Апарат для приготування біодизельного палива

Апарат для приготування біодизельного палива, що містить живильний насос, струминний насос-дозатор ежекторного типу, гідродинамічний емульгатор, технологічні ємності для рапсової олії, дизельного палива та готової продукції, з'єднувальну арматуру та контрольно-вимірювальну апа 3 32720 чних ємностей для сировини (рапсового олії) й готової продукції БДП, з'єднувальної і роз'єднувальної арматури, контрольно-вимірювальних приладів й пункту керування. Головною конструктивною ланкою устаткування є суміш компонентів, які входять до складу БДП, механічної дії (в ємність вмонтована звичайна мішалка з механічним приводом). Основними недоліками такої установки є: висока енергоємність, низька надійність роботи із-за того, що часто відмовляє або ламається привід змішувача механічної дії, який не забезпечує диспергування компонентів БДП, і як висновок - зниження якості БДП. Внаслідок цих недоліків таке обладнання не отримало практичного використання в Україні. Найближчим аналогом вибране обладнання для виробництва БДП типа БДД [2]. Установка БДД [2] складається з біодизельного реактору, електронагрівача, статичного міксера, центробіжного насосу, пристрою для контролю тиску й температури. Основними недоліками такої установки [2] є: низька виробнича потужність й ефективність технологічного процесу виробництва БДП. Головним же недоліком є те, що БДП отримується в результаті простого механічного змішування компонентів, які входять до складу БДП міксером, при цьому відсутнє диспергування компонентів на молекулярному рівні. В результаті цього БДП в процесі зберігання ділиться на складові, що входили в нього, що негативно впливає на надійність роботи дизелів: прискорений знос паливної апаратури, циліндро-поршневої групи, кривошипно-шатунного механізму, клапанного механізму й інших складових деталей, а також призводить до нестабільності роботи дизельного двигуна. Мета корисної моделі - розробити малогабаритний енергозберігаючий апарат для приготування біодизельного палива на основі рапсової олії. Враховуючи можливість і перспективність виробництва і використання БДП в Україні для дизелів сільськогосподарської техніки, нами розроблений малогабаритний апарат для отримання 4 гідродинамічної активізованої суміші рапсової олії і дизельного палива нафтового походження. Апарат призначений для отримання БДП в умовах агропромислового виробництва. Схема апарата представлена на рис. Комплектність апарата - живильний насос 5, гідродинамічний емульгатор 7, струминний насосдозатор ежекторного типу 3, контрольновимірювальна апаратура 2, 10 та з'єднувальна арматура 1, 4, 6, те хнологічні баки 8, 9, 11. Як живильний насос використана установка УСЖ-01 ПС і струминний насос-дозатор ежекторного типу. Емульгатор 7 - представляє собою моноблок, що складається з паралельно ввімкнених гідродинамічних кавітаторів, двох розподільчих колекторів, вимірювальної апаратури (крани, манометри, термометри й ін.) Виробнича потужність обладнання - 20тонн/год. Технологія отримання БДП базується на дозуванні та диспергуванні рапсової олії з дизельним паливом нафтового походження . Кількість рапсової олії в БДП складає 20-25% (в залежності від цетанового числа). Технологічний процес отримання БДП складається з наступних стадій: 1. Підготовка сировини (рапсова олія). 2. Дозування та диспергування рапсової олії у потоці дизельного палива нафтового походження. 3. Вхідний аналіз та визначення якості продукції (аналіз). 4. Заключний аналіз та паспортизація готової продукції БДП. БДП на основі рапсової олії пройшло випробування у виробничих умовах. За результатами випробування отримані обнадійливі результати. Одночасно згруповані дані по спеціалізованим фірмам Німеччини, Польщі, США, а також Української аграрної академії наук, Науководослідницького транспортного інституту (м. Київ) та інших організацій. Широкі досліди з БДП з рапсовою олією проводились також у Австрії, Франції, Італії, Іспанії, Великобританії. Загальні дані, за показниками рапсового і традиційного пального, наведені у таблиці 1. Таблиця 1 Показники рапсового та дизельного пального Паливо Традиційне дизельне паливо Рапсова олія Суміш Tessol Рапсовий метиловий ефір Соєва олія Щільність при В'язкість при температуt=20°C, рі20°С, кг/м 3 ММ2 /с Цетанове число Температура загоряння Температура закупорювання холодного фільтру, С Теплотворна спроможність МДж/кг 834 4-6 50 80 -11,0 46,4 922 898 7,4 3,2 44 39 317 +15,0 -5,5 39,5 39,4 882 6-8 48 >100 -8,0 40,0 931 7,8 46 347 +18 43,7 Із таблиці 1 видно, що БДП на основі рапсової олії може бути придатним для використання у двигуна х всіх модифікацій без їх конструктивної зміни. БДП виробляє німецька фірма Tessol Stutgart шляхом диспергування 20% спирту, 25% дизельного палива, 55% холоднопресованної відфільт 5 32720 рованої рапсової олії. Така паливна суміш широко використовувалась в дизельних двигунах те хнічними університетами Штутгарта, КайзерСлаутерна й Хохенхайма. За результатами випробовувань встановлено, що викиди відпрацьованих газів за умови переходу на рапсово-етиловий ефір знижуються на 50% за умов максимального навантаження двигуна. Викид твердих частин знижується на 20%. Враховуючи, що в Україні знаходиться 80 спиртозаводів загальною потужністю 670млн. л. спирту в рік, а потреби внутрішнього харчового ринку складають 200млн. літрів спирту в рік, надлишок спирту раціонально направити на виробництво паливних сумішей для автомобільного, залізно-дорожнього, морського та річкового видів транспорту та інших споживачів рідкого палива. Відштовхуючись від зарубіжної практики виробництва й використання рапсово-дизельного палива, огляд літератури та власні результати досліджень у цій сфері, є можливість сформулювати наступне: - у світі є великий досвід використання рапсової олії для виробництва БДП; - зарубіжні технології розвинутих країн (Німеччина, Австрія, Франція та ін.) зробили використання біопалива екологічно безпечним; Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 6 - в Україні є всі можливості організації виробництва БДП на основі рапсової олії. Вагомий результат можливо отримати без корінного переобладнання дизелів серійного виробництва, вивчивши технологію отримання, яка складається з гідродинамічно активованої суміші дизельного палива нафтового походження з рапсовою олією. Це дуже важливо для агровиробництва України, яка має великі можливості виробництва рапсу (наприклад на забруднених землях Чорнобильської зони) на фоні гострого дефіциту нафтопродуктів. Використання БДП дозволить зменшити потреби нафти на 1-2млн. тонн (в залежності від обсягу виробництва БДП). Розроблений апарат буде корисним для вирішення проблеми забезпечення агровиробництва України БДП. Джерела інформації: 1. «Обладнання для виробництва біодизельного палива», Польща, компанія «Manzoil» Biodiesel fuel http://www.biodieselhomevit, інформ. листок, 13.02.2007 стр.3-9 2. Установка БДД для виробництва біодизельного палива. - інформ. листок Дніпропетровськ, http://biodiesel.dp.ua. Thu, 15 march 2006. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601