Kas yra suslėgtos ir suskystintos dujos. Degalai automobiliams. Suskystintos, suslėgtos dujos

Dujiniai angliavandeniliai, pagaminti iš dujų ir dujų kondensato laukų, paprastai vadinami tikrosiomis gamtinėmis dujomis. Gamtinės dujos šiuo metu yra vienas pagrindinių buitinių ir aplinkai nekenksmingų pramoninių degalų rūšių. Jis taip pat naudojamas kaip žaliava vandenilio, suodžių (suodžių), etano, etileno, acetileno gamybai.

Gamtinės dujos daugiausia susideda iš alkanų, kuriuos daugiausia sudaro įprasti angliavandeniliai, turintys 1–4 anglies atomus (CGC 4) ir izobutanas.

Pagrindinis sausų gamtinių dujų komponentas yra metanas (93-98%), kuriame H:C santykis yra 33%. Kiti angliavandenilių komponentai yra mažesniais kiekiais. Dujinių alkanų, esančių gamtinėse dujose, virimo temperatūra normaliame slėgyje yra nuo -162 C iki 0 C.

Jei XX amžiuje didžiausias dėmesys pasaulyje buvo skiriamas gamtinių dujų telkinių, kurie yra įprastos (tradicinės) dujas turinčios angliavandenilių sankaupos, tyrinėjimui, žvalgymui, plėtrai, tai XXI amžiuje ekonominė padėtis jau reikalauja atsigręžti į reikšmingi potencialūs gamtinių dujų ištekliai, esantys netradiciniuose šaltiniuose, prieš bendrą gamtinių dujų hidratą (GT). GG yra labai reikšmingas ir vis dar nepakankamai išvystytas gamtinių dujų šaltinis Žemėje. Jie gali būti tikri konkurentai tradiciniams telkiniams dėl didžiulių išteklių, plataus pasiskirstymo, negilumo ir koncentruotos dujų būsenos (viename kubiniame metre natūralaus metano hidrato kietoje būsenoje yra apie 164 kubinius metrus metano dujinėje fazėje ir 0,87 kubinių metrų vandens).

Nuo pirmųjų gamtinių dujų hidratų telkinių atradimo praėjo keli metai. Pirmenybė juos atidarant priklauso Rusijos mokslininkams. 2000 m. kovą Rusijos ir Belgijos ekspedicija aptiko unikalų dujų hidratų telkinį Baikalo ežero gėlo vandens dugno nuosėdose, kelių šimtų metrų gylyje nuo vandens paviršiaus. Pirmą kartą iš ežero dugno buvo pašalinti dideli, iki 7 cm dydžio, dujų hidratų kristalai.

Tyrimai, atlikti m skirtingi regionai pasaulyje, buvo nustatyta, kad apie 98% GT išteklių yra pasaulio vandenyno vandenyse (prie Šiaurės, Centrinės ir Pietų Amerikos, Japonijos, Norvegijos ir Afrikos krantų, taip pat Kaspijos ir Juodosiose jūrose). ) didesniame nei 200–700 m vandens gylyje, o žemynų poliarinėse dalyse – tik 2 proc. Remiantis svertiniu vidurkiu, dujų hidratų telkinių ištekliai siekia apie 21 000 trilijonų kubinių metrų. Esant dabartiniam energijos suvartojimo lygiui, net ir panaudojus tik 10% dujų hidrato išteklių, pasaulis 200 metų bus aprūpintas kokybiškomis žaliavomis aplinkai draugiškai energijai gaminti.

Pasaulio energetikos tarybos vertinimu, iki 2020 metų gamtinės dujos pristatomos kaip technologiškai labiausiai paruoštas kuras vidaus degimo varikliams tiek transporto priemonių paruošimo, reikalaujančios minimalių išlaidų transporto priemonę pakeitus iš skystojo kuro į dujinius, tiek gamtinių. dujų atsargų.

