回收船用柴油机废热能促进废气低炭排放.pdf

2015中国农业机械学会农机维修分会学术研讨会论文集回收船用柴油机废热能促进废气低炭排放张志勇(漳州市台商投资区角美镇农机站,福建漳州363107)摘要大型船舶通常有驾驶舱、轮机舱、货物舱、压水舱、动力输出舱等舱室布局,安装的柴油机型号额定功率大、燃料消耗量多;柴油机在工作时,燃料在气缸中燃烧放出大量的热能,气缸内燃烧温度正常在300~400℃,瞬时可高达1000—2000oC;除约35%的热能被转换成为有效的机械能外,为保证不致因高温热涨力度大降低机油的润滑性能,减少零件的强度、硬度及弹性,破坏各个运动机件相互之间的正常配合问隙,消除一系列的严重后果(死机),它通常是利用空气、水或排放废气来带走约65%的热能。它的废热气释放量多,到处排放含有污染性的物质,也往往因船舶的移动被忽视,因此回收柴油排放的废气热能尤显重要。本文依据物理学中汽化潜热概念,结合船舶舱室布局,提出利用船底压舱水量回收这部分被水和废气带走的热能,最大化地减少废气排放量。关键词柴油机汽化潜热回收热能减排废气1柴油机柴油机由缸盖部件、减压机构、配气机构、气缸体部件和油底壳部件、曲柄连杆机构、传动机构、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、电起动系统所组成,附加排气系统。,为进一步利用冷却后的95—105℃的流水量、回收废气夹带的热能量,有必要将闭式改革成为开式的水冷却方式。采用开式水冷却方式的耗水量是闭式的6倍,这符合启用船底的压舱水量作为用水资源,但必须将冷却系原有的蒸汽空气阀(节温器)简化成为温控出水阀来适应,并可以拆掉散热器和发电机,使驱动它们的功率分给水泵,以增加压输水的流量(或以提高储水箱的液面高度来增加)。(1)水的性质。冷却水以软性淡水为佳,尽量不用海水,采用硬性水时应将它煮沸,以免整个装置内严重积蓄水垢。(2)储水箱。以船底的压舱水量为源点,积蓄在箱内的水液面应当高于水泵。输水温度必须掌控在45~55℃,低于45℃或超过55℃时,热芯管及时通电或断电。,必须降低储水箱的蓄水温度约lO℃,降低温控出水阀的输出水温度约20℃。(3)水泵。,设置在水泵离心率作用下由2个节量的输出口分别向冷却系灌输2/3水量,向排气段灌输1/3水量。当冷却系流通水量暂时处在饱满状态时,它的支管道回流量是前者的2/3的流水量。(4)温控出水阀。柴油机工作时机体内的正常水温在85—95℃,当输出水口的流水温度达到70℃时阀门开始开启,达到80℃时阀门全开,通过止回阀门管道向排气段的蓄水潜热箱输流。当输出水口的流水温度低于70℃或输出管道的止回阀关闭时,则回流孔口阀门全开,流水返归储水箱内;当输出水口的流水温度达到70℃时,该阀门开始关闭,80℃时全关闭。,这是一个很有利于改变其构造的基础条件。柴油机燃烧时,约25%一30%的热能是随着它的废气排走的,回收这部分热能需优先保持它原有的排放废气性能。,中部构造管道内通常设置消声器械;使得这些部位的热能,随着废气在排放过程中在此处受阻减速,聚集的热能度极高;其废气温度可高达185—235℃。采用冷却系的尾