Mikä on painekaasu. Puristettu maakaasu

Mutta vuoden 1973 öljykriisi herätti autoteollisuuden kiinnostuksen kaasuun.

Tekniset tiedot

Suorituskykyominaisuudet

Metaanipolttoaineella on korkeampi oktaaniluku ja ominaispalolämpö kuin polttoöljyllä tai nesteytetyillä öljykaasuilla, eikä se muutu fyysinen- Kemiallisia ominaisuuksia matalissa lämpötiloissa. Puristetun maakaasun oktaaniluku on välillä 110-125 ja se tuottaa palaessaan 48 500 kJ / kg, bensiini - 76-98 ja 44 000 kJ / kg, propaani-butaani - 102-112 ja 46 000 kJ / kg. CNG on kuitenkin stoikiometrisen seoksen lämpöarvoltaan huonompi kuin bensiini ja propaani-butaani, ja se tarjoaa 6-8 % vähemmän suorituskykyä moottoreissa, jotka on suunniteltu kahdelle polttoainetyypille.

Painekaasukäyttöisten ajoneuvojen käyttökustannukset ovat alhaisemmat. Painekaasukäyttöisten henkilöautojen, kuorma-autojen ja linja-autojen 100 kilometrin ajokilometrin hinta on 1,5-2,5 kertaa alhaisempi kuin bensiinillä, dieselpolttoaineella tai nestekaasulla toimivissa ajoneuvoissa. Metaani ei muodosta hiilikerrostumia männille, venttiileille ja sytytystulpille, ei pese öljykalvoa pois sylinterin seinistä, ei laimenna kampikammiossa olevaa öljyä, minkä vuoksi ajoneuvon huoltotarve kasvaa 1,5-kertaiseksi, käyttöikä moottoriöljystä, sytytystulpista ja sylinteri-mäntäryhmästä - 1 , 5-2 kertaa. Moottorin kuormituksen vähentäminen vähentää myös sen toiminnan melua 7-9 desibeliä.

Turvallisuus

Painekaasulaitteistolla on moninkertainen turvallisuustekijä. Sylinterien tuhoutuminen testataan, kun ne putoavat korkealta tai osuvat ampuma-aseita, altistuminen avotulelle, äärimmäisille lämpötiloille ja syövyttäville ympäristöille sekä tilastollisesti vähemmän todennäköisesti auton osien muodonmuutoksia: BMW:n mukaan näiden ruumiinosien merkittävien vaurioiden todennäköisyys on 1-5 %. Tilastojen mukaan American Gas Association on laatinut tilastot, jotka perustuvat 2400 kaasukäyttöisen ajoneuvon toimintaan, joiden yhteenlaskettu ajokilometrimäärä oli 280 miljoonaa km 1990-2000-luvuilla. Tiedot osoittivat, että 180 törmäyksestä 1 360:sta törmäys tapahtui sylinterien sijaintialueella, mutta yksikään ei vaurioitunut, ja 5 tapauksessa bensiini syttyi.

Ympäristöystävällisyys

Puristettu maakaasu on yksi ympäristöystävällisimmistä polttoainetyypeistä ja täyttää Euro-5 / Euro-6 standardin. CNG-käytön hiilidioksidipäästöt ovat 0,1 grammaa kilometriä kohden. CNG-autot päästävät ilmakehään 2 kertaa vähemmän typen oksideja, 10 kertaa vähemmän hiilimonoksidia ja 3 kertaa vähemmän muita hiilioksideja kuin bensiinimoottorilla varustetut autot. Maakaasun palaminen ei tuota nokea, eikä lyijy- ja rikkipäästöjä synny. Yleensä CNG:n käyttö tuottaa 9 kertaa vähemmän savua ympäröivään ilmaan.

Standardointi

CNG:n laatua säätelevät seuraavat kansalliset standardit:

• GOST 27577-2000 "Puristettu maakaasu polttomoottoreille. TU "(RF-standardi);
• J1616 1994 "Pinta-ajoneuvojen suositeltu käytäntö - suositeltu käytäntö paineistetun maakaasuajoneuvojen polttoaineen osalta" (Yhdysvaltain standardi, jonka on kehittänyt SAE (Society of Automotive Engineers));
• SAE J1616 (US-standardi);
• CARB (CNG-spesifikaatio, USA, Kalifornia);
• DIN 51624 "Autojen polttoaineet Maakaasu - vaatimukset ja testausmenettelyt" (saksalainen standardi);
• Legge 14 Novembre 1995, nro 481. "Disposizioni generali in tema di qualita del gas natural" (Italian standardinormit CNG:n tuotannossa käytettävälle verkkoon liitetylle maakaasulle);
• Puolan talousministeriön asetus paineistetun maakaasun (CNG) laatuvaatimuksista (Puolan standardi);
• GB 18047-2000 "Paineinen maakaasu ajoneuvon polttoaineena" (Kiinan standardi);
• SS 15 54 38 “Moottoreiden polttoaineet. - Biokaasu polttoaineena nopeille ottomoottoreille "(standardi puristetulle biometaanille, jota käytetään mm. moottorin polttoaine(tyypit A ja B); Ruotsin standardointiinstituutin kehittämä, hyväksytty 15. syyskuuta 1999 ja se on yleisesti tunnustettu Euroopan maissa);
• PCD 3 (2370) C ”Puristettu maakaasu (CNG) autoteollisuuteen. Erittely "(intialainen standardi);
• PNS 2029: 2003 "Maakaasu käytettäväksi paineistettuna polttoaineena ajoneuvoissa - Erittely" (Filippiinien standardi);
• 10K / 34 / DDJM / 1993 (Oil and Gas General Directorin asetus, päivätty 1. helmikuuta 1993) (Indonesian standardi).

Kansallisissa standardeissa näkyvät maakaasun käsittely- ja käyttötekniikat on tiivistetty kansainväliseen standardiin ISO 15403 "Maakaasu käytettäväksi paineistettuna polttoaineena ajoneuvoissa". Sen ensimmäisessä osassa asetetaan vaatimukset maakaasun osoittimille, jotka varmistavat kaasun täyttölaitteiden ja ajoneuvojen laitteiden turvallisen ja häiriöttömän toiminnan, toisessa osassa asetetaan vaatimukset parametrien määrällisille arvoille, jotka normalisoivat maakaasun laadun kuljetuspolttoaineena. .

Käyttö

Autot

Kaasuajoneuvojen moottorit luokitellaan käytettäviksi suunniteltujen polttoaineiden lukumäärän mukaan. Kaasumoottorit (omistetut, yksiarvoiset) on suunniteltu toimimaan suoraan maakaasulla, mikä tarjoaa korkeimman hyötysuhteen. Yleensä kaasukäyttöisissä ajoneuvoissa ei ole bensasäiliötä, mutta joskus ne tukevat bensiinin käyttöä varapolttoaineena. Bensiini-kaasu (kaksipolttoaine, englantilainen bi-fuel, bivalent) -moottorit mahdollistavat sekä kaasun että bensiinin käytön. Suurin osa bensiinikäyttöisistä ajoneuvoista on ajoneuvoja, jotka on muunnettu valmistajan ulkopuolella. Kaasu-diesel (eng. Dual-fuel) moottorit alhaisilla nopeuksilla kuluttavat enemmän dieseliä, suurilla nopeuksilla - enemmän kaasua. Kaasu- ja bensiini-kaasumoottorit ovat yleisimpiä henkilöautoissa ja kevyissä kuorma-autoissa, kaasu-dieselmoottorit yleisimpiä raskaissa kuorma-autoissa.

Painetulla maakaasulla toimivia tuotantoajoneuvoja valmistavat monet autoalan yritykset, mukaan lukien Audi, BMW, Cadillac, Ford, Mercedes-Benz, Chrysler, Honda, Kia, Toyota, Volkswagen. Erityisesti henkilöautojen ja kevyiden kuorma-autojen segmentissä markkinoita edustavat Fiat Doblò 1.4 CNG, Fiat Qubo 1.4 Natural Power, Ford C-Max 2.0 CNG, Mercedes-Benz B 180 NGT, Mercedes-Benz E200 NGT, Mercedes- Benz Sprinter NGT, Opel Combo Tour 1.4 Turbo CNG, Opel Zafira 1.6 CNG Ecoflex, Volkswagen Caddy 2.0 Ecofuel ja Life 2.0 Ecofuel, Volkswagen Passat 1.4 TSI Ecofuel, Volkswagen Touran 1.4 TSI Ecofuel, Volkswagen Transporter 1.4 TSI Ecofuel, Volkswagen Transporter Gas 2,0 V.5 Caravelle.0 Summum ja muut mallit. Suuria CNG-käyttöisiä tavara- ja henkilöautoja valmistavat Iveco, Scania, Volvo ja muut yritykset. Tärkeimmät venäläiset maakaasuajoneuvojen valmistajat ovat GAZ Group, KamAZ ja Volgabus. Kaikkiaan Venäjän markkinoilla on noin 150 kaasulaitteiden mallia, mukaan lukien KamAZ-kuorma-autot, keskivetoiset GAZon Next CNG, pienitonniiset GAZelle Next CNG ja GAZelle-Business CNG, henkilöautot Lada Vesta, Lada Largus, muunnelmia UAZ Patriot ja muut.

Monet hallitukset ovat turvautuneet institutionaalisiin, lainsäädännöllisiin ja taloudellisiin kannustimiin kaasupolttoaineiden popularisoimiseksi. Suosittuja organisatorisia toimenpiteitä ovat dieselpolttoaineen käytön kielto kevyissä ja keskirajoissa ajoneuvoissa tai matkustajakapasiteetissa kaupungeissa ja suojelualueilla (Pakistan, Iran, Etelä-Korea, Brasilia), kielto käyttää dieselpolttoainetta öljylajit polttoaine julkisessa ja kunnallisessa liikenteessä (Ranska), kaasupolttoaineen yritysten-kuluttajien etuoikeus saada kunnallinen tilaus (Iran, Italia). Sääntelytoimenpiteet vaikuttavat pääasiassa CNG-tankkausasemien suunnitteluun ja rakentamiseen, ja niihin sisältyy kielto rakentaa tankkausasemia ilman maakaasun tankkausyksikköä (Italia) tai lieventäminen CNG-asemien rakentamisessa kaupunkialueilla (Turkki, Itävalta, Etelä-Korea). Taloudellisia kannustimia ovat kiinteämääräiset maksut kunnostukseen tai uusien CNG-käyttöisten ajoneuvojen ostamiseen (Italia, Saksa), tuetut lainat kunnostukseen (Pakistan), autonomistajien vapautus pysäköintimaksuista (Ruotsi), maahantuotujen nestekaasulaitteiden tulliton tuonti ( Euroopan unionin maat, Iran), kieltäytyminen kaasupolttoaineen hintasidoksesta öljyyn (EU).

