Проектирование и расчет двигателя КамАЗ 740 на дизельном топливе и на метиловом эфире рапсового масла

Мы проанализировали производственную деятельность дюртюлинского филиала МТС «Башкирская». Одним из основных пунктов затрат на выполненные сельскохозяйственные работы – это затраты на горюче-смазочные материалы. Мы считаем актуальным снизить затраты на топливо для грузовых автомобилей, занятых в транспортировке сельхоз продукции. Простое дизельное топливо можно заменить на метиловый эфир рапсового масла.
Актуальность перехода на альтернативное топливо много лет обсуждается учеными во всем мире. Этот интерес к биотопливу связан с загрязнением окружающей среды. Выхлопные газы бензина и дизельного топлива наносят очень большой и невосполнимый вред природе, в отличие от выхлопа биотоплива. С другой стороны, запасы нефти не безграничны. И уже сейчас надо думать о будущем. Именно метиловый эфир рапсового масла является главной альтернативой дизельного топлива.
В дипломном проекте был произведен расчет работы двигателя КамАЗ 740 на дизельном топливе и на метиловом эфире рапсового масла. Анализ показал, что двигатель, без изменений его конструктивных особенностей, работает практически одинаково как на дизельном топливе, так и на альтернативном метиловом эфире рапсового масла. Лишь немного увеличивается цикловая подача при работе двигателя на биотопливе.
Существуют три основных способа производства биодизельного топлива. Первый-это процесс этерификации. Кратко говоря, при этом процессе происходит химическая реакция порционного смешения рапсового масла с метанолом и щелочью при температуре 40-45°∁, в результате которой получается метиловый эфир рапсового масла и глицерин в качестве побочного эффекта. Затем происходит отгонка метанола при повышении температуры до 60-65 °∁. Процесс занимает около 8 часов. Второй способ-это переэтерификация. Главным преимуществом является малое время процесса, которое составляет менее двух часов. Такое ускорение реакции обьясняется установкой трех и более реакторов-переэтерификаторов. В остальном процесс аналогичен этерификации. Отрицательным качеством данной технологии является то, что применение этого способа оправдано на крупных заводах по производству биодизеля и ограничено в рядовых сельскохозяйственных предприятиях из-за дороговизны технологии. Третий способ – это производство биотоплива кавитационной обработкой. В кавитационном реакторе установлен ультразвуковой излучатель , позволяющий ускорить процесс химической реакции за счет многократного интенсивного кавитационно-вихревого воздействия на движущуюся смесь. Преимущества данного способа является его безопасность, процесс переэтерификации происходит при низких температурах, что повышает безопасность производства. На весь процесс производства метилового эфира (биотопливо) затрачивается не более 20 минут. Другим преимуществом является простота в конструкции и его использования.
Недостатком этих способов производства биодизельного топлива является сложная и длительная система очистки. Очистка путем использования фильтров-отстойников несовершенна и требует внедрения новых технологий.
Одним из основных узлов предлагаемой технологической линии производства биодизельного топлива является центробежный очиститель (лист формата А графического материала, общий вид ).
В данной конструкторской разработке центробежный очиститель служит для отделения продуктов омыления и их затвердевших частиц, в том числе и растительного происхождения от жидкой среды.
Устройство работает следующим образом. Биодизельное топливо через патрубок подается в верхнюю камеру корпуса, попадает через отверстия в верхней части вала в его внутреннюю полую части и под собственным давлением подается в среднюю часть через отверстия на валу. Под действием центробежных сил более тяжелые примеси перемещаются к поверхности сетчатой обечайки, а примеси в виде твердых частиц оседают на ней. Вращающаяся рамка очищает полностью поверхность обечайки от примесей за счет постоянного к ней контакта боковых сторон, осуществляемого амортизирующим воздействием сторон S-образной формы. Очищаемая жидкость отводится через патрубок внизу средней части конструкции. Примеси под действием силы тяжести опускаются вниз и одновременно вращающимся потоком жидкости перемещаются до контакта с направляющим элементом и под действием силы тяжести через отверстия опускаются в сборник. Таким образом, обеспечивается быстрый и полный отвод примесей из зоны фильтрации. По окончании работы жидкость, находящаяся в сборнике, удаляется через отверстия стенки сборника и патрубок, после чего сборник вытаскивают и освобождают от мыльного раствора.
В разделе о безопасности жизнедеятельности были рассмотрены особенности обеспечения безопасности при эксплуатации технологической линии производства биодизельного топлива с центробежным очистителем, а так же был произведен расчет системы вентиляции помещения, в котором будет функционировать данная линия.

Диплом защищался отлично, всё есть (чертежи 11-12 лис. А1), спецификации, записка (около 125 лис. А4), приложение