Дешевое моторное топливо с улучшенными

МЕЖДУНАРОДНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ЭКОЛОГИИ, БЕЗОПАСНОСТИ ЧЕЛОВЕКА И ПРИРОДЫ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
И ПРОЕКТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ
199026, Санкт-Петербург, В.О., 26 линия, д. 9-А
Тел. (812) 327-42-17, факс: (812) 322-23-68
E-mail: nii@ctinet.ru, nii@niipep.spb.ru, www.niipep.spb.ru
Заставим воду «гореть» лучше, чем стандартное
моторное топливо
Дешевое моторное топливо с улучшенными
экологическими свойствами
Санкт-Петербургским Научно-исследовательским и проектно-технологическим институтом экологических проблем (НИПТИ ЭП) получен новый вид дизельного и бензинового топлива с содержание
воды от 15 до 30%, которое по своим эксплуатационным свойствам превосходит обычное топливо.
Улучшенные энергетические и экологические характеристики полученных эмульсионных топлив обеспечиваются дополнительным введением в стандартное дизельное топливо и бензин атомов водорода и кислорода в виде воды.
Полученное обогащенное топливо фактически изменяет свою структуру на молекулярном уровне,
что позволяет значительно повысить интенсивность горения исходных топлив, увеличить выход лучистой энергии и обеспечить полное сгорание парафинов, смол и других включений, содержащихся в
стандартных топливах. При сгорании обводненного топлива скорость горения выше, чем в сухом воздухе, т.к. пары воды оказывают каталитическое воздействие на процесс сгорания. Происходит частичное
разложение воды на атомарный кислород и водород.
Таким образом, применение водо-топливных эмульсий не только улучшает смесеобразование и ускоряет процесс горения, но и позволяет увеличить процент выгорания, подаваемого в двигатель топлива, уменьшить время горения сажистых остатков.
Данные эмульсионные топлива прошли необходимые стендовые испытания, что позволило выявить
их экологические и экономические показатели:
· снижение дымности в 2 – 3 раза;
· снижение содержания NOx в отработанных газах в 1,5 – 2 раза;
· повышение пожаробезопасности топливных композиций;
· возможность использования некондиционных топлив после длительного срока хранения в емкостях и с повышенным содержанием влаги;
· удешевление полученного эмульгированного товарного топлива на 150 USD за тонну по сравнению со стандартным.
Широкое применение водо-топливных эмульсий позволит снизить потребление энергии и
эмиссии СО2, что соответствует целям Киотского протокола по сохранению
стабильности климата на Земле.
ТОПЛИВО ДИЗЕЛЬНОЕ ЭМУЛЬГИРОВАННОЕ
ТУ 0251-004-76180631-2006
Санкт-Петербургским Научно-исследовательским и проектно-технологическим институтом экологических проблем (НИПТИ ЭП) разработано мобильное оборудование контейнерного типа, позволяющее получать с минимальными энергетическими затратами топливо дизельное эмульгированное ТУ 0251-004 -76180631-2006.
По своим эксплуатационным свойствам данное дизельное топливо превосходит стандартное (ГОСТ 305–82).
Результаты испытаний по применению
на дизелях водо-топливных эмульсий (ВТЭ):
1. Уменьшение эффективного расхода топлива.
При работе среднескоростного дизеля Ruston на ВТЭ (при 20% Н2О)
экономия топлива составила 2 %. При работе дизеля Gardiner 4,25”/6”
при содержании воды в эмульсии 15% расход топлива уменьшился на 7-8%.
Исследование работы американского дизеля L.E.C. показало, что при частоте вращения 1000 об/мин расход топлива уменьшился на 3%, а при 2000
об/мин на 4,5% (при 15% Н2О). При работе дизеля Bedford при 1400 об/мин
уменьшение эффективного расхода топлива составило 8% (при 20% Н2О)
и 6% (при 30% Н2О). Исследования работы дизелей 1Ч12/16, 1Ч13/14,
6ЧН16/22,5 на водо-топливной эмульсии показали, что уменьшение удельного расхода топлива составило 7%, 5% и 4,4% соответственно (при 17 %
Н2О).
2. Повышение эффективности процесса
сгорания.
Улучшение процесса сгорания ВТЭ связано с явлением «микровзрыва». Суть этого явления заключается в том, что капля распыленной
эмульсии состоит из частиц топлива, внутри которых находятся одна
или несколько микрокапелек воды. При горении топлива в дизеле данный
процесс происходит при давлениях, превосходящих критические давления
всех углеводородов, входящих в состав дизельного топлива, поэтому топливо не испаряется. Микрочастицы воды быстрее превращаются в парообразное состояние, чем то топливо, которое их обволакивает. В процессе испарения, когда давление водяных паров превысит силы поверхностного натяжения пленки топлива, произойдет разрушение капли в виде взрыва. В результате этого, капли эмульсии дробятся на более мелкие частицы, что обеспечивает лучшее смесеобразование.
В присутствии водяных паров скорость испарения капель топлива
выше. При сгорании обводненного топлива скорость горения выше, чем в
сухом воздухе, т.к. пары воды оказывают каталитическое воздействие на
процесс сгорания. Происходит образование атомарного кислорода и водорода.
Таким образом, применение водо-топливных эмульсий не только улучшает смесеобразование и ускоряет процесс горения топлива, но и
позволяет увеличить процент выгорания и уменьшить время горения сажистых остатков.
3. Повышение пожаробезопасности топлива.
Одним из преимуществ водо-топливных эмульсий является пожаробезопасность. Вопросы пожаробезопасности имеют большое значение
при хранении больших количеств топлива, при работе судовых двигателей,
при применении дизелей в оборонной промышленности. Введение воды в
топливную композицию позволяет получать пожаробезопасное топливо.
4.Увеличение моторесурса дизелей.
Состояние цилиндро-поршневой
группы (ЦПГ) двигателей
6ЧСП18/22 и 6ЧНСП18/22 при работе двигателей на ВТЭ в течение 1480
часов (один двигатель теплохода работал на ВТЭ, другой на дизельном
топливе) показало, что износ цилиндровых втулок и поршневых колец
двигателей в случае применения ВТЭ меньше. Следов коррозии внутренних
поверхностей цилиндровых втулок, поршнях, поршневых кольцах, впускных
клапанах не обнаружено. Нагар на донышках поршней, в кольцевых канавках и выпускном тракте у двигателей, работавших на эмульсии, а также
износ цилиндровых втулок в районе ВМТ меньше, чем у работавших на
дизельном топливе. Износ прецизионных пар топливной аппаратуры одинаков при работе на дизельном топливе и на ВТЭ, причем дизели, работающие на ВТЭ, менее требовательны к качеству работы и техническому
состоянию топливной аппаратуры.
Сравнение автомобильных барабанных фильтров после работы на ЭТ
(на переднем плане) и на 100% дизельном топливе (на заднем плане)