Vesiliikenne

Puristettu maakaasu on vähemmän yleinen polttoaineena maa- ja meriliikenteessä kuin nesteytetty maakaasu, joka on kätevämpi kuljetuksessa ja varastoinnissa, mutta jota käytetään monipolttoainejärjestelmissä. Kaasua käytetään liikennöintikelpoisena polttoaineena turistialuksilla Yhdysvalloissa (esim. Elizabeth River I -lautta, johon mahtuu 149 henkilöä) ja Venäjällä (Moskova ja Neva-1), Hollannissa (Mondriaan ja Escher, vesille laskettu v. 1994, Rembrandt ja Van Gogh vuonna 2000). Myös vuonna 2011 Amsterdamissa oli käytössä 11 CNG-proomua. Kanadassa ja Norjassa CNG:tä käytetään seoksena dieselpolttoaineen kanssa irtolastialusten ja matkustajalauttojen käyttövoimajärjestelmissä. Esimerkkejä CNG-aluksista ovat M.V. Accolade II sekä M.V. Klatawa ja M.V. Vuonna 1985 rakennettu Kulleet on kuljettanut matkustajia ja autoja Fraser-joen poikki lähellä Vancouveria 15 vuoden ajan. Vuonna 2008 singaporelainen Jenosh Group lanseerasi konttilaivan, jonka kaasupullot lastataan normaaleihin 20 jalan konteihin. Kiinalainen telakka Wuhu Daijang rakensi vuosina 2009-2010 12 tällaista alusta käytettäväksi Thaimaassa ja sai 12 lisätilauksen, ja Jenosh Group aloitti 1 500 merimailin risteilyetäisyydellä olevan konttialuksen kehittämisen intialaisille asiakkaille. , Pakistanissa, Indonesiassa ja Vietnamissa.

Ilmailu

Painekaasua ei käytetty laajalti lentopolttoaineena. Vuonna 1988 Tupolev-suunnittelutoimisto lensi ilmaan kokeellisen Tu-155:n CNG:llä, jota käytettiin kaasupolttoaineen testaamiseen: pienemmällä kaasumassalla ilma-aluksella olisi suurempi hyötykuorma. Painekaasulla on potentiaalia pienille lentokoneille, joiden polttoaineenkulutus on suhteellisen pieni. Esimerkiksi vuonna 2014 Aviat Aircraft lanseerasi Aviat Huskyn, ensimmäisen tuotantokäyttöisen monipolttoainelentokoneen.

Rautatieliikenne

Ympäristöturvallisuus ja paineistetun maakaasun käytön taloudellinen kannattavuus edistävät sen käyttöä muissa liikennemuodoissa, mukaan lukien rautatie. Vuonna 2005 maailman ensimmäinen painekaasujuna otettiin käyttöön Perun keskialueella. Tammikuussa 2015 Intian rautatieministeri vihki käyttöön diesel-CNG-käyttöisen junan Rewarin ja Rohtakin välisellä linjalla Haryanan osavaltiossa. Myös tammikuussa 2015 kaasukäyttöinen juna saapui Tšekin Opavan ja Hlučínin kaupunkien väliselle radalle.

Yleisyys

Aasia on CNG-ajoneuvojen lukumäärällä mitattuna suurin makroalue. ~15 noin 24,5 miljoonasta autosta on keskittynyt sinne. Noin 5 miljoonaa lisää on Latinalaisen Amerikan maiden osuus. Euroopassa CNG:tä käytetään 2 miljoonassa ajoneuvossa. Afrikan ja Pohjois-Amerikan maissa on yhteensä noin 370 tuhatta autoa.

Afrikka

Painos NGV Afrikka marraskuussa 2014 lainasi tietoja, joiden mukaan Afrikassa oli noin 213 tuhatta CNG-ajoneuvoa ja 200 tankkausasemaa. Vuodesta 2012 vuoteen 2016 kaasuparkkipaikka Afrikassa kasvoi vain 3 %. Todellisuudessa ainoa kehittynyt markkina on Egypti, jossa infrastruktuuria alettiin kehittää 1990-luvun puolivälissä ja jossa oli syyskuuhun 2014 mennessä lähes 208 tuhatta nestekaasuautoa (hieman alle 3 % maan koko ajoneuvokannasta) ja 181 huoltoasemaa. .

Muualla mantereella - Nigeriassa, Etelä-Afrikassa, Mosambikissa, Algeriassa, Tansaniassa ja Tunisiassa - paineistetun maakaasun käyttöönotto on satunnaista ja vaikuttaa pääasiassa linja-autoihin. Nigeriassa käynnistettiin 2010-luvulla valtion 100 miljoonan dollarin arvoinen kaasutäyttöinfrastruktuurin rakentamisohjelma, jonka pitäisi tulevaisuudessa kasvattaa kaasuajoneuvojen kalusto useisiin kymmeniin tuhansiin. CNG:n leviämistä Afrikassa, mukaan lukien Egyptissä, haittaa korkea hinta autojen uusiminen ja huoltoasemien rakentaminen, koska kaikki tarvittavat varusteet tuotu.

Oseania

CNG-ajoneuvojen määrä Oseaniassa on erittäin pieni. Uudessa-Seelannissa 1970-luvun ja 1980-luvun alun öljykriisien taustalla 120 000 ajoneuvoa eli 11 % koko ajoneuvokannasta muutettiin paineistettuun maakaasuun. Kun valtion tuet autojen uusimiseen lakkautettiin vuonna 1986 ja öljyn hinnan laskun taustalla, CNG-kalusto alkoi vähitellen laskea, ja vuoteen 2016 mennessä kaasuajoneuvojen määrä putosi 65 yksikköön.

Pohjois-Amerikka

Vuodesta 2012 vuoteen 2016 maakaasuautojen laivasto Pohjois-Amerikassa kasvoi 26 %. Kasvu johtuu suurelta osin alhaisesta perusvaikutuksesta - Pohjois-Amerikassa on vähemmän CNG-autoja kuin Afrikassa - vain noin 180 tuhatta autoa.

Kanada

Kanadassa 1980-luvulla aloitettujen liittovaltion ja maakuntien ohjelmien ansiosta kaasun polttoaineena tutkimiseksi ja sen käyttöönoton tieliikenteessä ansiosta CNG-käyttöisten ajoneuvojen määrä kasvoi 35 000:een 1990-luvun puoliväliin mennessä. Kaasua käytettiin laajalti polttoaineena tavallisissa linja-autoissa. Öljyn hinnan laskun jälkeen kaasun tukiohjelmia supistettiin. Myöhemmin, koska valmistajilta oli rajoitettu tarjonta CNG-valmiita autoja ja jatkuvasti kutistuva infrastruktuuri (vuodesta 1997 vuoteen 2016 huoltoasemien määrä putosi 134:stä 47:ään), kaasuajoneuvojen määrä pieneni 12 tuhanteen yksikköön. .

USA

Kuten Kanadassa, Yhdysvallat on 1980-luvun alusta lähtien toteuttanut ohjelmia kalliin polttoöljyn korvaamiseksi kaasulla. CNG-ajoneuvojen määrä saavutti huippunsa vuonna 2004 (121 tuhatta) ja pysähtyi kasvuun. Vasta 2010-luvulla kasvu alkoi, jota ruokkivat sekä Kalifornian kaltaisten osavaltioiden ympäristöaloitteet että kaasun hintojen jyrkkä lasku liuskevallankumouksen seurauksena. Vuonna 2016 Yhdysvalloissa oli 160 000 kaasuajoneuvoa ja 1 750 huoltoasemaa. Huoltoasemaverkoston tiheys vuonna 2013 oli Etelä-Kaliforniassa. Vuodesta 2016 lähtien monet yksityiset yritykset ja hallitukset useissa osavaltioissa ovat ilmoittaneet suunnitelmistaan ​​rakentaa huoltoasemaverkosto.

Matala kaasun hinta seurasi kaupallisten yritysten kysyntää. Amerikkalaiset autonosien valmistajat alkoivat tarjota uusia laitteita kuorma-autoihin ja linja-autoihin. CNG-käyttöisiä koulubusseja esittelivät Thomas Built Buses ja Freightliner Custom Chassis Corporation. Uusien kehityshankkeiden kysyntää tuki Yhdysvaltain liikenneministeriö, joka ilmoitti 211 miljoonan dollarin avustuksen koulu- ja lähiliikenteen linja-autojen korjaamiseen ja päivittämiseen 41 osavaltiossa. Osa tuetuista hankkeista sisältää vanhojen dieselbussien korvaamisen uusilla paineistettua maakaasua käyttävillä. Kuljetusyhtiöt FedEx ja United Parcel Service laajensivat vuonna 2016 kaasuajoneuvokantansa ja rakensivat samalla omat CNG-täyttöverkostonsa itselleen.

CNG:n leviämistä massamarkkinoille esti koneiden rajallinen tarjonta. Itse asiassa ainoa CNG-tuotantoajoneuvo oli Honda Civic. Vuonna 2012 Chryslerin CNG-käyttöinen Ram 2500 tuli markkinoille. Mallivuodelle 2014 Ford esitteli kaksipolttoainetta käyttävän avolava-auton F-150, ja sen kaksipolttoaineinen kilpailija Chevrolet Silverado tuli markkinoille vuonna 2015.

Latinalainen Amerikka

Latinalainen Amerikka on Aasian jälkeen toiseksi suurin markkina-alue. Vuonna 2016 CNG-ajoneuvoja oli noin 5,5 miljoonaa. Maa, jossa CNG:tä ajoneuvopolttoaineena on Etelä-Amerikassa eniten, on Bolivia: vuonna 2016 CNG:llä ajettiin 360 tuhatta ajoneuvoa eli lähes 30 % ajoneuvoista. Lisäksi tämä joukkoliikenteen indikaattori oli vielä korkeampi - 80%. Yksi syy CNG:n suureen levinneisyyteen oli se, että Kuljettajien keskusliitto sai rahoituksen ajoneuvojen CNG-muunnosohjelmaan valtion budjetista maakaasun myynnin veroista ja maksuista ilman kuljettajien ylimääräisiä maksuja.

Vuodesta 2016 CNG-ajoneuvojen absoluuttisella määrällä mitattuna Bolivia on edellä Kolumbiaa, jossa oli 543 tuhatta, sekä Argentiinaa ja Brasiliaa 2,295 miljoonalla ja 1,781 miljoonalla CNG-ajoneuvolla. CNG:n laajaa käyttöä Argentiinassa edesauttoi presidentti Raul Alfonsinin 1980-luvulla harjoittama politiikka, jonka tavoitteena oli korvata yhä kalliimpaa polttoöljyä. Brasiliassa CNG:tä käytettiin ensimmäisen kerran kevyiden ajoneuvojen polttoaineena vuonna 1996, ja ennen sitä sokeriruo'osta saadulla bioetanolilla toimivat autot olivat laajalle levinneitä maassa. Useiden hallitusohjelmien ansiosta CNG-ajoneuvojen määrä nousi miljoonan yhdeksän vuoden aikana.