Tiek dujiniai, tiek benzininiai automobiliai į atmosferą išmeta maždaug vienodą kiekį angliavandenilių, tuo pačiu žmonių sveikatai pavojingi ne patys angliavandeniliai, o jų oksidacijos produktai. Benzininis variklis išskiria daug įvairių angliavandenilių, o dujinis – metaną, kuris iš visų sočiųjų angliavandenilių yra atspariausias oksidacijai. Todėl dujinės transporto priemonės angliavandenilių emisija yra mažiau pavojinga.

Pagal gamtinių dujų (daugiausia metano) atsargas ir jų gamybą Rusija yra pirmoje vietoje pasaulyje.

Gamtinių dujų dalis pasaulio kuro ir energijos balanse yra labai kukli – 23 proc. O dujų pramonės augimo tempai daugumoje pasaulio šalių taip pat žemi. Išimtis yra tokios šalys kaip Rusija, Nyderlandai, Norvegija ir nemažai kitų, kuriose galima manyti, kad „naftos era“ buvo pakeista „gamtinių dujų era“ arba „metano era“.

Kai karbiuratoriniuose varikliuose naudojamos dujos, sunkvežimiams vidutiniškai 1 m 3 pakeičia 1 litrą, o lengviesiems automobiliams - 1,2 litro benzino.

SGD taikymas kelių transportas gali sukurti automobilius, kurių talpa 30-40% didesnė nei šiuolaikinių benzininių automobilių, kurių efektyvus efektyvumas yra iki 38-40%, tuo pačiu padidinant variklio tarnavimo laiką 1,5 karto, o alyvos keitimo laiką - du kartus. .

Pagrindinis gamtinių dujų, kaip transporto priemonių kuro, trūkumas visų pirma yra mažesnis (1000 kartų) tūrinis energijos tankis, palyginti su skystuoju naftos kuru – 0,034 MJ/l gamtinėms dujoms, 31,3 ir 35,6 MJ/l benzinui ir dyzelinui. ...

Pačios gamtinės dujos yra labai tūrinis kuras, nes jų tankis yra šešis šimtus kartų mažesnis nei benzino. Norėdami jį laikyti suspaustą, turite naudoti specialius gana sunkius cilindrus. Ant automobilio sumontuoti masyvūs dujų balionai padidina jo svorį ir mažina keliamąją galią. Suslėgtos dujos daugiausia laikomos metaliniuose balionuose. optimalus aukštas dujinių transporto priemonių variklių suspaudimo laipsnis nenustatytas, nes reikia išlaikyti galimybę greitai pereiti prie benzino, dėl ko sumažėja variklio galia (iki 20%), dėl ko mažėja maksimalus greitis. 5-6%, sunku užvesti variklį šaltuoju metų laiku (žemiau 0 ° C), o tai paaiškinama aukštesne natūralaus užsidegimo ir savaiminio užsidegimo temperatūra, todėl galioje yra dujinio kuro šildytuvai. grandinė; jei nėra šildymo, galima užvesti variklį naudojant alyvos kurą, o po to, kai variklis pašildomas, perjungiama į dujas; kuro sistemos projektavimas tampa sudėtingesnis, padidėja jos svoris, o techninės priežiūros ir remonto apimtis ir kaina padidėja 3-10%;

Pagal saugos taisykles dujos turi būti paleidžiamos prieš statant automobilį, o juo labiau – garaže. O darbo dienos pradžioje reikia važiuoti į specializuotą skystojo kuro degalinę, o tai labai nepatogu.

Automobilių išmetamųjų dujų kataliziniai konverteriai, skirti benzinui, neveiksmingai sumažina azoto oksidų ir metano kiekį, kai naudojami gamtinėmis dujomis. Reikia tobulinti variklius ir katalizinius konverterius. Aplinkosaugos požiūriu dujinis variklis su kintamu trijų pakopų katalizatoriumi galėtų būti perspektyviausias sprendimas siekiant sumažinti visų teršalų emisiją daugiau nei 90%.

