эффективной мощности и содержанию оксидов углерода в отработавших газах - метиловые эфиры растительных масел.

Содврпнм нсида угларода • •трабфтааших гамх при различии! нагрузка! работы двигателя (л = 2200 обГмж)

\ \\

V

\ \ \ \\

1

О 10 20

Нагрузка н

-80%ДТ-20%МЭРМ

30

термом, кгм

-•-МЭРМ

Содержаще оксидов азота в отработавших газах при различных нагрузках работы двигателя (п г 2200 об/мин}

1800

1600 1400 1200 = 1000

600 400 200 0

X'/

/ //

! !

!,

4//

//

'Ж

-*-ДТ

0 10 20 30 40

Нагрузка на тормозе, кгм

-80%ДТ-20%МЭРМ -»-МЭРМ н

-ДТ

Изменение эффективной мощ ноет* от нагрузки работы двигателя (п ■ 2200 об/мин)

70 60 £ 50

§ 40 §

£ 30

К га

| 20 а>

I10

о

^У /я/

^рг-

А0

у

/Г

I 10 20 30 40 Нагрузка на торюзе, кгм

-80%ДТ-20%МЭРМ -»-МЭРМ -А-ДТ

Зависимость часового расхода топлива от нагрузки работы двигателя (п ■ 2200 о(Укмн)

4 я/

У1 ¿/А

50

О 10 20 30 40 Нагрузка на тормозе,кгм

-80%ДТ-20%МЭРМ -»-МЭРМ -А-ДТ

50

Рисунок 5 —Результаты экспериментальных исследований

Так часовой расход топлива увеличился на 1,9 %, удельный эффективный часовой расход топлива - на 2,6 %, эффективная мощность уменьшается - на 0,9 %, содержание оксидов углерода в отработавших газах — на 8,1% по отношению к работе двигателя на дизтопливе.

В процессе получения смесевого топлива на модифицированном роторном аппарате были существенно улучшены показатели качества топлива за счет деструкции молекул нормального строения и образования ряда радикалов и осколков молекул, стабилизированных с помощью агидола-12. Новый вид топлива за счет более полного сгорания позволил перейти к более экономичному режиму эксплуатации автотракторной техники — часовой расход топлива увеличился всего на 0,2-0,3 %, удельный эффективный часовой расход топлива - на 0,7-0,9 %, эффективная мощность практически не изменилась, а содержание оксидов углерода в отработавших газах резко снизилось - до 27 %, углеводородов — до 25 %, сажи — до 40 %, оксидов азота — практически без изменения по отношению к работе двигателя на дизтопливе.

Проведенные исследования позволили заключить, что смесевое топливо (в пропорции 20 % биотоплива и 80 % нефтяного дизельного) способно существенно улучшить энергетические и экологические показатели дизеля без нанесения ущерба потребности населения в растительных маслах.

В пятом разделе «Экономическая оценка результатов исследований» представлен расчет экономического эффекта по известной методике за счет снижения стоимости полученного смесевого топлива при эксплуатации одного трактора типа МТЗ-82. Экономическая эффективность от использования смесевого топлива только на одном тракторе составила 18600 рублей в год. В этом эффекте не учтено, что применяя смесевое топливо (светлые нефтепродукты и биодизель) мы улучшаем его качество (обуславливающее снижение затрат на проведение ТО и ремонтных работ), устраняем перерасход топлива (связанный с использованием некондиционных нефтепродуктов), уменьшаем загрязнение окружающей среды (способствующее обеспечению экологической безопасности сельскохозяйственного производства), обеспечиваем животноводство ценным кормом (жмых и шрот, имеющие среднее содержание белка 35-40%), получаем глицерин с последующей его реализацией в фармацевтическую и химическую промышленность.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проблема разработки и внедрения отечественного биотоплива назрела и имеет особое значение, поскольку наша страна в ее решении отстает от передовых зарубежных стран, в то время как имеющиеся условия для организации производства биотоплива в АПК России во многом предпочтительнее условиям Запада. Для получения биотоплива используют аппарат с механическим перемешиванием, в котором практически невозможна дальнейшая интенсификация прямых химико-диффузионных процессов - это является главным недостатком аппаратурного оформления всех известных зарубежных технологий получения биотоплива. Для устранения этих негативных факторов разработана эффективная комплексная технология получения смесевого топлива, в основе которой заложено многофакторное энергетическое воздействие в импульсной форме, разрушающее связи между отдельными частями молекул и влияющее на изменение структурной вязкости, в результате которых происходит улучшение физико-химических параметров топлива, его эксплуатационных и экологических свойств, а выход метиловых эфиров жирных кислот увеличивается до 98,5 %.

2. Установлены 11 показателей качества и их предельно допустимые значения, предъявляемые к рапсовому маслу для определения возможности эффективной переработки его в биотопливо. Превышение предельных значений любого из трех основных показателей примесей масла (содержание воды, кислотное и перекисное числа) в 1,5-1,67 раза приводит к существенному (в 7,07,5 раз) перерасходу катализатора.

3. Разработаны модифицированные роторные аппараты, в которых происходит многофакторное энергетическое воздействие на обрабатываемые жидкие разнородные среды в импульсной форме, обуславливающее интенсификацию кинетики метанолиза растительных масел, процесса смешивания нефтяного дизельного топлива и биотоплива, а также снижение энергозатрат (до 35 %) при проведении технологических процессов получения биотоплива по сравнению с традиционными аппаратами с механическим перемешиванием и ТЭНами. Выполнено теоретическое исследование нестационарного течения среды в ра-

диальном зазоре между ротором и статором, получены аналитические зависимости, характеризующие особенности этого течения. Разработан алгоритм и получены аналитические зависимости для определения потребляемой мощности роторным аппаратом на основании физически обоснованных предпосылок, учитывающих особенности работы роторного аппарата в различных режимах.