Eurooppa

Euroopan kaasumarkkinat ovat maailman kolmanneksi suurimmat Aasian ja Latinalaisen Amerikan jälkeen. Vuodesta 2016 lähtien Euroopassa oli yli 2,187 miljoonaa kaasukäyttöistä ajoneuvoa, mikä on 25 % enemmän kuin edellisinä neljänä vuonna. Tankkausasemien kokonaismäärä oli 4608.

EU ja EFTA

Euroopan unionissa on voimassa 22.10.2014 päivätty Euroopan parlamentin ja Eurooppa-neuvoston direktiivi 2014/94 / EU vaihtoehtoisten polttoaineiden infrastruktuurin käyttöönotosta. Direktiivi velvoittaa EU:n jäsenvaltiot hyväksymään kansalliset puiteohjelmat vaihtoehtoisten polttoaineiden markkinoiden kehittämiseksi ja asettaa standardit vaadittavalle tankkausmäärälle vaihtoehtoisilla polttoaineilla perustuen väestömäärään ja tankkausetäisyyksiin toisistaan, säädetään Yhteisten EU:n standardien soveltaminen huoltoasemille ja latausasemien sähköajoneuvoille, sisältää tavan tiedottaa vaihtoehtoisista polttoaineista kuluttajille, mukaan lukien menetelmä polttoaineiden hintojen vertailemiseksi selkeällä ja ytimekkäällä tavalla. Direktiivissä asetetaan seuraavat aikataulut CNG-infrastruktuurin kehittämiselle EU:ssa: riittävän infrastruktuurin luominen kaupunki- ja taajama-alueille vuoden 2020 loppuun mennessä, CNG-asemien verkoston luominen TEN-T-käytävien varrelle. (Englanti) Venäjän kieli vuoden 2025 loppuun mennessä.

Venäjä

Lokakuuhun 2016 mennessä Venäjällä oli rekisteröity yli 145 tuhatta CNG:tä käyttävää ajoneuvoa.

Periaatteessa maakaasua myydään Venäjällä autokaasun täyttökompressoriasemilla (CNG-tankkausasemilla), joille kaasu toimitetaan suoraan kaasuputkia pitkin. Tämä päätös periytyi Neuvostoliitosta, jossa kaasuliikenteen kehittämisohjelma aloitettiin 1980-luvulla. Ohjelma kehitettiin tulevaisuutta varten, koska Neuvostoliitolla ei ollut pulaa öljytuotteista. Päätös CNG-tankkausasemien verkoston luomisesta maahan tehtiin joulukuussa 1983, samaan aikaan käynnistettiin ensimmäinen asema Moskovan alueella, joka sijaitsee Razvilkan kylässä Moskovan kehätien ja Kashirskoje-moottoritien risteyksessä. ja suunniteltu 500 huoltoasemalle päivässä. Asema varustettiin italialaisilla laitteilla, mutta Moskovan kehätielle vuosina 1985-1987 rakennetuille AGNKS-500-asemille asennettiin jo Neuvostoliiton kompressorit.

Vuoden 2016 loppuun mennessä CNG-tankkausasemia oli noin 320. CNG-tankkausasemien suurin omistaja ja operaattori on Gazprom. Maakaasuautoteollisuuden kattavaa kehittämistä varten joulukuussa 2012 Gazprom perusti erikoistuneen yrityksen Gazprom Gazomotornoye Toplivon. Vuoteen 2020 mennessä yritys aikoo laajentaa verkostoaan 480-500 pisteeseen sekä asentaa CNG-täyttömoduuleja olemassa oleville kumppaniyritysten nestemäisten polttoaineiden täyttöasemille.

Suurimmat maakaasupolttoaineen kuluttajat Venäjällä ovat Stavropolin ja Krasnodarin alueet, Sverdlovskin, Tšeljabinskin, Kemerovon ja Rostovin alueet sekä Kabardino-Balkarian, Tatarstanin ja Bashkortostanin tasavallat. Toukokuussa 2013 Venäjän federaation hallitus antoi asetuksen nro 767-r, jossa asetetaan tavoitteet maakaasun käytölle julkisessa ja kunnallisessa liikenteessä yli 100 000 asukkaan kaupungeissa. Kysynnän piristämiseksi vuoteen 2020 mennessä näiden kaupunkien joukkoliikenteestä ja ajoneuvoista on tarkoitus siirtää jopa puolet. apuohjelmia maakaasulle. Maakaasubussit liikennöivät jo useissa kaupungeissa osana tätä aloitetta. Pietarissa ensimmäiset tällaiset linja-autot ilmestyivät vuonna 2013. Rostov-on-Don ja Volgograd aikovat ostaa yli 100 CNG-bussia MM-kisoja varten.

Aasia

Aasia on CNG-ajoneuvojen lukumäärällä mitattuna suurin alue. Asian NGV Communicationsin mukaan tällaisten ajoneuvojen kokonaismäärä vuonna 2016 on yli 16,4 miljoonaa. Suurimmat maat CNG-ajoneuvojen lukumäärällä mitattuna sijaitsevat Aasiassa: Kiina (yli 5 miljoonaa ajoneuvoa), Iran (yli 4) miljoonaa), Pakistan (yli 3 miljoonaa), Intia (yli 3 miljoonaa) ja Thaimaa (475 tuhatta). Helmikuussa 2017 Aasiassa on yli 17,2 tuhatta huoltoasemaa.

Pakistan on maailman johtava ajoneuvojen kaasuttaja (kolmasosa koko ajoneuvokannasta), ohittaen Argentiinan ja Brasilian. Pakistan on kehittänyt sekä kevyiden CNG-ajoneuvojen että kuorma-autojen ja linja-autojen tuotantoa, ja tuotannon määrä ylittää kunnostustöiden määrän. Maassa on yli 2 300 CNG-asemaa, uusien rakentamista tuetaan, kaasulaitteiden tuontitullit on poistettu ja kaasupullojen ja kaasulaitteiden sarjoja on säännelty valtion tasolla.

Huomautuksia (muokkaa)

Kommentit (1)

Lähteet

1. Andrei Filatov. Pakattu vaihtoehto (määrittelemätön) ... ABS-Auto (kesäkuu 2016). Haettu 30. heinäkuuta 2017.
2. Belyaev S.V., Davydkov G.A. Kaasumoottoripolttoaineiden käytön ongelmat ja näkymät liikenteessä // Resurssit ja teknologia: lehti. - 2010 .-- S. 13-16.
3. Trofimova G.I., Trofimov N.I., Babushkina I.A., Cheremsina V.G. Metaani vaihtoehtoisena polttoaineena // Tieteen symboli: Journal. - 2016. - Nro 11-3. - S. 165-171. - ISSN 2410-700X.
4. Tatarstanin tasavallan valtionohjelma "Tatarstanin tasavallan maakaasumarkkinoiden kehittäminen 2013-2023" (määrittelemätön) ... Tatarstanin tasavallan liikenne- ja tieministeriö. Haettu 11. kesäkuuta 2017.
5. Mihail Snegirevsky. Kuinka muuttaa auto kaasukäyttöiseksi ja miksi se on kannattavaa (määrittelemätön) ... 5-pyöräinen (28.11.2016). Haettu 11. kesäkuuta 2017.
6. Erilaisten moottoripolttoaineiden käytön tehokkuuden vertailu Venäjällä (määrittelemätön) ... Asiantuntija verkossa. Haettu 11. kesäkuuta 2017.
7. V. V. Azatjan, V. V. Kozljakov, V. B. Sazhin, V. N. Sarantsev Räjähdys- ja paloturvallisuuden varmistaminen paineistetun maakaasun ja vedyn parissa työskenneltäessä // Kemian ja kemiantekniikan edistysaskel: lehti. - 2009. - T. XXIII, nro 1 (94). - S. 109-112.
8. Nikolaychuk L.A., Dyakonova V.D. Kaanykytila ​​ja kehitysnäkymät Venäjällä // Internet-lehti Science Science: aikakauslehti. - 2016. - maaliskuu-huhtikuu (v. 8, nro 2). - S. 1-2. - ISSN 2223-5167. - DOI: 10.15862 / 106EVN216.
9. Gnedova L.A., Fedotov I.V., Gritsenko K.A., Lapushkin N.A., Peretryakhina V.B. Metaaniin perustuvat kaasumoottoreiden polttoaineet. Laatu- ja raaka-ainevaatimusten analyysi // Vesti gazovoy nauki: tieteellinen ja tekninen kokoelma. - 2015. - nro 1 (21). - S. 86-97.
10. Moottorityypit (määrittelemätön) ... Natural Gal Vehicles -tietokanta. Haettu 30. heinäkuuta 2017.
11. Tämä on Advanced Energy. - Advanced Energy Economy, 2016 .-- s. 61 .-- 75 s.
12. Metaanilla toimivat tehdasajoneuvot (määrittelemätön) ... Autojen kaasun täyttökompressoriasemat. Haettu 30. heinäkuuta 2017.
13. Kolchina I.N. Analyysi ulkomaisista kokemuksista maakaasun käytöstä moottoripolttoaineena // Environmental Safety Management System: Proceedings of the IX Extramural International Scientific and Practical Conference (Jekaterinburg, 30.–31.5.2015). - 2015 .-- S. 79-84.
14. http://ap-st.ru/ru/favorites/8596/ (määrittelemätön) (linkki ei saatavilla)... Maantiekuljetusvaunu Erikoisvarusteet (2.2.2015). Haettu 30. heinäkuuta 2017. Arkistoitu 12. syyskuuta 2017.
15. Vadim Shtanov. Maakaasuautojen kuluttajilla ei ole tarpeeksi huoltoasemia Venäjällä (määrittelemätön) ... Vedomosti (14. maaliskuuta 2016). Haettu 30. heinäkuuta 2017.
16. Mihail Ozhereljev. Kannattavat kuljettajat: metaaniautot (määrittelemätön) ... 5 Wheel (2. lokakuuta 2015). Haettu 30. heinäkuuta 2017.
17. Venäjän kuljetuskompleksin modernisointi: maakaasun käyttöönotto moottoripolttoaineena // Liikenne Venäjän federaatio... Journal of Science, Practice, Economics: Journal. - 2015. - nro 5 (60). - S. 16-17.
18. Ajoneuvojen muuntaminen maakaasupolttoaineeksi: ongelmia ja näkymiä (määrittelemätön) . valmistua koulusta taloutta. Haettu 12. kesäkuuta 2017.
19. Alakarov I.A., Hoang Koang Leong. Maakaasun käyttö ja varastointi laivojen polttoaineena ulkomailla ja Venäjällä: yleiskatsaus // Astrahanin osavaltion tiedote tekninen yliopisto... Sarja: Marine Engineering and Technology: Journal. - 2012. - Nro 2. - S. 59-64.
20. ... - Maailmanpankki, 2011 .-- s. 72 .-- 116 s.
21. Muut maakaasukäyttöiset merialukset nyt käytössä (määrittelemätön) ... Brett & Wolf. Haettu 30. heinäkuuta 2017.
22. Tutustu joihinkin maakaasukäyttöisiin lentokoneisiin (määrittelemätön) ... Hyvin sanottu. 6. marraskuuta 2014. Haettu 30. heinäkuuta 2017.
23. Dekaani Sigler. Uusiutuva biometaani – taloudellinen vaihtoehto? (määrittelemätön) ... Kestävä taivas. 14. joulukuuta 2016. Haettu 30. heinäkuuta 2017.
24. Paula Alvardo. Ensimmäinen CNG-juna aloittaa toimintansa Perussa (määrittelemätön) ... Treehugger. 21. kesäkuuta 2005. Haettu 30. heinäkuuta 2017.
25. Ensimmäinen CNG-juna: Rautatieministeri Suresh Prabhu käynnistää ensimmäisen CNG-junan Rewarista (määrittelemätön) ... Intia tänään. 13. tammikuuta 2015. Haettu 30. heinäkuuta 2017.
26. VMG esittelee CNG-veturin Tšekin tasavallassa (määrittelemätön) ... NGV Global News.17. tammikuuta 2015. Haettu 30. heinäkuuta 2017.