Gamtinių dujų naudojimas dyzeliniuose varikliuose yra sudėtingas dėl jų santykinai aukštos temperatūros savaiminis užsidegimas ir atitinkamai mažas cetaninis skaičius. Šiam sunkumui įveikti naudojama vadinamoji dvigubo kuro sistema – į degimo kamerą kaip uždegimo užtaisas įpurškiamas nedidelis dyzelinio kuro kiekis, o tada tiekiamos suslėgtos gamtinės dujos. Kartais reikia įrengti kibirkštinio uždegimo sistemą. Dyzeliniai varikliai, veikiantys gamtinėmis dujomis, yra plačiai naudojami pačioje dujų pramonėje stūmokliniuose dujų siurblių įrenginiuose ir varikliniuose-toro generatoriuose su kibirkštiniu ir prieškameriniu uždegimu.

Pažymėtina, kad dujinis kuras yra vienintelė alternatyvaus kuro rūšis, kurios naudojimo techninės ir aplinkosaugos problemos Rusijoje iš esmės išspręstos, nors tam tikrų sunkumų sukelia vartotojo psichologijos laužymas, nusiteikimas dėl nepažįstamo kuro.

SGD naudojimas aviacijoje leidžia radikaliai pakeisti išmetamųjų dujų aplinkos charakteristikas, daugeliui dešimtmečių panaikinti aviacinio kuro deficitą, ženkliai sumažinti degalų sąnaudas.

Gamtinių dujų naudojimo laivuose perspektyvų analizė parodė, kad tokio tipo energijos nešiklį galima rekomenduoti naudoti tik pagalbinio laivyno laivuose.

1.1.2. Metano turinčios anglies sluoksnių ir požeminės hidrosferos dujos

Anglies kasyklų metanas buvo pritaikytas praktiškai. Pastaruoju metu jis neabejotinai vadinamas alternatyvia automobilių degalų rūšimi. Jo kiekis prilygsta akmens anglių ištekliams (104 mlrd. tonų).

Nors pasaulyje išgaunama dalis anglies kasyklų metano, jis jau buvo panaudotas. Iki 1990 m. JAV, Italijoje, Vokietijoje ir Didžiojoje Britanijoje CMM važiavo daugiau nei 90 000 transporto priemonių. Pavyzdžiui, Jungtinėje Karalystėje jis plačiai naudojamas kaip variklių degalai įprastuose autobusuose šalies anglies kasybos regionuose. Metano kiekis kasyklų dujose svyruoja nuo 1 iki 98%. Kaip variklių degalai didžiausią susidomėjimą kelia dujos, išgaunamos iš anglies sluoksnių, už kasybos įtakos zonų, pagal anglies ir dujų gamybos technologijas. Tokio lauko esmė yra išgauti dujas iš paviršiaus išgręžtais gręžiniais, naudojant dujų atgavimą skatinančius metodus, o kasyklų dujose yra 95-98% metano, 3-5% azoto ir 1-3% anglies dioksido.

Rusijoje anglies kasyklų metanas, kaip energetinio kuro ir cheminės žaliavos rūšis, patraukia dėmesį iš iki šiol nustatytų galimų atsargų.

Pažymėtina, kad degiųjų dujų kiekis anglies siūlėse priklauso nuo atsargų išsivystymo gylio ir didėja jam didėjant. Dėl to padidėja dujų emisijos į kasyklą intensyvumas ir kiekis.

Šiuo metu Rusijoje anglių kasyklų metanas, esantis anglies siūlėse ir aplinkinėse uolienose, vakuuminėmis siurblinėmis ištraukiamas į paviršių per specialiai išgręžtus gręžinius, o iš kasyklos erdvės per vėdinimo sistemą išleidžiamas į atmosferą.

Visais atvejais metano-oro mišinio, kaip energetinio kuro, naudojimą lemia jo sudėtis, t.y. metano kaip tokio ir oro santykis. Šių komponentų procentinis santykis lemia metano-oro mišinio energinę vertę ir jo panaudojimo galimybę, ypač kalbant apie sprogimo pavojų degimo metu.