4. Установлено, что с увеличением содержания биотоплива в смесевом топливе наблюдается рост часового и удельного эффективного расхода топлива, однако при увеличении содержания биотоплива в смесевом топливе до 20 % изменение эффективного КПД не превышало 1 %, что соизмеримо с точностью измерения расхода топлива. С ростом содержания биотоплива в смесевом топливе до 20 % наблюдалось снижение удельных массовых выбросов оксидов азота на 10,2 %, а с увеличением до 50 % отмечен рост выбросов оксида азота, превышающих эти выбросы при работе на нефтяном дизельном топливе. С увеличением содержания биотоплива в смесевом топливе отмечено монотонное снижение удельных массовых выбросов монооксида углерода СО почти в 1,5 раза. Анализ результатов испытаний дизелей показывает практическую возможность существенного улучшения их экологических показателей при работе на смесевом (светлые нефтепродукты и биодизель) топливе: эффективная мощность дизеля на номинальном режиме уменьшается на 0,8-3,1 % (данное уменьшение обусловлено снижением теплоты сгорания смесевого топлива); часовой расход и удельный эффективный часовой расход возрастают соответственно на 1,9-4,2% и на 2,5-7,5%, а содержание углеводородов в отработавших газах уменьшается на 1,8-8,3% по отношению к работе на товарном дизельном топливе; уменьшение выбросов СО в отработавших газах до 18-20%; снижение дымности до 35%. Проведенные исследования показали возможность существенного улучшения показателей дизеля при его работе на смесевых топливах.

5. В условиях АПК России следует производить смесевое топливо путем смешения нефтяных дизельных топлив (80 %) с метиловыми эфирами рапсового масла (20 %), и целесообразно создавать предприятия для его

производства на региональном уровне. Экономическая эффективность от использования смесевого топлива только на одном тракторе составила 18600 рублей в год. В этом эффекте не учтено, что применение смесевого топлива приводит к улучшению его качества, устраняет перерасход топлива, уменьшает загрязнение окружающей среды, обеспечивает животноводческую отрасль ценным кормом (жмых и шрот), а получаемый глицерин можно успешно реализовать в фармацевтической и химической промышленности.

Основные обозначения

R* - радиус камеры, м; Rp - радиус ротора, м; Rc - радиус статора, м; 5 - зазор между ротором и статором, м; а - ширина канала, м; h - высота канала, м; hK -высота камеры, м; 1с - длина статора, м; 1р - длина ротора, м; г - радиальная координата, м; °> — угловая частота вращения ротора, с"'; (р - азимутальная координата в цилиндрической системе координат, рад; V - масштаб радиальной составляющей скорости потока через канал ротора, м/с; (VT+5^-l)=m , , V1 -¿ï =Р обозначения в формуле (3);

28 25,

Я и а * — относительные зазоры; NK - мощность, необходимая для

сообщения кинетической энергии жидкости, находящейся во вращающемся роторе, Вт; NTi - мощность, расходуемая на преодоление сил трения в зазоре (оценивает величину диссипации энергии), Вт; Nn - мощность, расходуемая на преодоление сил трения в осевом зазоре между торцом ротора и корпусом, Вт; NM - мощность, необходимая для преодоления сил трения в подшипниках, уплотнениях и т.п., то есть слагаемое, оценивающее механические потери в конструкции роторного аппарата, Вт; NTp - мощность, затрачиваемая на прокачку жидкости по подводящим трубопроводам, Вт; п - количество роторов, п = 2.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Битопливо для дизелей / С.А. Нашрнов, А.А. Макушин, C.B. Роман-

цова, О.В. Матвеев, А.П. Ликсутина, Р.В. Фокин //Автомобильная промышленность. -2006. - № 10. - С. 34-36.

2. Нагорнов С.А., Фокин Р.В. Работа двигателя на разных видах топлива // Сельский механизатор. - 2008. - № 7. - С. 42-43.

3. Нагорнов С., Фокин Р. Состояние и перспективы производства биотоплива// Сельский механизатор.-2008.-№ 10.-С. 40.

Публикации в сборниках научных трудов и материалах конференций

1. Особенности течения среды в каналах роторного аппарата /В.М. Червяков, А.И. Четыркин, С.А. Нагорнов, Р.В. Фокин // Повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники. — Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. № 8. - Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2006. - С. 97-100.

2. Энергетическая характеристика роторного аппарата /В.М. Червяков, А.И. Четыркин, С.А. Нагорнов, Р.В. Фокин // Повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники. — Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. № 8. - Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2006. - С. 100-103.

3. Нагорнов С.А., Фокин Р.В., Промтов М.А. Структура потоков жидкости в зазоре между ротором и статором пульсационного аппарата роторного типа // Пути использования биомассы в качестве энергоресурсов. - Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. № 12. - Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2006. - С. 60-73.

4. Нагорнов С.А., Фокин Р.В. Использование пульсационных аппаратов роторного типа для деструкции углеводородов // Пути использования биомассы в качестве энергоресурсов. - Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. № 12. - Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2006. - С. 73-78.

5. Нагорнов С.А., Фокин Р.В., Червяков В.М. О динамике кавитационного пузырька в пульсационных аппаратах роторного типа // Пути использования биомассы в качестве энергоресурсов. - Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. № 12. - Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2006. - С. 99-102.

6. Нагорнов С.А., Фокин Р.В. Совершенствование энергоэкологических показателей дизелей // Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукцию: Сб. науч. докл. XIV междунар.

научно-практич. конф. 4.2. Энергосбережение при производстве сельскохозяйственной продукции. - Тамбов.: Издательство ГНУ ВИИТиН, 2007. - С. 76-80.

7. Нагорнов С.А., Фокин Р.В. Модель процесса горения биотоплива в дизеле // Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукцию: Сб. науч. докл. XIV междунар. научно-прак-тич. конф. 4.2. Энергосбережение при производстве сельскохозяйственной продукции. - Тамбов.: Издательство ГНУ ВИИТиН, 2007. - С. 81-84.