NESTEISTETTY HIVIVETYKAASU

Nestekaasu ilmakehän paineessa ja nollan yläpuolella olevissa lämpötiloissa on kaasumaisessa tilassa. Suhteellisen pienellä paineen nousulla - enintään 1,6 MPa - se muuttuu haihtuvaksi nesteeksi. Nestekaasu koostuu pääasiassa kahden kaasun seoksesta: propaanista (noin 80 %) ja butaanista (noin 20 %). Lisäksi se sisältää pieniä määriä kaasuja, kuten etaania, pentaania, propeenia, butyleeniä ja eteeniä. Nestekaasun yksikkömassan palamislämpö on korkea - 46 MJ / kg. Noin 0,524 g / cm tiheydellä (20 ° C:ssa) nesteytetyn kaasun tilavuuslämpö ylittää 24 000 MJ / m. Bensiinille myöntyvä tämän indikaattorin suhteen nesteytetty kaasu polttoaineena on sen täysi korvike. Ohutseinäisten terässylintereiden suhteellisen pieni massa, joka on suunniteltu jopa 1,6 MPa:n käyttöpaineeseen, mahdollistaa riittävän määrän kaasun varastoinnin autoon ilman, että sen hyötykuorma pienenee. Siksi nestekaasulla toimivien autojen toimintasäde on sama kuin bensiiniautoilla. Kaasumainen polttoaine sekoittuu paremmin ilman kanssa ja palaa siten täydellisemmin sylintereissä. Tästä syystä kaasumaisilla polttoaineilla toimivien ajoneuvojen pakokaasut ovat vähemmän myrkyllisiä kuin bensiinikäyttöisten ajoneuvojen. Nesteytetyn kaasun korkea räjähdyskestävyys (RON yli 110) mahdollistaa bensiinimoottoreiden puristussuhteen lisäämisen, jotka on muutettu toimimaan nesteytetyllä kaasulla.

Tärkeimmät nestekaasun laatua autojen polttoaineena kuvaavat indikaattorit ovat komponenttien koostumus, kylläisen höyryn paine, nestemäisen (ei-haihtuvan) jäännöksen puuttuminen ja haitallisten epäpuhtauksien pitoisuus.

Kaasun koostumus- Kaasupulloajoneuvojen kaasutankkausasemien koko kauden toimittaman nesteytetyn kaasun indikaattorin tulisi vaihdella rajoitetuissa rajoissa. Nestekaasu sisältää (massasta) vähintään 80 ± 5 % propaania, enintään 20 ± 5 % butaania ja enintään 6 % muita kaasuja (propeeni, butyleeni, eteeni). Propaanin ja butaanin välisen suhteen rikkominen muuttaa kaasun palamislämpöä ja palavan seoksen koostumusta. Tämän seurauksena seoksen palamisprosessi moottorin sylintereissä huononee ja pakokaasujen myrkyllisyys lisääntyy.

Kyllästetyn höyryn paine vaikuttaa moottorin sylintereiden kaasunsyötön luotettavuuteen kylmänä vuodenaikana. Miinus 30 ° C:n lämpötilassa sen ei tulisi olla alle 0,7 MPa. Kun paine laskee edelleen, keskeytymätön kaasun syöttö sylinteristä katkeaa. Höyrynpaine ei myöskään saa ylittää 1,6 MPa 45 °C:ssa, koska kaasusylinteriajoneuvoissa käytettävät sylinterit on suunniteltu tätä rajoittavaa käyttöpainetta varten.

Rikki-, alkali- ja vapaavesipitoisuus... Suurennetulla rikkipitoisuudella se laskeutuu polttoainelaitteistoon kaventaen putkistojen virtausosuuksia ja vaikuttaen tuhoavasti kumiteknisiin osiin. Rikin palaminen moottorin sylintereissä lisää pakokaasujen myrkyllisyyttä. Sen pitoisuus ei saa ylittää 0,015 painoprosenttia. Alkaleita ja vapaata vettä ei saa olla.

Nestemäinen jäännös... Tämä jäännös ei saa olla läsnä 40 °C:n lämpötilassa.

PURISTETTU KAASU

Puristettu kaasu, toisin kuin nesteytetty kaasu, säilyttää kaasumaisen olomuotonsa normaalilämpötilassa ja paineen nousussa. Se muuttuu nesteeksi vasta syvän jäähdytyksen jälkeen (alle miinus 162 ° C). Autojen polttoaineena käytetään paineistettua maakaasua 20 MPa asti kaasukenttien kaivoista. Sen pääkomponentti on metaani. Puristetun kaasun palamislämpö yksikkömassasta on erittäin korkea - 49,8 MJ / kg, mutta sen erittäin alhaisen tiheyden (0,0007 g / cm 0 °C:ssa ja ilmanpaineessa) ansiosta painekaasun palamislämpö on tasainen. 20 MPa asti maakaasu ei ylitä 7000 MJ/kg, eli yli 3 kertaa vähemmän kuin nestekaasu. Volumetrisen polttopolttoaineen alhainen arvo ei salli riittävän kaasumäärän varastoimista autoon edes korkeassa paineessa. Tämän seurauksena paineistettua maakaasua käyttävien nestekaasuajoneuvojen valikoima on puolet bensiini- tai nestekaasukäyttöisten ajoneuvojen valikoimasta. Tutkimusmenetelmän mukainen metaanin oktaaniluku on noin 110. Puristetun maakaasun käyttö bensiinin sijaan on sen valtavien varastojen ja alhaisen hinnan vuoksi suositeltavaa erityisesti kaupunki- ja esikaupunkiliikenteessä.

Painekaasun ilmaisimet: paineistetun kaasun koostumus ja aineiden pitoisuus, jotka vaikuttavat haitallisesti kaasulaitteiden toimintaan ja kiihdyttävät moottorin kulumista.

Kaasun koostumus... Autoissa ympäri vuoden käytettäväksi tarkoitetun painekaasun tulee sisältää (tilavuuden mukaan) vähintään 90 % metaania, enintään 4 % etaania, pieni määrä (enintään 2,5 %) muita syttyviä hiilivetykaasuja, hiilimonoksidia - enintään 1 %, happi - enintään 1%, typpi - enintään 5%.

Yhtä ja samaa tosiasiaa voidaan tarkastella ainakin kolmesta näkökulmasta. Joten paineistetun maakaasun käytöstä liikenteessä polttoaineena voidaan sanoa - tämä on köyhien ja jopa köyhien osa, mutta voimme sanoa, että tämä on taloudellisen valinta, eikä se ole tottunut tuhlaamaan rahaa turhaan. , ja on myös mielipide, että metaani on tulevaisuuden polttoaine, ja ne, jotka ovat nyt siirtymässä siihen, pysykää ajan tasalla ja ajakaa läheisen ja lupaavan valtavirran aallolla. Kuinka laskea - valinta on sinun!

Vaihtoehtoisten ajoneuvojen polttoainelähteiden etsiminen on ongelma, joka on ollut viime vuosina huomion kohteena. tarkka huomio... Öljyn energian hinnan nousu, ympäristövaatimusten tiukentuminen, polttoaineiden ja voiteluaineiden säästöt – tästä kaikesta on tullut useiden maiden tärkein liikkeellepaneva voima vaihtoehtoisten polttoaineiden etsimisessä. 1900-luvun viimeisellä vuosikymmenellä ajoneuvojen polttoaineena käytetyn maakaasun kolmas suosion aalto alkoi nousta maailmantaloudessa.
Asiantuntijoiden ennusteiden mukaan tämä aalto saavuttaa huippunsa XXI-luvun ensimmäisen neljänneksen lopussa.

Maakaasu
Maakaasua, yli 90 % metaania, on nyt saatavilla lähes kaikkialla maailmassa. Ja mitä sanoa Venäjästä!

Asiantuntijoiden mukaan talouskriisit vaikuttavat vähemmän maakaasun käyttöön, mitä ei voi sanoa öljy- ja öljytuotemarkkinoista. Metaani, oli se sitten fossiilinen maakaasu tai biometaani, voidaan jakaa sekä olemassa olevan maakaasuverkoston että olemassa olevan täyttöverkoston kautta. Totta, joissakin teollisen vallankumouksen partaalla olevissa maissa jakeluverkkoja ei ole vielä ratkaistu. Kuljetuksiin tarvittavaa metaania voidaan toimittaa kuluttajalle:
■ kansainvälisen kaasuputkiverkoston kautta;
■ nesteytetyn maakaasun muodossa käyttäen säiliöaluksia, maantie- tai rautatiesäiliöitä;
■ paikallisten matalapaineputkien kautta (biometaani);
■ säiliöautot (nestemäinen biometaani).
Tällä hetkellä kansainväliset standardit on hyväksytty ja pääasialliset metaanin toimittamiseen soveltuvat ajoneuvotyypit on hyväksytty, ja useimmilla alueilla on jo sertifioituja ajoneuvojen kaasulaitteiden toimittajia.