Praktika patvirtino, kad metano ir oro mišinys, kurio metano kiekis pagal esamą klasifikaciją yra nuo 2,5 iki 30 %, degdamas yra nestandartinis ir sprogus, o mišiniai, kuriuose yra mažiau nei 2,5 ir daugiau nei 30 % gryno metano, yra saugūs degant. elektrinėse. Abu mišiniai tikrai yra potencialūs energijos kuro šaltiniai.

Techninis naudojimas nekokybiškas metano ir oro mišinys susideda iš gryno metano kiekio padidinimo iki standartinio lygio (daugiau kaip 30% ir mažiau nei 2,5%). Tai galima padaryti, pirma, patobulinus degazavimo sistemas, kurios leidžia išlaikyti metano kiekį mišinyje daugiau nei 30%. Tačiau šio kelio įgyvendinimas, sprendžiant pagal standartų neatitinkančio kasyklų metano dalį bendroje metano išeigos struktūroje, turi tam tikrų sunkumų. Antrasis būdas – padidinti metano koncentraciją į mišinį įpilant gamtinių dujų. Trečioji kryptis – metano koncentracijos sumažinimas iki apatinės sprogumo ribos, skiedžiant mišinį oru – yra pati paprasčiausia praktiškai įgyvendinti.

Šiuo metu Rusijoje geriausiai degazuojant ir naudojant anglies kasyklų metaną sekėsi Vorkutos baseine, kur jis naudojamas katilinėse, priešgaisriniuose šildytuvuose ir džiovyklose. Šiuolaikinės technologijos leidžia efektyviai išgauti metaną sekliose, didelio storio ir didelio dujų prisotinimo anglies siūlėse, kur galima naudoti metodus, skatinančius dujų įtekėjimą į dugno angą. Šias sąlygas atitinka tik keli anglies dioksido turintys pasaulio regionai, todėl, nepaisant didelių anglies sluoksnio metano išteklių, reali dujų gamyba artimiausiais metais greičiausiai viršys 5-10% visos išgaunamų dujų.

Vandenyje ištirpintas a išsklaidytos požeminės hidrosferos dujos(iki 4500 m gylio) yra pasiskirstę beveik visur žemės plutoje. Bendri dujų ištekliai gruntinio vandens iki 4500 m gylio, VNIGRI skaičiavimais, pasiekti 10 000 trilijonų m/a iki gylio, vidutiniškai neviršijančio 10 km,

Požeminė Žemės hidrosfera dėl didelio angliavandenilių ir kitų dujų komponentų tirpumo joje geologiniu laiku yra nuolatinio, vietomis laipsniško dujų prisotinimo daugiausia angliavandeniliais būsenos, dėl ko neišvengiamai susidaro zonų maksimalus dujų prisotinimas. Tokių zonų, kurios šiuo metu buvo patikimai sukurtos jaunų platformų ribose, taip pat tų, kurios egzistavo daugelio regionų senoviniais vystymosi etapais, tyrimas leidžia atskleisti šių zonų pobūdį. angliavandenilių telkinių ir dujų prisotinto požeminio vandens geocheminiai ryšiai.

į mokslinius tyrimus naftos ir dujų hidrogeologijos srityje yra bendro modelio, pagal kurį pramoniniai dujų ir galbūt naftos telkiniai," yra pasaulinio požeminės hidrosferos prisotinimo dujomis proceso pasekmė.

Pateiktas schematinis modelis gana tiksliai atitinka gamtines sąlygas toliau nurodytose specifinėse dujas turinčiose provincijose ir dujas turinčiose regionuose.

Biodujos

Anksčiau Rusijoje niekas rimtai negalvojo apie dujinį kurą iš vietinių išteklių. Šalis, turinti dideles naftos ir dujų atsargas, galėtų tai sau leisti. Šalyse, kuriose nėra gamtos išteklių, visi galimi vietiniai alternatyvių variklių degalų šaltiniai buvo registruojami ir pradėti gaminti nuo devintojo dešimtmečio vidurio. Tai visų pirma įvairių rūšių augalinės ir gyvūninės kilmės biomasė.

