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國內首套柴油發電機余熱海水淡化示范系統成功出水 近日,由廣州中國科學院先進技術研究所和南方海上風電聯合開發有限公司在珠海桂山島聯合共建的柴油發電機組缸套冷卻水廢熱驅動的海水淡化示范系統成功調試出水,水質達到 飲用水衛生標準。該套海水淡化裝置額定日產淡水60噸,為模塊化緊湊設計。其應用對解決海島淡水資源短缺問題具有重大意義。 目前的海水淡化技術有熱法和膜法兩種,兩種方法各有優缺點,但都需要消耗大量的能源,屬于高耗能產業。為此, 廣州中國科學院先進技術研究所開展技術創新,通過回收柴油發電機組缸套冷卻水廢熱,并采用低溫多效蒸餾技術進行淡化海水,大幅降低海水淡化的能耗。該海水淡化示范系統與一臺1000kW的柴油發電機配套,額定產水量為60噸/天,對于發電機組實際發電負荷變化系統具有自適應功能,可在30%~負荷范圍內平穩運行,滿足150-300人的每日消耗淡水的需求。該項目得到了廣東省科技重大科技專項經費支持,具有獨立自主知識產權,已獲得多項授權發明 。 此外,該新技術有廣泛的應用前景,可利用包括柴油機發電機組排出的廢熱、工業生產過程排出的余熱在內的各類低品位熱能作為熱源;特別適用于余熱資源豐富但淡水資源緊缺的地區及企業,如海島(具有柴油發電機)、化工、火電、鋼鐵等行業以及大中型遠洋船舶,同時也適用于內陸工業生產過程廢熱中水純化。
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汽油機與柴油機區別在哪里? 柴油發動機一般將柴油噴入進氣管同空氣混合成為可燃混合氣再進入汽缸,經火花塞點火燃燒膨脹作功。人們通常稱它為點燃式發動機。而柴油機一般是通過噴油泵和噴油咀將柴油直接噴入發動機氣缸,和在氣缸內經壓縮后的空氣均勻混合,在高溫、高壓下自燃,推動活塞作功。人們把這種發動機通常稱之為壓燃式發動機。 柴油機汽車具有轉速高(轎車用柴油機轉速可高達5000—6000轉/分,貨車用柴油機達4000轉/分左右)質量輕、工作時噪聲小、起動容易、制造和維修費用低等特點,故在轎車和中、小型貨車及軍用越野車上得到廣泛應用。其不足之處是燃油消耗較高,因而燃油經濟性較差。柴油機汽車因壓縮比高,燃油消耗平均比柴油機汽車低30%左右,所以燃油經濟性較好。如近上市的一汽大眾生產的TDI1。7升柴油轎車比1。6升柴油轎車每百公里可節約2升油。一般貨車大都采用柴油機。柴油機的弱點是轉速較柴油機低(一般 轉速在2500—3000轉/分左右)、質量大、制造和維修費用高(因為噴油泵和噴油器加工精度要求高)。但目前柴油機的這些弱點正在逐漸得到克服,它的應用范圍正在向中、輕型貨車擴展。國外柴油轎車也有很快的發展,其 轉速可達5000轉/分。 通常,柴油發動機與柴油發動機相比熱效率高30%,因而從節約能源、降低燃料成本角度上講,柴油發動機轎車的推廣使用具有重大意義。柴油發動機與柴油發動機相比具有功率大,壽命長,動力性能好的特點,它排放產生的溫室效應比柴油低45%,一氧化碳與碳氫排放也低,在整車的使用壽命期氮氧化合物排放略大于柴油機。柴油機的不足之處是有害顆粒物排放大。近年來,柴油發動機采用渦輪增壓、中冷、直噴、尾氣催化轉換和顆粒捕集器等先進技術,柴油發動機汽車的排放已達到歐III、歐IV排放標準。