Kiistattomat edut
Ajoneuvojen muuttaminen maakaasuun ei vaadi moottorin vaihtoa ja voi merkittävästi parantaa ympäristöä, koska myrkyllisten aineiden päästöt ilmakehään vähenevät.
Siten hiilimonoksidipäästöt vähenevät 5-10 kertaa, hiilivetyjen - 3 kertaa ja typen oksidien - 1,5-2,5 kertaa. Käyvän moottorin melutaso vähenee 2 kertaa. Moottorin toiminta painekaasulla pehmenee, räjähdystä ei tapahdu missään moodissa, kaasun oktaaniluku on 110. Lisäksi metaani on ilmaa kevyempää ja haihtuu välittömästi vuotaessaan muodostamatta räjähtävää seosta.

Kaasupolttoaineen käyttö pidentää moottorin ja moottoriöljyn käyttöikää 2 kertaa ja sytytystulppien käyttöikää 40%. Samalla kulutuksella 100 kilometriä rataa kohden kaasun hinta on 2–3 kertaa alhaisempi kuin bensiinin tai dieselpolttoaineen hinta, mikä hillitsee kuljetuspalveluiden tariffien nousua. Maakaasun käyttö ajoneuvojen polttoaineena vähentää liikenteen riippuvuutta öljystä ja öljytuotteista ja vapauttaa niistä merkittävän osan käyttöön alueilla, joilla niillä ei ole vaihtoehtoja. Välittömästi huomautamme, että puhumme edelleen vain maakaasusta (metaani: puristettu tai nesteytetty), emme propaani-butaaniseoksesta, jota käytetään laajalti jokapäiväisessä elämässä sekä liikenteessä (ns. nesteytetty). öljykaasu).

Puristettu tai nesteytetty
Nesteytetty maakaasu (LNG, englanti LNG - nesteytetty maakaasu) saadaan jäähdyttämällä maakaasumetaania -162 °C:seen. Nestemäisessä tilassa kaasun tilavuus pienenee 600 kertaa, mikä mahdollistaa sen varastoinnin ja kuljetuksen tehokkuuden lisäämisen merkittävästi. Nesteytetty maakaasu kuljetetaan samalla tavalla kuin öljy, erikoistankkereissa. Tuojamaissa se varastoidaan säiliöissä. Erikoisterminaaleissa LNG lämmitetään, minkä seurauksena se palaa kaasumaiseen tilaan ja sen jälkeen pumpataan kaasun siirtojärjestelmään. Puristettu maakaasu (CNG) on samaa metaania, mutta kaasumaisessa tilassa, paineen alaisena 20 MPa asti. Kuluttaja voi heti käyttää tätä kaasua omiin tarpeisiinsa. Asiantuntijat jatkavat keskustelua paineistetun ja nesteytetyn maakaasun eduista ja haitoista. Jotkut uskovat, että ajan myötä, kun tarvittavat olosuhteet luodaan, nesteytetty maakaasu syrjäyttää paineistetun maakaasun, mutta toiset eivät usko niin. Taulukko 1 näyttää Vertailevat ominaisuudet nesteytetty maakaasu ja puristettu, puristettu.

Voidaan nähdä, että CNG ei vaadi erityisiä kuljetusvälineitä toimitukseen valmistajalta, mutta sitä käytettäessä on käytettävä erityisiä sylintereitä, joilla on korkea hinta ja merkittävä paino. Mitä tulee tällaisen polttoaineen hintaan, Venäjällä paineistetun kaasun kuutiometrin hinta on säädetty lailla - 50% AI76-bensiinilitran hinnasta. Tässä suhteessa CNG ylittää merkittävästi nestekaasun, jonka hinta on markkinoiden sanelema. Se kuitenkin menettää sylinterien ja laitteiden kustannuksia.
LNG ulkomailla
Kaikista vaikeuksista huolimatta ulkomailla, paineistetun maakaasun käytön rinnalla, nesteytetyn maakaasumetaanin käyttö ajoneuvoissa laajenee, mikä on erityisen merkittävää Yhdysvalloille. Näin ollen Yhdysvaltojen lounaisosassa on luotu laaja huoltoasemien verkosto Kalifornian, Arizonan, Coloradon, Texasin, Pennsylvanian ja muiden osavaltioihin. Suuret autoyhtiöt, kuten Mack, Ford, MAN, kiinnittävät tähän asiaan vakavimman huomion. Euroopassa nesteytetyllä maakaasulla käyvien autojen tuotantoa harjoittavat yhtiöt kuten MercedesBenz, MAN, BMW ym. Nestekaasua alettiin käyttää moottoripolttoaineena Belgiassa, Suomessa, Saksassa, Hollannissa, Norjassa, Ranskassa, Espanja, Iso-Britannia ja muut Euroopan maat.
CNG IVY:ssä
Nykyään CNG on yleistynyt maantieliikenteessä Venäjällä, erityisesti kaupunki- ja kunnallisliikenteessä. Viime vuosina tämän tyyppisten polttoaineiden käyttöä on yritetty laajentaa. Valtion organisaatiot ja yksityiset yritykset ovat mukana tämän ongelman ratkaisemisessa. Meillä on jo monen vuoden kokemus CNG-käyttöisten autojen kaasulaitteiden käytöstä, erityisesti OAO Gazpromin rakenteessa.
IVY-maiden talousneuvosto ehdotti vuonna 2001 toteutettavaksi valtioiden välistä ohjelmaa "Maakaasun käyttö moottoriajoneuvojen polttoaineena 2001-2005", ja osittain sen ansiosta Venäjällä ja IVY-maissa se on CNG (compressed metane) jota käytetään eniten nesteytetyn maakaasun sijaan.

CNG-sylinterit
Yhden litran korvaaminen dieselpolttoainetta samalla energiamäärällä kuin bensiiniä vaatii 15 % suuremman polttoainesäiliön. Jos käytät LNG:tä, säiliön tilavuutta on lisättävä 70%, ja kun käytetään paineistettua maakaasua (metaani), jota varastoidaan 200 baarin (20 MPa) käyttöpaineessa, polttoainesäiliöiden tulisi kestää 4,5-kertainen äänenvoimakkuus.

Siksi paineistetun maakaasun käyttöä rajoittaa suurelta osin erikoispullojen saatavuus. Toisin kuin muut Venäjän SGBV-maat, tämä ongelma on ratkaistu melko menestyksekkäästi. Metaanin sylintereillä on pääsääntöisesti lieriömäinen muoto ja ne jaetaan tavanomaisesti neljään tyyppiin, mukaan lukien sekä perinteisesti teräksestä valmistetut sylinterit että kevyt versio - sylinterit, joissa käytetään lasihiileen tai orgaanisiin kuituihin perustuvia. Tällaisten säiliöiden joukossa:
■ saumattomat terässylinterit;
■ metalli-muovisylinterit (tyyppi 1), jotka koostuvat pääkuorman kantavasta paksuseinäisestä metallikuoresta (vuorauksesta) ja pvalmistetusta ulkovahvistekuoresta;

■ metalli-muovisylinterit (tyyppi 2) - ohutseinäinen metallivuori ja vahvikekuori, joka on valmistettu "cocoon"-tyyppisestä pkoko pinnalla;
■ komposiittisylinterit - polymeerivuoraus upotetuilla metallielementeillä sulkulaitteiden yhdistämiseen ja komposiittimateriaalista valmistettu kantava vaippa.
Venäjällä on 4 paineistettua maakaasupullojen valmistajaa (suunniteltu 20 MPa:n paineelle), joista kaksi valmistaa sekä täysmetallisia että metalli-muovipulloja (katso taulukko 2).

Näitä tuotteita valmistaneet yritykset, kuten Ruzkhimmash (Ruzaevkan kaupunki, Mordovia) ja Orgenergogaz (Gazpromin osasto), lopettivat autojen sylinterien valmistuksen. Pienet erät valmistaa ydinvoimalaitos "Mashtest" (Korolev).
Ukrainassa on pari autojen CNG-sylintereiden valmistajaa.
Nämä ovat OJSC "Berdichev Machine-Building Plant Progress" ja OJSC "Mariupol Metallurgical Plant, jonka nimi on Ilyich". CNG:n hyvän kysynnän ja kehittyneen kaasutankkausasemaverkoston yhteydessä Ukrainassa valmistajat havaitsevat tuotteidensa hyvän kysynnän.
Lähes kaikki venäläiset sylinterien valmistajat ovat keskittyneet kotimarkkinoille ja IVY-maiden markkinoille, vaikka Orskin tehdas sai kansainvälisen sertifikaatin ja pystyy toimittamaan näitä tuotteita IVY-maihin.
Maailmankäytäntö osoittaa, että noin 70–80 % metaanin kuljetukseen käytetyistä sylintereistä on kokonaan metallia. Ja tämä huolimatta siitä, että metalli-muovisylinterien käyttö mahdollistaa sarjan painon vähentämisen noin 1,3-1,5 kertaa, mikä on erityisen tärkeää, kun on tarpeen asentaa useita sylintereitä. Tämä johtuu siitä, että tehokkaat tekniikat "komposiitti" sylinterien tuotantoon ilmestyivät paljon myöhemmin ja tietysti siitä, että metalli-muovisylinterit ovat kalliimpia kuin kokonaan metalliset. On kuitenkin huomioitava, että kevyiden sylintereiden käyttö on pitkällä aikavälillä kannattavampaa, koska koneen painossa säästyy, mikä johtaa polttoaineen säästöön ja ajoneuvon kantokyvyn kasvuun - jälkimmäinen on erityisesti tärkeä tavaraliikenteen kannalta.
HBO - kaasulaitteet
Itse sylintereiden lisäksi niiden asentamiseksi ajoneuvoon on ostettava lisää vastaava kaasulaitteisto (LPG). Ajoneuvon omistajalla on kaksi vaihtoehtoa - ostaa kotimainen nestekaasu (tuottaja Ryazan Automotive Equipment Plant, Votkinsk Gas Equipment Plant jne.) tai tuoda maahan.
Numeron hinta
Ajoneuvon muuttaminen paineistettua maakaasua käyttäväksi ei ole halpaa. Siten metalli-komposiittisylinterin hinta on noin 7,5–8,5 dollaria / l, kokonaan metallisen - 7 dollaria / l. Siten sarjassa oleva metalli-komposiittisylinteri, jonka tilavuus on 50 litraa, maksaa kuluttajalle 400 dollaria, kokonaan metallinen - 350 dollaria, ja tämä tapahtuu ottamatta huomioon kaasulaitteiden kustannuksia. Jos aiotaan siirtää kuorma-autoja tai linja-autoja paineistettuun maakaasuun, vaaditusta tilavuudesta riippuen on asennettava useita sylintereitä, mikä johtaa sarjan kustannusten nousuun useita kertoja. Käännös matkustaja-auto CNG:lle se maksaa 1 tuhat dollaria, kuorma-autoille ja linja-autoille - yli 2,0-2,5 tuhatta dollaria.