Biodujos yra metano ir anglies dioksido mišinys, susidarantis metanu skaidant įvairias biomases. Metano fermentacija - natūralios anaerobinių bakterijų biocenozės rezultatas - vyksta nuo 10 iki 55 ° С temperatūroje trijuose diapazonuose: 10 ... 25 ° С - psichrofilinis; 25 .40 ° С - mezofilinis; 52 ... 55 ° С - termofilinis. Sistemos drėgmė yra nuo 8 iki 99 %, optimali vertė yra 92 - 93%. Metano kiekis biodujose skiriasi priklausomai nuo cheminė sudėtisžaliavos ir gali būti 50-90 proc.

Biodujų požiūriu pramoninės gamybos ir pritaikymas varikliams Transporto priemonė, yra rimtas praktinis Rusijos interesas. Mūsų šalyje per metus susikaupia iki 300 mln. tonų (sausųjų medžiagų) organinių atliekų: 250 mln. tonų žemės ūkio gamyboje, 50 mln. tonų – kietųjų atliekų pavidalu. Šios atliekos yra puiki žaliava biodujoms gaminti. Galimas biodujų kiekis per metus gali siekti 90 milijardų kubinių metrų, tai yra 40 milijonų tonų naftos ekvivalento, kurio vertė 20 milijardų eurų. Bendra potenciali generuojamo biotoilinio kiekio (sintezės ir biodujų) kaina galėtų siekti 35 mlrd. eurų per metus.

Atliekų fermentaciją geriausia atlikti pūdytuvuose – metalinėse arba gelžbetoninėse talpyklose su kaitinimu ir maišymu.

Norint gaminti biodujas iš kietųjų komunalinių atliekų, jos pirmiausia susmulkinamos, o po to sumaišomos su nuotekų dumblu iš sedimentacinių rezervuarų pūdykloje. gydymo įstaigos... Dujose yra iki 50 % metano, 25 % anglies dioksido, iki 2 % vandenilio ir azoto. Ši technologija plačiai naudojama užsienyje – JAV, Vokietijoje, Japonijoje, Švedijoje.

Biodujos yra viena perspektyviausių variklių degalų rūšių, gaminamų iš vietinių žaliavų pramoninės gamybos ir panaudojimo transporto priemonių varikliuose požiūriu. Per trumpą laiką daugelyje pasaulio šalių buvo sukurta ištisa biodujų gamybos pramonė.

Nemaža dalis pagaminamų biodujų naudojama elektros gamybai.

Tarp pramoninių šalių pirmaujanti vieta biodujų gamyboje ir panaudojime tenka Danijai

Kaip rodo praktika, nuotekų dujų išleidimas iš perdirbimo stoties, tiekiamas iš kanalizacijos tinklo, aptarnaujančio 100 tūkstančių gyventojų turinčią gyvenvietę, pasiekia daugiau nei 2500 m 3 per dieną, o tai prilygsta 2000 litrų benzino.

Biodujų gamyba taip pat apima sąvartyno dujų arba biodujų iš sąvartynų atliekų gamybą. Šiuo metu daugelyje šalių kuriamos specialios įrengtos kietųjų buitinių atliekų saugyklos, siekiant iš jų išgauti biodujas elektros ir šilumos energijai gaminti. Žemės ūkyje yra daug žaliavų, skirtų fermentacijai.

Biodujų technologijos yra veiksmingos bet kuriame didžiulės Rusijos klimato regione. Tokiu būdu jau gaminamas dujinis kuras ir itin efektyvios organinės trąšos, kurios taip reikalingos šiuolaikiniam Rusijos žemės ūkiui.