8. Нагорнов СЛ., Фокин Р.В. Физико-химические и эксплуатационные свойства водно-био-топливных эмульсий // Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукцию: Сб. науч. докл. XIV междунар. научно-практич. конф. 4.2. Энергосбережение при производстве сельскохозяйственной продукции. — Тамбов.: Издательство ГНУ ВИИТиН, 2007. - С. 85-86.

9. Нагорнов С.А., Фокин Р.В. Результаты моторных испытаний работы дизеля на биотопливе //Актуальные вопросы аграрной науки и образования: Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 65-летию Ульяновской ГСХА (20-22 мая 2008 г.). Т. VI. Инженерно-техническое обеспечение АПК. - Ульяновск: ГСХА, 2008. - С. 123-128.

10. Фокин Р.В. Расчет теплоты сгорания биодизелыюго топлива // Современные проблемы технологии производства, хранения, переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции. Т. 2: Материалы Международной научно-практической конференции - Мичуринск.: Изд-во ФГОУ ВПО Мич-ГАУ, 2007. - С. 302-306.

11. Фокин Р.В. Коммерческая эффективность производства и использования биотоплива из органического сырья // Инновационный менеджмент в сфере высоких технологий: Сборник научных трудов Всероссийской школы-семинара молодых ученых и преподавателей, аспирантов, студентов - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2008. - С. 119-125.

12. Нагорнов С.А., Фокин Р.В. Модель течения несжимаемой жидкости в каналах модифицированного роторного аппарата // Биоэнергетика и проблем-

ные вопросы ее развития: Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. № 14. - Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2008. - С. 11 -21.

13. Нагориов С.А., Фокин Р.В. Методика расчета мощности, потребляемой модифицированным роторным аппаратом // Биоэнергетика и проблемные вопросы ее развития: Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. № 14. - Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2008. - С. 21-26.

14. Нагорнов С.А., Фокин Р.В. Пути интенсификации химико-диффузионных процессов в роторных аппаратах // Биоэнергетика и проблемные вопросы ее развития: Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. № 14. - Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2008.-С. 26-32.

15. Нагорнов С.А., Матвеев О.В., Фокин Р.В. Комплексный технологический процесс получения смесевого топлива // Биоэнергетика и проблемные вопросы ее развития: Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. № 14. - Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2008. - С. 33-39.

16. Фокин Р.В., Рязанцева И.А. Анализ известных технологий получения биотоплива // Биоэнергетика и проблемные вопросы ее развития: Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. № 14. - Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2008. - С. 40-44.

Патенты:

1. Способ обработки растительных масел / С.А. Нагорнов, C.B. Роман-цова, О.В. Матвеев, А.П. Ликсутина, Р.В. Фокин - Патент на изобретение № 2319735. Бюл. изобретений. 2008. № 8.

2. Роторный аппарат / С.А. Нагорнов, В.М. Червяков, А.И. Четырин, Р.В. Фокин - Патент на изобретение № 2317141. Бюл. изобретений. 2008. № 5.

3. Роторный аппарат / С.А. Нагорнов, В.М. Червяков, A.A. Коптев, Р.В. Фокин-Патент на изобретение № 2317142. Бюл. изобретений. 2008. № 5.

Отпечатано в издательско-полиграфигеском центре МичГАУ

Подписано в печать 22.10.08г Формат 60x84 '/ i6, Бумага офсетная № 1. Уел печл. 1,1 Тираж 100 экз. Ризограф Заказ №13868

Издательско-полиграфический центр Мичуринскою государственного аграрного университета 393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, тел. +7 (47545) 5-55-12 F.-mail: wcic.m'flm^aH ni

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Анализ известных технологий получения биотоплива.

1.2 Использование роторных аппаратов для интенсификации технологических процессов.

1.3 Опыт практического использования растительных масел и их производных в качестве топлива для дизелей.;.

Выводы.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСЕВОГО ТОПЛИВА.

2.1 Разработка технологического процесса получения смесевого топлива.

2.2 Модель течения несжимаемой жидкости в каналах роторного аппарата.

2.3 Алгоритм расчета мощности, потребляемой роторным аппаратом

2.4 Пути интенсификации химико-диффузионных процессов в роторных аппаратах.

Выводы.

3 МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Программа экспериментальных исследований.

3.2 Методика получения смесевого топлива.

3.3 Методика определения метиловых эфиров жирных кислот.

3.4 Методика определения содержания неомыляемых веществ.

3.5 Методика определения собственной влаги.

3.6 Методика определения кислотного числа.

3.7 Методика определения йодного числа.

3.8 Методика определения перекисного числа.

3.9 Методика определения числа омыления.

ЗЛО Методика проведения исследований работы дизеля.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1 Разработка технологий получения смесевого топлива.

4.2 Определение теплоты сгорания биотоплива расчетными методами.

4.3 Результаты сравнительных моторных испытаний работы полнометражного дизельного двигателя на товарном и смесевом топливах.

Выводы.

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 171 5.1 Экономическая эффективность применения смесевого топлива

Выводы по главе.

Всевозрастающие требования европейских санитарных норм к составу отработавших газов двигателей внутреннего сгорания обуславливают необходимость получения и использования экологически более чистого малосернистого дизельного топлива. Однако применение дизельного топлива с низким содержанием серы приводит к ухудшению его эксплуатационных параметров, например, смазывающих свойств. Одним из наиболее перспективных путей улучшения качества рассматриваемого топлива является добавление к нему биотоплива (метиловых эфиров растительных масел) в качестве биодобавок.

Практическое использование биотоплива в России стало официально разрешенным после введения с 1 июля 2006 года национального стандарта ГОСТ Р 52368-2005 (ЕН 590:2004), допускающего присутствие (до 5 %) в дизельном топливе метиловых эфиров жирных кислот. Планируется начать выпуск отечественного смесевого топлива (нефтяного дизельного и биотоплива) с 2009 г. В соответствии с прогнозом Минсельхоза РФ только для удовлетворения потребностей АПК в смесевом топливе для дизелей с 2010 г. ежегодное потребление биотоплива должно составлять не менее 600 тысяч тонн в год.