IVY-maiden auton sylinterien hinta 50 litralle nestekaasulle (propaani-butaaniseos) on 30-50 dollaria, ja henkilöauton kunnostuskustannukset ovat noin 200-400 dollaria riippuen nestekaasun valmistaja ja tyyppi.
Takaisinmaksu
Asiantuntijoiden laskelmien mukaan, kun otetaan huomioon vuoden 2006 alun polttoainehinnat, moottoriajoneuvojen takaisinmaksukyky vaihdettaessa bensiinistä paineistettu kaasu, jonka keskimääräinen vuotuinen ajokilometrimäärä on 60 tuhatta km, se vaihtelee 3-5 vuoden välillä kantokyvystä ja ajoneuvotyypistä riippuen. Jos otamme huomioon vuoden alusta kohonneet bensiinin hinnat ja suuremmat ajokilometrit, takaisinmaksuaika voi olla huomattavasti lyhyempi. Jos otamme autoteollisuuden laitteet, esimerkiksi K700 tai T150, niin vaikuttavan polttoaineenkulutuksen ansiosta takaisinmaksuaika on noin vuosi.
Tulee selväksi, miksi länsimaissa ja pääkaupungissamme liikenne siirtyy ensisijaisesti vaihtoehtoiseen kaasupolttoaineeseen - säästöt ovat liian ilmeisiä ja suuria.
Maailman kokemus
Vuoden 2005 loppuun mennessä maailmassa oli yli 4,6 miljoonaa CNG-ajoneuvoa. Epäilemättä johtajia tällä alueella ovat Argentiina, Brasilia ja Pakistan. Kahdella ensimmäisellä maalla on yli miljoona kaasusylinteriautoa (LPG).
AGNKS - huoltoasemat
Nykyaikaisten CNG-täyttöasemien tulee täyttää seuraavat vaatimukset:
■ alhaiset kustannukset;
■ vähimmäismitat ja -paino;
■ helppo asentaa ja käyttää;
■ riippumattomuus sähkön ja lämmön syöttöjärjestelmistä;
■ huoltohenkilöstön työolojen maksimaalinen turvallisuus ja mukavuus;
■ asemaohjauksen automatisointi;
■ nopea tankkaus riittävällä tarkkuudella kaupallinen kirjanpito(jopa 2 %).
Valmistajien tulee olla valmiita tarjoamaan asiakkaalle suorituskyvyltään riittävä valikoima CNG-tankkausasemia.

Argentiinassa ja Brasiliassa on hyvin kehittynyt CNG-tankkausasemien järjestelmä (CNG-tankkausasemat). Näissä maissa toimivien CNG-tankkausasemien määrä ylitti vuoden 2006 alkuun mennessä tuhannen, minkä ansiosta Argentiina pystyi myymään noin 280 miljoonaa kuutiometriä. kuutiometriä kaasua kuukaudessa ja Brasilia - noin 163 miljoonaa kuutiometriä. m. On huomionarvoista, että korkeimmat osuudet uusien CNG-tankkausasemien rakentamisessa havaittiin Pakistanissa ja Kiinassa, jonne suunnitellaan yli 200 aseman rakentamista. Brasiliaan ja Iraniin rakennetaan yli 100 CNG-asemaa, mutta kaasukäyttöisten ajoneuvojen lukumäärän johtava Argentiina ei aio rakentaa uusia CNG-asemia.
Venäjä ja IVY
Huolimatta merkittävistä maakaasuvarannoista, Venäjä on edelleen Ukrainaa huonompi CNG:n käytössä ja sijoittuu 12. sijalle maailmanlistalla (ks. taulukko 3).

Venäjän metaanikäyttöisten ajoneuvojen laivaston arvioidaan olevan noin 52 000. Nykyään Venäjällä on 215 CNG-tankkausasemaa, joista 87 % on Gazpromin omistuksessa ja niiden kokonaiskapasiteetti
on noin 2 miljardia kuutiometriä. m / vuosi, mikä mahdollistaisi 250 000 ajoneuvon tankkauksen vuodessa. Vuonna 2005 venäläiset CNG-tankkausasemat myivät 237 miljoonaa kuutiometriä. m maakaasua (19,75 milj. kuutiometriä kuukaudessa).
Näin ollen Venäjän olemassa olevien kaasutankkausasemien käyttöaste on vain 10–15 %, mutta yleisesti ottaen maankaasun kulutus maantieliikenteessä on viime vuosina Venäjällä kasvanut tasaisesti 25–30 % vuodessa.

Douglas Consulting on myös luonut Venäjälle oman MAZK-verkoston useiden polttoaineiden täyttökomplekseja, joka ei ainoastaan ​​myy maakaasupolttoainetta, vaan tarjoaa myös täyden valikoiman palveluita ajoneuvojen muuntamiseen kaasuun. Myös muut öljy- ja kaasuyhtiöt ovat viime vuosina kiinnittäneet huomiota maakaasuun. Gazpromin politiikan ansiosta alueiden kaasutusohjelmat edellyttävät CNG-tankkausasemien rakentamista ja kokonaisia ​​teollisuudenaloja ollaan vähitellen siirtymässä kaasuun. Siten JSC Russian rautatiet»Toteutti menestyksekkäästi kauko- ja vaihtovetureiden kaasukonversioohjelman.
Vastaavaa ohjelmaa maatalouskoneiden kaasutukseen valmistellaan. Ohjelma "Venäjän energiastrategia kaudelle 2020" osoittaa, että tulevina vuosina moottoripolttoaineen kulutuksen dynaamisin kasvu on - 15–26 prosenttia vuoteen 2010 mennessä ja 33–55 prosenttia vuoteen 2020 mennessä. Samalla nesteytettyä ja paineistettua maakaasua (jopa 5 miljoonaa tonnia öljytuotteita vuoteen 2010 mennessä ja 10-12 miljoonaa tonnia vuonna 2020) käytetään pitkällä aikavälillä moottoripolttoaineena sekä perinteiset nestemäiset öljytuotteet.
Tatarstanissa, Venäjän öljyalueella, on OOO Tattransgazin 9 autojen kaasutäyttökompressoriasemaa, joiden kokonaiskapasiteetti on 70,6 miljoonaa kuutiometriä. m vuodessa, kun taas niiden todellinen kuormitus on keskimäärin 7-8 % suunnitellusta kapasiteetista johtuen kaasusylinteriautojen pienestä määrästä. Vuosina 2006-2010 OOO Tattransgaz aikoo ottaa käyttöön vielä 11 CNG-tankkausasemaa. Lisäksi tasavallassa on kymmeniä kaasunjakeluasemia, jotka pystyvät lisäasennus tankkauskompressorimoduulit tuottamaan merkittävän määrän paineistettua maakaasua ajoneuvojen tankkausta varten. Näin ollen CNG:llä on hyvät näkymät Venäjällä.
Ukraina
Vuoden 2005 loppuun mennessä Ukrainassa oli noin 67 tuhatta kaasusylinteriautoa ja 147 CNG-tankkausasemaa. CNG-myynti oli 540 miljoonaa kuutiometriä. korvani. Aluksi useimpia CNG-tankkausasemia johti Ukravtogaz, mutta sitten alkoi ilmaantua itsenäisiä toimijoita. Pakottavista eduista huolimatta CNG:n koko potentiaalia ei ole kuitenkaan vielä hyödynnetty. Kaasualalla toimivien rakenteiden arvioiden mukaan Ukraina voi varustaa uudelleen 20-25 tuhatta ajoneuvoa vuosittain.
Asiantuntijat uskovat, että yksi todennäköisistä viiveen syistä on metalli-komposiittisylintereiden nykyaikaisen tuotannon puute Ukrainassa. Aiemmin mainitut kaksi valmistajaa toimittavat kotimarkkinoille vain täysmetallisylintereitä, eivätkä ne silti pysty täysin vastaamaan markkinoiden tarpeisiin.
Ratkaistavien tehtävien joukossa on myös huoltoasemaverkoston kehittäminen, valtion ja kuntien tuki tällä alueella.
Armenia
Armenian liikenneministeriön mukaan noin 38 tuhatta autoa on tällä hetkellä varustettu kaasuasennuksilla, mikä on 20-30% maassa käytetyistä autoista - melko korkea indikaattori. Syynä CNG:n käytön voimakkaaseen lisääntymiseen on paineistetun maakaasun ja perinteisten autopolttoaineiden hintojen merkittävä ero. Ennusteiden mukaan autojen kaasuun muuttamisen korkeat kasvuluvut jatkuvat tässä maassa tulevina vuosina, ja ne voivat lisäksi nousta 20-30 prosenttiin vuodessa.
Muut kansainyhteisön jäsenet
Tadžikistanissa maankaasun kulutus lisääntyy merkittävästi maanteitse. Vuodesta 1997, kun asiaa koskeva hallituksen asetus annettiin, CNG-tankkausasemien määrä kasvoi vuoteen 2006 mennessä 3:sta 53:een. Pohjimmiltaan nämä ovat alhaisen tuottavuuden asemia. Nykyään Valko-Venäjän CNG-tankkausasemien verkosto koostuu 24 CNG-tankkausasemasta tasavallan 17 kaupungissa ja 5 liikkuvasta tankkausasemasta. Huollettu kalusto on 5,5 tuhatta kaasusylinteriautoa. OJSC Beltransgaz on kehittänyt CNG:n käytön laajentamisstrategian, joka perustuu kansalliseen ohjelmaan kaasun käytön laajentamiseksi moottoripolttoaineena, sekä konseptin CNG-tankkausasemaverkoston kehittämiseksi. Vuoteen 2010 mennessä NGL:ien määrä on tarkoitus kasvattaa 14,5 tuhanteen ja CNG-myynnin määrä 72,3 miljoonaan kuutiometriin. korvani.
Moldovassa ja Uzbekistanissa ajoneuvojen muuttaminen paineistettuun luonnon- ja nestekaasuun ei tapahdu niin nopeasti. Joten Moldovassa on noin 4,5 tuhatta nestekaasua ja vain 8 CNG-täyttöasemaa. Uzbekistanissa käytetään alle 10 tuhatta yksikköä kaasukäyttöisiä ajoneuvoja (alle 1 % koko ajoneuvokannasta), noin 30 tuhatta tonnia nesteytettyä hiilivetykaasua ja 70-72 miljoonaa kuutiometriä. m CNG:tä, vaikka luonnonvarat mahdollistavat GBA:n määrän lisäämisen merkittävästi.

