轻烃柴油混合燃料三通阀油泵供给系统研究开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

石油一直都是国民经济发展的重要基础,而随着石油进口量激增。目前,我国每能源一年消费燃料油4000万吨左右,相当于原油产量的1/4。能源供应不足已成为目前制约经济发展的重要因素,从长远来看,能源问题仍将是中国经济发展面临的最重要的问题[1]。因此,节约和替代燃料油,是缓解石油供需矛盾的重大战略措施之一。

在油气田开采过程中出现了以C4、C5和C6为组分的的副产品,这部分烃质我们成为轻烃质,这部分副产品可通过气化装置气化后混空得到轻烃燃气。轻烃不仅储量大,气化后燃烧不携带任何污染物,而且轻烃热值很高,通过合理的技术手段能够制取安全、无污染的民用与工业燃气,可替代天然气与液化石油气作为新的补充气源。是优质的洁净燃料,其来源十分广泛。由于燃烧完全,提高了设备的热效率,加上原料价廉,使工业和民用的燃料费用有所降低[1]

采用轻烃混合柴油燃料的柴油机,不但可降低烟气中的CO、CO2及颗粒物的排放,而且能极的大节约柴油使用量。双燃料发动机因为其经济、高效和清洁的特点,成为柴油机可行的替代产品。

燃油系统是双燃料发动机的重要组成部分,喷油泵供油量的多少和其均匀性决定了柴油机的排放性能、经济性和动力性。但是由于使用目前使用的在传统柱塞泵内泵腔内的燃料会发生气化现象,这种气化现象会导致燃料供给系统的供油量严重不均和产生"气阻"[2],当高压油泵产生气阻时,从而形成气阻,阻碍供油,导致喷油规律异常及喷油严重不足。通过增加供油系统压力的方法并不能解决泵腔内的汽化问题,是由于柱塞从上止点下行时,柱塞将进、回油孔封闭。此时柱塞环形槽、柱塞头部斜槽、柱塞头部腔室将与进、回油管道隔离,成为连成一体的密闭空间,进油管道的油压无法传递给该密闭空间。随着柱塞的继续下行,这个密闭空间的压力降持续降低,泵腔的压降会加速泵腔残留混合燃料的汽化。影响发动机正常循环供油,使供油不足、或供油不规律,严重时将导致发动机熄火的可能。

有一种简单的旁通单向阀技术方案,可消除燃料泵腔内的气化现象。通过研究表明:传统双燃料供给系统的泵腔不可避免存在严重的气化现象;气化现象是由于燃油泵的结构所致,泵前双燃料的供给压力、双燃料中各燃料比例、改变泵腔温度/燃料温度等措施无法消除泵腔内气化现象;旁通单向阀方案能够有效消除泵腔的气化现象;旁通单向阀方案具有简单有效、极低成本、便于实际应用推广的特点。

本课题研究目的是以实际的油泵试验台架和发动机试验台架为对象,采用试验方法验证单向阀旁通技术方案解决轻烃/柴油双燃料供给系统中“气化”现象的可行性。

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