Для организации производства такого объема биотоплива нужно располагать современными технологиями его получения и соответствующим оборудованием, которые в России практически пока отсутствуют.

Строительство новых заводов (в Липецкой области, Краснодарском крае и др.), сначала планируемых якобы для выпуска биотоплива, во всех случаях заканчивалось только созданием производства получения растительных масел, включая рапсовое, которое в основном отправлялось за границу (на экспорт). О возможности перехода к получению биотоплива на этих заводах в средствах массовой информации пока не отмечается.

Большая потребность в биотопливе требует научно обоснованного поиска путей интенсификации технологических процессов его получения. В настоящее время имеется сравнительно небольшое количество работ, в основном, зарубежных авторов, посвященных разработке технологий получения и исследованию использования биотоплива в тепловых двигателях, противоречивость которых к тому же не позволяет однозначно использовать их результаты. Существующие аппараты с мешалками уже не в состоянии справиться с задачей интенсификации технологического процесса, а другие перспективные направления до сих пор не разработаны.

Следовательно, одной из наиболее насущных для АПК задач является создание эффективных комплексных технологий получения смесевых топлив высокого качества для двигателей внутреннего сгорания, отвечающих современным эксплуатационным и экологическим требованиям.

Поэтому цель настоящей работы - повышение качества нефтяных дизельных топлив путем добавления в них биодобавок, получаемых по реакции метанолиза рапсового масла с одновременной обработкой исходных веществ силовыми энергетическими полями различной физической природы.

Актуальность и перспективность выбранного направления исследований несомненны. Оно включено в перечень критических технологий Российской Федерации среди приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в России, утвержденных Президентом Российской Федерации 30 марта 2002 г. № Пр-576. Соответствует принятой Европейским Парламентом и Союзом Директиве 2003/3 О/ЕС «О содействии использованию биогорючего и других видов горючего на транспорте». Отвечает требованиям концепции развития аграрной науки и научного обеспечения АПК РФ на период до 2025 года, (утвержденной приказом Минсельхоза России от 25 июня 2007 г. № 342), в соответствии с которой одним из приоритетных направлений развития аграрной науки и научного обеспечения АПК является разработка оборудования с использованием биотоплива.

Исследования проводились в соответствии с программой 09.03.07.02

Разработать технологию хранения биодизельного топлива» Россельхозака-демии в ГНУ ВИИТиН в 2008 г. и областной целевой программой «Развитие сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия Тамбовской области на 2008 - 2012 годы», утвержденной Законом Тамбовской области № 317-з от 5 декабря 2007 г.

Внедрение комплексных технологий получения смесевого топлива позволит регионам самостоятельно (на местном уровне) решать свои энергетические проблемы, а в целом по России - трансформировать растениеводство из основного потребителя нефтяного дизельного топлива в главного производителя экологически чистых компонентов моторного топлива, существенно экономить углеводороды нефти, являющиеся ценным сырьем для химической промышленности (при производстве резины, полимеров, пластика, синтетических волокон, красителей и ряда других органических продуктов).

На защиту выносится: комплексная технология получения смесевого (нефтяное дизельное топливо и биотопливо) топлива; способ обработки растительных масел; модель течения несжимаемой жидкости в каналах роторного аппарата; алгоритм расчета мощности, потребляемой роторным аппаратом; результаты сравнительных моторных испытаний тракторных двигателей в стендовых и производственных условиях при использовании нефтяного дизельного и смесевого топлива.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Проблема разработки и внедрения отечественного биотоплива назрела и имеет особое значение, поскольку наша страна в ее решении отстает от передовых зарубежных стран, в то время как имеющиеся условия для организации производства биотоплива в АПК России во многом предпочтительнее условиям Запада. Для получения биотоплива используют аппарат с механическим перемешиванием, в котором практически невозможна дальнейшая интенсификация прямых химико-диффузионных процессов — это является главным недостатком аппаратурного оформления всех известных зарубежных технологий получения биотоплива. Для устранения этих негативных факторов разработана эффективная комплексная технология получения смесевого топлива, в основе которой заложено многофакторное энергетическое воздействие в импульсной форме, разрушающее связи между отдельными частями молекул и влияющее на изменение структурной вязкости, в результате кото} рых происходит улучшение физико-химических параметров топлива, его эксплуатационных и экологических свойств, а выход метиловых эфиров жирных кислот увеличивается до 98,5 %.

2 Установлены 11 показателей качества и их предельно допустимые значения, предъявляемые к рапсовому маслу для определения возможности эффективной переработки его в биотопливо. Превышение предельных значений любого из трех основных показателей примесей масла (содержание воды, кислотное и перекисное числа) в 1,5-1,67 раза приводит к существенному (в 7,0-7,5 раз) перерасходу катализатора.

3 Разработаны модифицированные роторные аппараты, в которых происходит многофакторное энергетическое воздействие на обрабатываемые жидкие разнородные среды в импульсной форме, обуславливающее интенсификацию кинетики метанолиза растительных масел, процесса смешивания нефтяного дизельного топлива и биотоплива, а также снижение энергозатрат (до 35 %) при проведении технологических процессов получения биотоплива по сравнению с традиционными аппаратами с механическим перемешиванием и ТЭНами. Выполнено теоретическое исследование нестационарного течения среды в радиальном зазоре между ротором^ и статором, получены аналитические зависимости, характеризующие особенности этого течения. Разработан алгоритм и получены аналитические зависимости для определения потребляемой мощности роторным аппаратом на основании физически обоснованных предпосылок, учитывающих особенности работы роторного аппарата в различных режимах.