CNG jarru
Markkina-analyytikkojen mukaan on ongelmia, jotka estävät laajemman siirtymisen CNG:hen. Tärkeimmät ovat:
■ kaasukäyttöisten ajoneuvojen uudelleen varustamisen korkeat kustannukset ja usein - tarvittavien varojen puute kotitalouksilta, sähkölaitoksilta jne.;
■ venäläisten autonvalmistajien valmistamien kaasusylinteriautojen sarjatuotannon puute;
■ riittämättömästi kehittynyt CNG-tankkausasemaverkosto. Euroopan maissa täyttöpisteet ovat enintään 30 kilometrin etäisyydellä toisistaan, ja Venäjän federaatiossa on moottoriteitä, joilla ei ole CNG-asemia tuhansien kilometrien päähän.

Lisäksi on tarpeen ratkaista ajoneuvokannan suuren kulumisen (etenkin moottorin varauksen) ongelmat. kunnan omaisuutta ja valtion virastot, henkilöstön valmistautumattomuus monilla Venäjän federaation alueilla huoltamaan CNG-käyttöisiä ajoneuvoja. Venäjällä on rajoitettu määrä yrityksiä, joilla on sertifikaatit ja jotka pystyvät varustamaan uudelleen ajoneuvoja Jos haluat työskennellä CNG:llä, tarkasta ajoneuvo ajoissa nestekaasulla. Tämä ongelma on erityisen tärkeä alueille.
Kuljetusten muuttaminen maakaasuksi on epäilemättä tärkeä tehtävä ja järkevällä lähestymistavalla taloudellisesti kannattava, mutta sen ratkaisu on mahdollista vain asianomaisten laitosorganisaatioiden suoralla osallistumisella ja valtion tuella.

Venäjän, jolla on maailman suurimmat maakaasuvarat, ei pitäisi hyödyntää tilannetta CNG:n popularisoimiseen ja mahdollisesti perinteisten polttoaineiden korvaamiseen.

Sergei Kim 2006 lokakuu

P.S. Itsestäni voin lisätä, että sukulaiseni yli 15 vuotta taksinkuljettajana työskennellyt aviomies muuntaa jatkuvasti uusia ostettuja autojaan metaaniksi ja muutoksen jälkeen auton ajokilometreillä polttoainekustannukset pienenevät n. 3 kertaa bensiiniin verrattuna.

Tämä on niin sanotusti suoraa kokemusta.

KAASUN PURISTUS

KAASUN PURISTUS, kaasun tilavuuden pieneneminen, joka saavutetaan kohdistamalla siihen ulkoinen paine. Jotkut kaasut, mukaan lukien hiilidioksidi, voidaan muuttaa nesteiksi puristamalla huoneenlämpötilassa. Muut kaasut on esijäähdytettävä, jotta ne muuttuvat nestemäisiksi paineen alaisena. Eniten lämpöä, jossa kaasu voidaan muuttaa nesteeksi kohdistamalla siihen painetta, kutsutaan kriittiseksi.

.

Katso, mitä "GAS COMPRESSION" on muissa sanakirjoissa:

KOMPRESSIO, aineen tilavuuden pieneneminen pakottamalla se pieneen tilaan (esimerkiksi puristettaessa kaasua) tai rajoittamalla kuumennetun aineen laajenemista (kuten painekattilassa keitettäessä). Tämä prosessi… … Tieteellinen ja tekninen tietosanakirja

Pakkaaminen, pakkaus (latinan sanasta compressio): Wikisanakirjassa on artikkeli "pakkaus" ... Wikipedia

- (a. kaasujäähdytys; n. Gasabkuhlung; Gaskuhlung; f. refroidissement du gaz; ja. refrigeracion de gas, enfriamiento de gas) pumpattavan kaasun lämpötilan alentaminen kaasunkeräyspisteissä ja kompressoriasemat pääkaasuputket, ...... Geologinen tietosanakirja

- (iskuaalto), ohut siirtymäalue, joka etenee yliääninopeudella, parvessa tiheys, paine ja nopeus kasvavat voimakkaasti VA: ssa. Voittaa. tapahtua räjähdyksen, räjähdyksen, kappaleiden yliääniliikkeen aikana, ... ... Fyysinen tietosanakirja

Lämpöprosessit Artikkeli on osa samaa nimeä ... Wikipedia

Muuntaminen wa:ksi kaasumaisesta nestemäiseksi. S. of the city on mahdollista vain, kun rate pax on pienempi kuin kriittinen lämpötila. Alalla S. g. Kriittinen. ympäristön lämpötilaa korkeampi lämpötila (käytännöllisesti katsoen yli 50 ° С) suoritetaan kaasupuristamalla ... ... Suuri Ensyklopedinen ammattikorkeakoulun sanakirja

Maakaasu- (Maakaasu) Maakaasu on yksi yleisimmistä energialähteistä Kaasun määritelmä ja käyttö, maakaasun fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet Sisältö >>>>>>>>>>>>>>> ... Sijoittajien tietosanakirja

JA; f. [alkaen lat. kompressiopakkaus] 1. Tekn. Ilman, kaasun tai palavan seoksen puristus paineen alaisena moottorin sylinterissä. 2. Kirjoitusten määrän vähentäminen rajoittamatta sen sisältöä. Suorita artikkelitekstin tarvittava pakkaus. * * * ... ... tietosanakirja

- (Latinalainen kompressiokompressio) kaasun puristus moottorin sylinterissä, ilma kompressorissa. Uusi vieraiden sanojen sanakirja. EdwART, 2009. pakkaus [lat. compressio] - pakkaus; kaasun puristuminen moottorin sylinterissä. Suuri sanakirja vieraita sanoja ... ... Venäjän kielen vieraiden sanojen sanakirja

GOST 28567-90: Kompressorit. Termit ja määritelmät- Terminologia GOST 28567 90: Kompressorit. Termit ja määritelmät alkuperäinen asiakirja: Hubkolbenverdichter oder Membranverdichter, Lage der Zylinder oder Membran rechtwinklig zueinander (Winkelbauart) 68 Termin määritelmät eri asiakirjoista: ... ... Normatiivisen ja teknisen dokumentaation termien sanakirja-viitekirja

Kirjat

• , Romanenko Svetlana Valentinovna. Julkaisu esittelee V.I.:n mukaan nimetyssä Venäjän valtion öljy- ja kaasuyliopistossa (NRU) kahden lukukauden aikana luetun materiaalin perusluentojen materiaalin Resistance of Materials. I. M. Gubkina. Harkitaan...
• Materiaalinen kestävyys. Opinto-opas, S. V. Romanenko. Julkaisu esittelee tieteenalan "Materiaalien kestävyys" luentojen peruskurssin materiaalia, joka luetaan kahden lukukauden ajan Venäjän valtion öljy- ja kaasuyliopistossa (NRU), joka on nimetty V.I. I. M. Gubkina. Harkitaan...

V tuotantoprosessit kaasujen käyttöön (dispergointi, sekoitus, pneumaattinen kuljetus, kuivaus, absorptio jne.) liittyvien kaasujen liikkuminen ja puristuminen tapahtuu yleisnimeä kantavien koneiden niille antaman energian vuoksi. puristus. Samaan aikaan puristuslaitosten tuottavuus voi nousta kymmeniin tuhansiin kuutiometreihin tunnissa ja paine vaihtelee välillä 10 –8 –10 3 atm, mikä johtaa monenlaisiin koneiden tyyppeihin ja malleihin. käytetään kaasujen siirtämiseen, puristamiseen ja puhdistamiseen. Koneita, jotka oli suunniteltu luomaan korkeita paineita, kutsuttiin kompressoreiksi ja koneita, jotka toimivat tyhjiön luomiseksi - tyhjiöpumput.

Puristuskoneet luokitellaan pääasiassa kahden ominaisuuden mukaan: toimintaperiaatteen ja puristusasteen mukaan. Puristussuhde Onko lopullisen kaasun paineen suhde koneen ulostulossa R 2 alkuperäiseen tulopaineeseen p 1 (ts. p 2 / s 1).

Toimintaperiaatteen mukaan puristuskoneet jaetaan mäntä-, siipi- (keskipako- ja aksiaalinen), pyörivä- ja suihkukoneet.

Puristussuhde erotetaan:

- kompressorit, joita käytetään luomaan korkeita paineita, puristussuhteella R 2 /R 1 > 3;

- kaasupuhaltimet, joita käytetään siirtämään kaasuja, joilla on korkea vastus kaasuputkiverkostossa, kun taas 3> p 2 / s 1 >1,15;

- puhaltimia käytetään siirtämään suuria määriä kaasua, kun p 2 / s 1 < 1,15;

- tyhjiöpumput, jotka imevät kaasua tilasta, jossa on alennettu paine (ilmakehän paineen alapuolella) ja pumppaavat sen tilaan, jossa on korotettu (ilmakehän paineen yläpuolella) tai ilmakehän paine.

Mitä tahansa puristuskoneita voidaan käyttää tyhjiöpumppuina; mäntä- ja pyörivät koneet luovat syvemmän tyhjiön.

Toisin kuin pisaranesteiden, kaasujen fysikaaliset ominaisuudet riippuvat toiminnallisesti lämpötilasta ja paineesta; kaasujen liike- ja puristusprosessit liittyvät sisäisiin termodynaamisiin prosesseihin. Pienillä paine- ja lämpötilaeroilla kaasujen fysikaalisten ominaisuuksien muutokset niiden liikkuessa pienillä nopeuksilla ja lähellä ilmakehän painetta ovat merkityksettömiä. Tämä mahdollistaa kaikkien hydrauliikan perussäännösten ja lakien käytön niiden kuvaamiseen. Kuitenkin, kun normaalioloista poikkeaa, erityisesti korkealla kaasun puristussuhteella, monet hydrauliikan asennot muuttuvat.

1. Kaasunpuristusprosessin termodynaamiset perusteet

Lämpötilan vaikutus kaasun tilavuuden muutokseen vakiopaineessa, kuten tiedetään, määräytyy Gay-Lussacin lain mukaan, ts. p= vakiokaasutilavuus on suoraan verrannollinen sen lämpötilaan:

missä V 1 ja V 2 - kaasutilavuudet, vastaavasti, lämpötiloissa T 1 ja T 2 ilmaistuna Kelvinin asteikolla.

Kaasutilavuuksien välinen suhde eri lämpötiloissa voidaan esittää riippuvuudella

, (4.1)

missä V ja V 0 - lopullinen ja alkukaasutilavuus, m 3; t ja t 0 - kaasun lopullinen ja alkulämpötila, ° С; β t- suhteellinen tilavuuslaajenemiskerroin, aste. -1.

Kaasunpaineen muutos lämpötilasta riippuen:

, (4.2)

missä R ja R 0 - kaasun lopullinen ja alkupaine, Pa; β R- suhteellinen paineen lämpötilakerroin, astetta. -1.

Kaasumassa M kun sen tilavuus muuttuu, se pysyy vakiona. Jos ρ 1 ja ρ 2 ovat kaasun kahden lämpötilatilan tiheydet, niin
ja
tai
, eli kaasun tiheys vakiopaineessa on kääntäen verrannollinen sen absoluuttiseen lämpötilaan.