在歐洲,柴油轎車比較普及,隨著環保與節能可持續發展的嚴格要求,今后汽車,特別是柴油小轎車將是一個發展趨勢。目前我國一汽大眾已經開發出捷達、寶來柴油轎車,并已在國內部分城市上市。 汽車在一定的使用條件下,以小的燃料消耗量完成單位運輸工作的能力稱為汽車的燃料經濟性。汽車燃料經濟性是汽車的主要使用性能之一。通常,燃料的消耗費用占到汽車運行費用的37%左右。影響汽車燃料經濟性的主要因素有:從汽車本身講,首先要提高發動機的熱效率、進氣效率和降低摩擦損失。其次要減少車身重量,減少空氣阻力,減少車輪的滾動阻力。第三,提高傳動效率,合理匹配變速比。從使用方面講,不同等級的路面跑起來耗油不同。交通擁擠、堵塞嚴重的狀況與暢通行駛的耗油完全不同。風、雨、氣候變化對汽車的耗油量都有影響。駕駛者的技術對耗油水平也有很重要的作用。影響汽車燃料油經濟性的因素十分多,其中主要的還是汽車發動機本身。
分析柴油機的工作原理及使用:柴油發電機柴油機的基本工作原理就是將高壓柴油噴入燃燒室中燃燒,釋放出熱能,再將熱能轉變成機械能做功。要想掌握柴油機的工作原理,首先必須了解上止點、下止點、活塞行程、配氣相位、燃燒室容積、汽缸工作容積、壓縮比、進氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程等概念。 ①上止點:指活塞離曲軸中心遠的位置或離汽缸蓋近的位置。 ②下止點:指活塞離曲軸中心近的位置。 ③活塞行程;指活塞在上、下兩個止點間的距離。從目前使用的柴油發電機柴油機情況看,135系列柴油機中活塞行程有140mm和150mm兩種,兩者之間有的配件相同,有的則不同,選購配件時應注意。 ④配氣相位:柴油發電機組柴油機的進氣門和排氣門開始開啟和關閉的時刻用曲軸轉角表示時稱為配氣相位。 ⑤燃燒室容積;指上止點以上的空間。 動到下止點時所對應的汽缸的容積。 ⑦壓縮比汽缸總容積(即燃燒室容積與汽缸工作客積之和)與燃燒室容積之比,稱為壓縮比。 ⑧進氣行程:其目的是保證汽缸內充滿足夠的新鮮空氣?;钊逻\動時,進氣門打開,周圍環境中的空氣被吸入汽缸,直到活塞到達下止點時,進氣門才關閉。 ⑨壓縮行程;活塞由下止點向上止點運動的過程中,進氣門經下止點后延續了一定角度后關閉(主要目的是多吸入新鮮空氣)。此時,排氣門仍然關閉,汽缸處于密封狀態。由于活塞的向上運動,汽缸內的空氣被壓縮,壓縮終點的壓力達3~4Wa,溫度可達500℃一750℃。注意,柴油噴入燃燒室內開始燃燒的時刻是在上止點前一定角度而不是正好在上止點。 ⑩做功行程;當活塞運行到上止點前一定角度時,噴油器開始向撒饒室內噴入高壓霧化柴油,柴油與高溫高壓空氣混合后,很快著火燃燒并釋放出大量的熱能。 這時,汽缸內氣體的壓力和溫度急速上升。在高壓氣體的推動下,活塞向下止點運動并通過連桿使曲軸旋轉輸出動力。做功行程實際上是柴油機將熱能轉化為機械能的過程。 排氣行程:在這個行程里,汽缸內的廢氣全部排出并再次吸入新鮮空氣,便進行下一個工作循環。 實際上活塞在做功行程下止點前就打開了排氣門,越過下止點后活塞上行,此時排氣門已完全打開,進氣門仍然關閉著,這時汽缸內的廢氣壓力高于大氣的壓力而沖出排氣門。為了使汽缸內的廢氣排干凈,排氣門在活塞過了上止點后才關閉。