4 Установлено, что с увеличением содержания биотоплива в смесевом топливе наблюдается рост часового и удельного эффективного расхода топлива, однако при увеличении содержания биотоплива в смесевом топливе до 20 % изменение эффективного КПД не превышало,, 1 %, что соизмеримо с точностью измерения расхода топлива. С ростом содержания биотоплива в смесевом топливе до 20 % наблюдалось снижение удельных массовых выбросов оксидов азота на 10,2 %, а с увеличением до 50 % отмечен рост выбросов оксида азота, превышающих эти выбросы при работе на нефтяном дизельном топливе. С увеличением содержания биотоплива в смесевом топливе отмечено монотонное снижение удельных массовых выбросов монооксида углерода СО почти в 1,5 раза. Анализ результатов испытаний дизелей показывает практическую возможность существенного улучшения их экологических показателей при работе щ смесевом (светлые нефтепродукты и биодизель) топливе: эффективная мощность дизеля на номинальном режиме уменьшается на 0,8-3,1 % (данное уменьшение обусловлено снижением теплоты сгорания смесевого топлива); часовой расход и удельный эффективный часовой расход возрастают соответственно на 1,9-4,2% и на 2,5-7,5%, а содержание углеводородов в отработавших газах уменьшается на 1,8-8,3% по отношению к работе на товарном дизельном топливе; уменьшение выбросов СО в отработавших газах на 18-20%; снижение дымности на 35%. Проведенные исследования показали возможность существенного улучшения показателей дизеля при его работе на смесевых топливах.

5 В условиях АПК России следует производить смесевое топливо путем смешения нефтяных дизельных топлив (80 %) с метиловыми эфирами рапсового масла (20 %), и целесообразно создавать предприятия для его производства на региональном уровне. Экономическая эффективность от использования смесевого топлива только на одном тракторе составила 18600 рублей в год. В этом эффекте не учтено, что применение смесевого топлива приводит к улучшению его качества, устраняет перерасход топлива, уменьшает загрязнение окружающей среды, обеспечивает животноводческую отрасль ценным кормом (жмых и шрот), а получаемый глицерин можно успешно реализовать в фармацевтической и химической промышленности. i

1. Белов В. Биотопливо из рапса //Сельский механизатор. -2004. —№ 5. —1. С. 32.

2. Сергачев В. Биодизель шанс для крестьян России // Агромир Черноземья. - 2006. -№ 7. - С. 29-31.

3. Биоэнергетика: мировой опыт и прогноз развития: Науч. аналит. обзор. / Под ред. д.э.н. С.Г. Митина М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. -204 с.

4. Биоэнергетика: перспективы развития // Экономика сельского хозяйства России. 2007. - № 7. - С. 3739. /

5. Возможности рапса как альтернативы дизельному топливу // Железные дороги мира. — 2003. № 10. - С. 41-46.

6. Головенчик Е. Зарубежный опыт организации производства и использования дизельного биотоплива на основе продуктов переработки рапсового масла // Агроэкономика. 2005. - № 8. - С. 40-42.

7. Герасименко Е. Солярка с собственного поля // Новое сельское хозяйство. 2003. - № 3. - С. 46-49.

8. Использование биологических добавок в дизельное топливо /В.Ф. Фе-доренко, Д.С. Буклагин, С.А. Нагорнов, А.Н. Зазуля, И.Г. Голубев. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. - 52 с.

9. Ликсутина А.П. Улучшение качества и экологических свойств дизельного топлива за счет использования биологического компонента: Автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.20.01 и 05.20.03 -Мичуринск-Наукоград РФ, МичГАУ, 2006. 23 с.

10. Физико-химические свойства топлива из рапсового масла / С.А. Нагорнов, О.В. Матвеев, C.B. Романцова, В.А. Поварова // Энергосбережение в сельском хозяйстве: Тез. докл. Междунар. научн.-техн. конф. (г. Москва, ВИЭСХ, 1998). 4.2. М., 1998. - С.198-199.

11. Бубнов Д.Б. Адаптация дизеля сельскохозяйственного трактора для работы на рапсовом масле: Автореф. дис. на . канд. техн. наук: 05.20.03/ Д.Б. Бубнов Москва, 1996. - 17 с.

12. Краснощекое Н.В. Энергоавтономное сельскохозяйственное предприятие, использующее биологическое топливо из семян рапса /Н.В. Красноiщеков, Г.С. Савельев // Тракторы и сельскохозяйственный транспорт. М.: ВИМ, 2000.-С. 148-169.

13. Любарский В.М. Технические и энергетические аспекты использования семян рапса для производства биодизельного топлива / В.М. Любарский, К.И. Плескис //Тр. Таврической гос. агротехнической академии. Мелитополь: ТДАТА. -2001. -Т. 17. -Вып. 2. -С. 46-50.

14. Вальехо П. Испытания дизеля МД-6 при работе на рапсовом масле / П. Вальехо, C.B. Гусаков и др. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -2001.-№4.-С. 42-44.i

15. Биотоплива будет больше //Экономика сельского хозяйства России. — 2008. № 3. — С.86-89.

16. Белов В.М. Применение в дизелях топлива растительного происхождения / В.М. Белов, С.Н. Девянин //Научный ж. «Вестник МГАУ»: Техника и технологии агропромышленного комплекса. М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2003. -Вып. 4.-С. 15-21.

17. Трактор с запахом блинчиков //Агробизнес-Россия. Агробизнес: экономика оборудование — технологии. - 2005. — № 1. — С. 51.

18. Савельев Г.С. Биологическое моторное топливо для дизелей на осноiхозяйственные машины.-2005-№ 10. —С.11-16. л

19. Савельев Г.С. Результаты испытаний двигателя MM3-243 трактора МТЗ-82 при работе на смеси рапсового масла с дизельным топливом //Сб. тр. научно.-практ.конф. «Переработка рапса на биологическое топливо». — Ростов-на-Дону, 2006. С. 14-18.