Boylen-Mariotten lain mukaan samassa lämpötilassa kaasun ominaistilavuuden tulo v sen paineen arvosta R on vakioarvo pv= vakio Siksi vakiolämpötilassa
, a
ts. kaasun tiheys on suoraan verrannollinen paineeseen, koska
.

Gay-Lussacin yhtälö huomioon ottaen on mahdollista saada suhde, joka yhdistää kolme kaasuparametria: paine, ominaistilavuus ja sen absoluuttinen lämpötila:

. (4.3)

Viimeistä yhtälöä kutsutaan Cliperonin yhtälöt... Yleisesti:

tai
, (4.4)

missä R Onko kaasuvakio, joka on työ, jonka tekee ihanteellisen kaasun massayksikkö isobarisessa ( p= const) prosessi; kun lämpötila muuttuu 1 °, kaasuvakio R on mitat J / (kggrad):

, (4.5)

missä l R Onko erityinen työ muuttaa 1 kg ideaalikaasun tilavuutta vakiopaineessa, J / kg.

Siten yhtälö (4.4) luonnehtii ihanteellisen kaasun tilaa. Kaasunpaineessa yli 10 atm tämän lausekkeen käyttö aiheuttaa virheen laskelmissa ( pv≠RT), joten on suositeltavaa käyttää kaavoja, jotka kuvaavat tarkemmin todellisen kaasun paineen, tilavuuden ja lämpötilan välistä suhdetta. Esimerkiksi van der Waalsin yhtälö:

, (4.6)

missä R= 8314/M- kaasuvakio, J/(kg · K); M- kaasun molekyylipaino, kg / kmol; a ja v - arvot, jotka ovat vakioita tietylle kaasulle.

Määrät a ja v voidaan laskea kriittisistä kaasuparametreista ( T cr ja R cr):

;
. (4.7)

Korkeilla paineilla arvo a / v 2 (lisäpaine van der Waalsin yhtälössä) on pieni verrattuna paineeseen p ja se voidaan jättää huomiotta, yhtälö (4.6) muuttuu todellisen Dupre-kaasun tilayhtälöksi:

, (4.8)

missä arvo v riippuu vain kaasun tyypistä, ei lämpötilasta ja paineesta.

Käytännössä termodynaamisia kaavioita käytetään usein määrittämään kaasun parametrit sen eri tiloissa: T–S(lämpötila - entropia), p - i(paineen riippuvuus entalpiasta), p–V(paineen riippuvuus tilavuudesta).

Kuva 4.1 - T - S kaavio

Kaikki kaasuparametrit kaaviossa T - S tarkoitti 1 kg kaasua.

Koska termodynaamisen määritelmän mukaisesti
, sitten kaasun tilan muutoksen lämpö
... Näin ollen kaasun tilan muutosta kuvaavan käyrän alla oleva pinta-ala on numeerisesti yhtä suuri kuin tilanmuutoksen energia (lämpö).

Kaasun parametrien muuttamisprosessia kutsutaan sen tilan muutosprosessiksi. Jokaiselle kaasutilalle on ominaista parametrit p,v ja T... Kaasun tilan muutosprosessissa kaikki parametrit voivat muuttua tai yksi niistä voi pysyä vakiona. Joten vakiotilavuudella etenevää prosessia kutsutaan isokorinen, vakiopaineessa - isobaarinen ja vakiolämpötilassa - isoterminen. Kun kaasun ja ulkoisen ympäristön välillä ei tapahdu lämmönvaihtoa (lämpöä ei poisteta eikä syötetä), kaikki kolme kaasuparametria muuttuvat ( p,v,T) v sen laajenemis- tai supistumisprosessi , prosessia kutsutaan adiabaattinen, ja milloin kaasuparametrit muuttuvat jatkuvan lämmön syöttämisen tai poiston aikana – polytrooppinen.

Vaihtelevalla paineella ja tilavuudella riippuen lämmönvaihdon luonteesta ympäristöön, kaasun tilan muutos puristuskoneissa voi tapahtua isotermisesti, adiabaattisesti ja polytrooppisesti.

klo isoterminen prosessissa kaasun tilan muutos noudattaa Boyle-Mariotten lakia:

pv = konst.

Kaaviossa p - v tämä prosessi on kuvattu hyperbolilla (kuva 4.2). Käytä 1 kg kaasua l on graafisesti esitetty varjostetulla alueella, joka on yhtä suuri kuin
, eli

tai
. (4.9)

Lämmön määrä, joka vapautuu 1 kg kaasun isotermisessä puristuksessa ja joka on poistettava jäähdyttämällä, jotta kaasun lämpötila pysyy vakiona:

, (4.10)

missä c v ja c R- kaasun ominaislämpökapasiteetti vakiotilavuudessa ja vastaavasti paineessa.

Kaaviossa T - S kaasun isoterminen puristus paineesta R 1 paineeseen asti R 2 on kuvattu suorana viivana ab piirretty isobaarien väliin R 1 ja R 2 (kuva 4.3).

Puristustyötä vastaava lämpö on kuvattu ääriordinaattien ja suoran rajaamalla alueella ab, eli

. (4.11)

Kuva 4.4 - Kaasun puristusprosessit kaaviossa
:

A - adiabaattinen prosessi;

B - isoterminen prosessi

klo adiabaattinen Kaasun puristusprosessissa sen tilassa tapahtuu muutos sen sisäisen energian ja siten lämpötilan muutoksesta johtuen.

Yleisessä muodossa adiabaattisen prosessin yhtälö kuvataan lausekkeella:

, (4.12)

missä
Onko adiabaattinen eksponentti.

Graafisesti (kuva 4.4) tämä prosessi kaaviossa p - v kuvattu hyperbolilla, joka on jyrkempi kuin kuvassa. 4.2., Alkaen k> 1.

Jos hyväksyt

, sitten
. (4.13)

Sikäli kuin
ja R= const, tuloksena oleva yhtälö voidaan ilmaista eri tavalla:

tai
. (4.14)

Sopivilla muunnoksilla on mahdollista saada riippuvuuksia muille kaasuparametreille:

;
. (4.15)

Siten kaasun lämpötila sen adiabaattisen puristuksen lopussa

. (4.16)

1 kg:lla kaasua adiabaattisessa prosessissa tekemä työ:

. (4.17)

Kaasun adiabaattisen puristuksen aikana vapautuva lämpö vastaa käytettyä työtä:

Ottaen huomioon suhteet (4.15), työ kaasun puristamiseksi adiabaattisessa prosessissa

. (4.19)

Adiabaattisen puristusprosessille on ominaista lämmönsiirron täydellinen puuttuminen kaasun ja ympäristön välillä, ts. dQ = 0 ja dS = dQ / T, siksi dS = 0.

Siten adiabaattisen kaasun puristusprosessi tapahtuu vakioentropialla ( S= const). Kaaviossa T - S tätä prosessia edustaa suora viiva AB(kuva 4.5).

Kuva 4.5 - Kuva kaasun puristusprosesseista kaaviossa T - S

Jos puristusprosessin aikana vapautunutta lämpöä otetaan pois pienempi määrä kuin on tarpeen isotermiselle prosessille (mitä esiintyy kaikissa todellisissa puristusprosesseissa), niin todellinen kuluva työ on suurempi kuin isotermisessä puristuksessa ja pienempi kuin adiabaattinen puristus:

, (4.20)

missä m- polytrooppinen indikaattori, k>m> 1 (ilmalle m
).

Polytrooppisen eksponentin arvo m riippuu kaasun luonteesta ja lämmönvaihdon olosuhteista ympäristön kanssa. Puristuskoneissa ilman jäähdytystä polytrooppinen eksponentti voi olla suurempi kuin adiabaattinen eksponentti ( m>k), eli prosessi etenee tässä tapauksessa superadiabaattia pitkin.

Kaasujen harventamiseen käytetty työ lasketaan samoilla yhtälöillä kuin kaasujen puristamiseen tehtävä työ. Ainoa ero on se R 1 on pienempi kuin ilmanpaine.

Polytrooppisen puristuksen prosessi kaasu paineesta R 1 paineeseen asti R 2 kuvassa 4.5 näytetään suorana KUTEN... 1 kg kaasun polytrooppisen puristuksen aikana vapautuva lämpö on numeerisesti yhtä suuri kuin puristustyö:

Lopullinen kaasun puristuslämpötila

. (4.22)

Voimaa, Puristuskoneiden käyttämä kaasujen puristamiseen ja vähentämiseen käytetty määrä riippuu niiden suorituskyvystä, suunnitteluominaisuuksista ja lämmönvaihdosta ympäristön kanssa.

Kaasun puristamiseen käytetty teoreettinen teho
, määräytyy tuottavuuden ja puristustyön perusteella:

, (4.23)

missä G ja V- koneen massa ja tilavuus tuottavuus;
Onko kaasun tiheys.

Siksi teoreettisesti käytetty teho erilaisille puristusprosesseille on:

; (4.24)

; (4.25)

, (4.26)

missä Onko puristuskoneen tilavuuskapasiteetti vähennettynä imuolosuhteisiin.

Useista syistä todellinen tehonkulutus on suurempi, ts. koneen käyttämä energia on suurempi kuin se, jonka se siirtää kaasuun.

Puristuskoneiden tehokkuutta arvioidaan vertaamalla tätä konetta saman luokan taloudellisimpaan koneeseen.

Kylmäkoneita verrataan koneisiin, jotka puristavat kaasua isotermisesti tietyissä olosuhteissa. Tässä tapauksessa hyötysuhdetta kutsutaan isotermiseksi,  alkaen:

, (4.27)

missä N- tietyn koneen tosiasiallisesti kulutettu teho.

Jos koneet toimivat ilman jäähdytystä, niin kaasu puristuu niissä polytrooppia pitkin, jonka eksponentti on korkeampi kuin adiabaattinen eksponentti ( m k). Siksi tällaisiin koneisiin kulutettua tehoa verrataan tehoon, jonka kone olisi käyttänyt adiabaattisessa kaasupuristuksessa. Näiden tehojen suhde on adiabaattinen tehokkuus:

. (4.28)

Ottaen huomioon koneen mekaanisen kitkan menetyksen ja mekaanisen hyötysuhteen. -  turkki, voima puristuskoneen akselissa:

tai
. (4.29)

Moottorin teho on laskettu hyötysuhde huomioiden. itse moottori ja tehokkuus tarttuminen:

. (4.30)

Asennettu moottorin teho otetaan marginaalilla (
):

. (4.31)

 helvetin arvo vaihtelee välillä 0,930,97,  puristusasteesta riippuen sen arvo on 0,640,78; mekaaninen hyötysuhde vaihtelee välillä 0,85 - 0,95.