20. Слепцов О.Н. Эффективность применения топлив растительного происхождения в АПК: Автореф. дис. на . канд. техн. наук: 05.20.01/ О.Н. Слепцов Москва, 2007. - 18 с.

21. Barsic N.J., Humke A.L. Performance and Emissions Characteristics of a Naturally Aspirated Diesel Engine with Vegetable Oil/Fuels // SAE Technical Paper Series. 1981.-№ 810262.-P. 1-10.

22. Humke A.L., Barsic N.J. Performance and Emission Characteristics of a Naturally Aspirated Diesel Engine with Vegetable Oils (Part 2) // SAE Technical Paper Series. 1981.-№ 810955.-7 p.

23. Baranescu R.A., Lusco J.J. Sunflower Oil as a Fuel Extender in Direct-Injection Turbocharged Diesel Engines // SAE Technical Paper Series. 1982. -№ 820260.-P. 1-14.

24. Fort E.F., Blumberg P.N., Staph H.E., Staudt J.J. Evaluation of Cottonseed Oil as Diesel Fuel // SAE Technical Paper Series. 1982. - № 820317. -P. 1-18.

25. Vellguth G. Eignung von Pflanzenolen und Pflanzenolderivaten als Kraftstoff fur Dieselmotoren // Grundlagen der Landtechnik. 1982. — Jg. 32. - № 5.-S. 177-186.

26. Hawkins C.S., Fuls J., Hugo F.J.C. Engine Durability Tests with Sunflower Oil in an Indirect Injection Diesel Engine // SAE Technical Paper Series. 1983. -№ 831357. - P. 1-4.

27. Goettler H.J., Ziejewski M., Knudson A.M. Performance of a Diesel Engine Operating on Blends of Diesel Fuel and Crude Sunflower Oil at Normal and Elevated Fuel Temperatures // SAE Technical Paper Series. 1985. - № 852087.-P. 1-9.

28. Mazed M.A., Summers J.D., Batchelder D.G. Peanut, Soybean and Cottonseed Oil as Diesel Fuels //Transactions of the ASAE. 1985. - Vol. 28. -№ 5.-P. 1375-1377.

29. Schlautman N.J., Schinstock J.L., Hanna M.A. Unrefined Expelled Soybean Oil Performance in a Diesel Engine // Transactions of the ASAE. 1986. - Vol. 29. - № 1. - P. 70-73, 80.

30. Niehaus R.A., Goering C.E., Savage L.D., Sorenson S.C. Cracked Soybean Oil as a Fuel for a Diesel Engine // Transactions of the ASAE. — 1986. — Vol. 29. -№ 3. P. 683-689.

31. Рапс /Д. Шлар, H. Маковских, В. Захаренко и др. — М.: ФУАинформ, 1999.-208 с.

32. Федоренко В.Ф., Колчинский Ю.Л., Шилова Е.П. Состояние и развитие производства биотоплива: Науч. аналит. обзор. М.: ФГНУ «Росинфор-магротех», 2007. - 130 с.

33. Жалнин Э.В., Пугачев П.М., Орехов А.П. Технология возделывания семян рапса и их переработки в биотопливо // Техника и оборудование для села. 2008. - № 7. - С. 20-24.

34. Результаты испытаний и перспективы эксплуатации дизелей на биотопливе / В.Ф. Федоренко, Д.С. Буклагин, С.А. Нагорнов, А.Н. Зазуля, И.Г. Голубев, А.П. Ликсутина. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008. - 136 с.

35. Топливо и смазочные материалы: Учебное пособие / Остриков В.В., Нагорнов С.А., Гафуров И.Д. Уфа: Изд-во Башкирского ГАУ, 2006. - 292 с.

36. Система использования техники в сельскохозяйственном производстве. /Под ред. акад. Россельхозакадемии Н.В. Краснощекова М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. - 520 с.

37. Статистические материалы и результаты исследований развитияiагропромышленного производства России М.: Изд-во РАСХН, 2008. — 28 с.

38. Смирнова М. Перспективы комплексного использования рапса (зарубежный и отечественный опыт) // Международныйсельскохозяйственный журнал. 1996. - № 1. — С. 50-52.

39. Производство моторного топлива из семян рапса / Евич П., Шедива 3., Порев И.А., Лисина С.Ю. // Техника в сельском хозяйстве. — 1996. — № 5. — С. 31-32.

40. Schwab A.W., Bagby М.О., Freedman В. Preparation and Properties ofi

41. Diesel Fuels from Vegetable Oils // Fuel. 1987. - Vol. 66. - № 10. - P. 1372-1378.

42. Vellguth G. Eignung von Pflanzenolen und Pflanzenolderivaten als Kraflstoff fur Dieselmotoren // Grundlagen der Landtechnik. 1982. - Jg. 32. - № 5.-S. 177-186.

43. Lee K.T., Foglia T.A., Chang K.S. Production of Alkyl Ester as Biodiesel from Fractionated Lard and Restaurant Grease // JAOCS. 2002. - Vol. 79. - № 2. -P. 191-195.

44. Ikilic C., Yucesu H. Investigation of the Effect of Sunflower Oil Methyli

45. Esther on the Performance of a Diesel Engine I I Energy Sources. 2006. - Vol. 27. -№ 13.-P. 1225-1234.

46. Myo Т., Hamasaki K., Kinoshita E., Kitte M. Diesel Combustion Characteristics of Coconut Oil Methyl Ester // Transactions of the JSME. Ser. B. - 2006. - Vol. 72. - № 715. - P. 846-851.

47. Miyamoto N. Present Status and Future of Alternative Fuel Engines // Nihon Jidosha gijutsu. 2000. - Vol. 47. - № 3. - P. 35-41.

48. Промтов M.A. Пульсационные аппараты роторного типа: теория ипрактика. M.: Машиностроение-1, 2001. -260 с.

49. Червяков В.М., Юдаев В.Ф. Гидродинамические и кавитационные явления в роторных аппаратах. М.: Машиностроение-1, 2007. - 128 с.

50. Данилов A.M. Альтернативные топлива: достоинства и недостатки. Проблемы применения /A.M. Данилов, Э.Ф. Каминмкий, В.А. Хавкин // Российский химический журнал. 2003. - T. XLVII. - № 6. - С. 4-11.

51. Антипов И.А., Емельянов В.Е. Государственное регулирование ценообразования на рынке моторных топлив: неиспользованные возможности оксигенатов как возобновляемых и экологически чистых альтернативных топлив // Мир нефтепродуктов. 2005. - № 5. - С. 38-40.

52. Field Endurance Test of Diesel Engines Fueled with Sunflower Oil /T.J. German, K.R. Kaufman, G.L. Pratt, J. Derry // Diesel Fuel Blends: SAE Technical Paper Series. 1985. - № 850239. - P. 1-13.

53. Neues Motorenkonzept // Deutsche Maschinenwelt. 1992. - Jg. 69. - №4. S. 20.

54. Impact of Using Biodiesels of Different Origin and Additives on the Performance of a Stationary Diesel Engine/A. Sendari, K. Fragioudakis, S. Kalligeros,

55. Stournas, E. Lois // Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. 2000. - Vol. 122. - № 4. - P. 624-631.

56. Varde K.S. Soy Oil Sprays and Effects on Engine Performance // Transactions of the ASAE. 1984. - Vol. 27. - № 2. - P. 326-330, 336.

57. Schneider H.J. Treibstoff vom Feld: Alternative Antriebe: Bio-Masse Ermöglicht einen Geschlossenen Kohlendioxid-Kreislauf //ACE Lenkrad. 1991. -Jg. 38.-№ 9. -S. 29-31.

58. Alternative Fuels on a Small High Speed Turbocharged D.I. Diesel Engine /L. Eisbett, G. Eisbett, K. Eisbett, M. Behrens // SAE Technical Paper Series. 1983. -№ 830556. - P. 85-89.

59. Mazed M.A., Summers J.D., Batchelder D.G. Engine Endurance with Peanut, Soybean, and Cottonseed Fuels // Transactions of the ASAE. 1985. - Vol. 28. -№ 5. - P. 1371-1374.

60. Bandel W., Heinrich W. Les Carburants Derives des Huiles Vegetales et les Difficultés Relatives a leur Utilisation dans les Moteurs Diesel // Oleagineux. — 1983. An. 38. -№ 7. - P. 445-449.

61. Biodiesel ist Vorbelastet // Brennstoffspiegel. 1998. - № 10. - S. 30-31.

62. Agarwal A.K., Bijwe J., Das L.M. Effect of Biodiesel Utilization of Wear of Vital Parts in Compression Ignition Engine // Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. 2003. - Vol. 125. - № 2. - P. 604-611.

63. Agarwal A.K., Bijwe J., Das L.M. Wear Assessment in a Biodiesel Fueled Compression Ignition Engine // Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. 2003. - Vol. 125. - № 3. - P. 820-826.

64. Аронов Э.Л. Производство и использование биодизельного топлива (с рапсовым маслом) в сельском хозяйстве Германии // Техника и оборудование для села. 2007. -№> 4. -С. 38-40.

65. Материалы Интернета, http://ru.wikipedia.org/wiki.

66. Губа С.А. Опыт АЗПИ в исследовании рапсового масла в качестве биодизеля // Сб. тр. научно.-практ. конф. «Переработка рапса на биологическое топливо». Ростов-на-Дону, 2006. - С. 25.

67. Гулов В.А. Производство и переработка рапса на биологическое топливо // Сб. тр. научно.-практ. конф. «Переработка рапса на биологическое топливо». Ростов-на-Дону, 2006. - С. 28-30.

68. Девянин С., Малашенков К. Биотопливо для села // Альтернативная энергетика. 2007. - № 5-6. - С. 12-14. '

69. Жалнин Э.В., Пугачев П.М., Орехов А.П. Машинная технология производства и использования рапса в качестве моторного топлива // Матер, научно-практич. конф. «Возможности развития биоэнергетики в системе

70. АПК России» 1-4 июля 2007 г. Ростовская область, Аксайский район. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. - С. 119-125.

71. Измайлов А.Ю., Савельев Г.С. Эффективность производства и использования биодизельного топлива из рапсового /ласла в России // Ваш сельский консультант. — 2006. № 3. — С. 18-23.

72. Горбачев М. Альтернативные источники энергии для АПК // Сельский механизатор. -2007. № 4. - С. 5-6.

73. Карпачёв В.В. Перспективы и технологии возделывания ярового рапса в России // Сб. тр. научно. практ. конф. «Переработка рапса-на биологическое топливо». - Ростов-на-Дону, 2006. - С. 6-7.

74. Краснощекое Н.В. Энергоавтономное сельскохозяйственное предприятие, использующее биологическое топливо из семян рапса /Н.В. Красно-щеков, Г.С. Савельев // Тракторы и сельскохозяйственный транспорт. М.: ВИМ, 2000.-С. 148-169.

75. Кулманаков С.П. Применение рапсового масла в качестве моторного топлива // Сб. тр. научно.-практ. конф. «Переработка рапса на биологическое топливо». Ростов-на-Дону, 2006. - С. 26-27.

76. Кулманаков С., Шашев А. Сможет ли рапс заменить нефть? // Сельский механизатор. 2008. - № 1. - С.12-13.

77. Лукомец В.М., Горлов С.Л., Кривошлыков K.M. Перспективы производства биодизельного топлива из семян масличных культур // Вестник РАС-ХН. 2007. - № 4. - С. 20-21.

78. Малашенков К. Альтернативный рапс //Сельский механизатор. — 2007.-№ 1.-С. 26-27.

79. Малашенков К.А. Экономическая эффективность возделывания рапса в России // Экономические проблемы совершенствования деятельности предприятий АПК: Сборник научных трудов. М.: МГАУ им. В.П. Горячки-на, 2000.-С. 38-44.

80. Митусова Т.Н., Калинина М.В. Перспективы использования биодиiзельного топлива // Мир нефтепродуктов. 2005. - №'5. — С. 20-23.

81. Нагорнов С.А. Перспективное топливо для дизельных двигателей // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2006. № 1(3). С. 212-216.

82. Намакштанский Я.В., Романова Е.В. Использование растительного масла в качестве моторного топлива // Вестник РАСХН. 2007. -№ 5. -С. 6-8.

83. Огурлиев A.M. Использование биотоплива в сельскохозяйственной энергетике / A.M. Огурлиев, З.А. Огурлиев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2001. -№ 2. — С. 22-24.i

84. Огурлиев A.M. Физико-химические показатели биотоплива для дизелей // Механизация и электрификация сельского хозяйства. —2005. № 4. -С. 13-17.

85. Порев И.А., Рыкалюк С.Ю. Производство и применение биотоплива из рапсового масла // Техника в сельском хозяйстве. — 1996. — № 5. — С. 26.

86. Пуговица Н. Поедем на рапсе? //Сельская жизнь. 1996.№ 4.С. 3.

87. Савельев Г.С. Производство и использование биодизельного топлива из рапса. М.: ГНУ ВИМ Россельхозакадемии, 2007. - 96 с.

88. Савельев Г.С. Коммерческая эффективность производства и использования биодизельного топлива из рапсового масла /А Сб. тр. научно.-практ. конф. «Переработка рапса на биологическое топливо». Ростов-на-Дону, 2006. - С. 19-24.

89. Марченко А.П., Семенов В.Г. Альтернативное биотопливо на основе производных рапсового масла //Химия и технология топлив и масел. — 2001. —3.-С. 31-32.

90. Семенович B.C., Малашенков К.А. Современные направления использования рапса //Проблемы реформирования в агропромышленном комплексе: Сборник научных трудов. М.: МГАУ им. В.П. Горячкина, 1999. -С. 104-108.

91. Смирнова М. Перспективы комплексного использования рапса (зарубежный и отечественный опыт) // Международны^ сельскохозяйственный журнал.- 1996. -№ 1.-С. 51-52.

92. Трактор с запахом блинчиков // Агробизнес-Россия. Агробизнес: экономика оборудование — технологии. - 2005. - № 1. - С. 51.

93. Ли Р.И. Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт автомобилей. Учебное пособие по выполнению курсового проекта. Мичуринск: Мич ГПИ, 2006. - 53 с.

94. Стенд для подбора нагнетательных клапанов / H.A. Филинов, И.М. Курочкин, Н.Е. Портнов, П.П. Сарычев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1990, №3, с. 49-50. #

95. Новая технология регулирования дизельных топливных насосов / И.М. Курочкин, Н.Е. Портнов, П.П. Сарычев, H.A. Филинов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1989, №7, с. 43-44.

96. Федоренко В.Ф., Колчинский Ю.Л., Шилова Е.П. Состояние и развитие производства биотоплива: Науч. аналит. обзор. М.: ФГНУ «Росинфор-магротех», 2007. - 131 с.

97. Шилова Е.П. Биотопливо для автотракторной техники из возобновляемых источников энергии: Аналитическая справка (обзор). М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2006. - 19 с. ,

98. Шилова Е.П. Применение диметилового эфира и рапсового масла в качестве топлива в дизельных двигателях // Техника и оборудование для села. 2006. —№ 1.-С. 18-19.

99. Широкомасштабные эксперименты по введению рапсового масла в дизельное топливо // Автомобильная промышленность США. 1997. — № 3. —1. С. 5-9.

100. Анализ современных технологий и оборудования для переработки масличных культур: Научный доклад. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2000. - 63 с.

101. Аронов Э.Л. Производство и использование биодизельного топлива (с рапсовым маслом) в сельском хозяйстве Германии // Техника и оборудование для села. 2007. - № 4. - С. 38-42. ,

102. Бакланов Ю. Трудный выбор: топливо или продовольствие?//Сельская жизнь. 2007. - № 88 (23307). - 22-28 ноября. — С. 12.

103. Попельнух В.В. Оборудование для переработки рапса на биологическое топливо // Сб. тр. научно.-практ.конф. «Переработка рапса на биологическое топливо». Ростов-на-Дону, 2006. - С. 31.

104. Борхунов H.A., Маслова В.В. Компенсация удорожания энергоресурсов в сельском хозяйстве // Экономика сельского хозяйства России. 2007. -№3.-С. 27.

105. Огарков А. Необходима государственная программа использования возобновляемых источников энергии // Экономика сельского хозяйства России. 2007. -№ 3. - С. 15.

106. Перспективы использования биотоплива //Экономика сельского хозяйства России. 2007. - № 7. - С. 45.

107. Способ обработки растительных масел / С.А. Нагорнов, C.B. Романцова, О.В. Матвеев, А.П. Ликсутина, Р.В. Фокин -Патент на изобретение № 2319735. Бюл. изобретений. 2008. № 8.

108. Рапсовое масло: нет! RME и синтетическое топливо: да! // Современная сельхозтехника и оборудование. 2007. - № 5. - С. 25.

109. Белоглазов И.Н., Муравьев А.И. Интенсификация и повышение интенсивности химико-технологических процессов.-Л.: Химия, 1988.-206 с.

110. Емцев, Б.Т. Техническая гидромеханика / Б.Т. Емцев. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. — 440 с.

111. Зимин А.И. Расчёт формы поперечного сечения каналов ротора и статора гидромеханического диспергатора // Теорет. основы, хим. технол. — 1999. Т.ЗЗ. - № 4. - С. 432-434.

112. Паронян В.Х. Технология жиров и жирозаменителей—М.:ДеЛи принт, 2006. 760 с.I