Tačiau motorinių transporto priemonių variklius, varomus mažo šilumingumo dujomis, pavyzdžiui, biodujas, sukūrimas kelia tam tikrų sunkumų. Todėl tikslingiau naudoti ne biodujas, o iš jų gautą biometaną. Tam iš biodujų pašalinamas CO2 ir kitos priemaišos. Susidariusiose dujose (biometanas) yra 90–97% CH4, o jų šilumingumas yra 35–40 MJ / m 3. Galima atlikti biodujų valymą iš anglies dioksido Skirtingi keliai... Dažniausias: dujų šveitimas skysčių absorberiais (pavyzdžiui, vandeniu), užšaldymas, adsorbcija žemos temperatūros.

Biometanas, kaip ir kiti dujiniai degalai, turi mažą tūrinę energijos koncentraciją.

Suskystintos dujos

Panaši informacija.

Tačiau 1973 m. naftos krizė atnaujino susidomėjimą dujomis automobilių pramonėje.

Specifikacijos

Veikimo savybės

Metano kuras turi didesnį oktaninį skaičių ir savitąją degimo šilumą nei mazutas ar suskystintosios naftos dujos ir žemoje temperatūroje nekeičia fizikinių ir cheminių savybių. Suslėgtų gamtinių dujų oktaninis skaičius yra 110-125 ir degimo metu susidaro 48 500 kJ / kg, benzino - 76-98 ir 44 000 kJ / kg, propano-butano - 102-112 ir 46 000 kJ / kg. Tačiau SGD stechiometrinio mišinio kaloringumu nusileidžia benzinui ir propanui-butanui ir užtikrina 6-8% mažesnį našumą varikliuose, skirtuose 2 rūšių degalams.

Suslėgtomis gamtinėmis dujomis varomos transporto priemonės turi mažesnes eksploatavimo išlaidas. Automobilių, sunkvežimių ir autobusų, varomų SGD, 100 kilometrų ridos kaina yra 1,5–2,5 karto mažesnė nei transporto priemonių, varomų benzinu, dyzelinu ar SND. Metanas nesudaro anglies nuosėdų ant stūmoklių, vožtuvų ir uždegimo žvakių, nenuplauna alyvos plėvelės nuo cilindro sienelių, neskiedžia alyvos karteryje, dėl to automobilio kapitalinio remonto rida padidėja 1,5 karto, tarnavimo laikas. variklio alyvos, uždegimo žvakių ir cilindrų-stūmoklių grupės - 1, 5-2 kartus. Sumažinus variklio apkrovą, 7-9 decibelais sumažėja ir jo veikimo triukšmas.

Saugumas

Suslėgtų gamtinių dujų įranga turi kelis saugos koeficientus. Cilindrai tikrinami dėl sunaikinimo krentant iš aukščio, pataikant iš šaunamojo ginklo, smūgiuojant atvira liepsna, ekstremalioms temperatūroms ir agresyviai aplinkai, taip pat yra statistiškai mažiau linkusiose deformuotis automobilio dalyse: BMW teigimu, tikimybė, kad šios kėbulo dalys bus smarkiai pažeistos, yra 1-5 proc. Remiantis statistika, Amerikos dujų asociacija sudarė statistiką, remdamasi 2400 dujomis varomų transporto priemonių, kurių bendra rida buvo 280 mln. Duomenys parodė, kad 180 iš 1360 susidūrimų smūgis įvyko toje vietoje, kur buvo balionai, tačiau nė vienas nebuvo apgadintas, o 5 atvejais užsiliepsnojo benzinas.

Ekologiškumas

Suslėgtos gamtinės dujos yra viena iš ekologiškiausių kuro rūšių ir atitinka Euro-5 / Euro-6 standartą. Anglies dioksido emisija naudojant SGD yra 0,1 gramo vienam kilometrui. CNG automobiliai į atmosferą išmeta 2 kartus mažiau azoto oksidų, 10 kartų mažiau anglies monoksido ir 3 kartus mažiau kitų anglies oksidų nei automobiliai su benzininiais varikliais. Deginant gamtines dujas nesusidaro suodžiai, neišsiskiria švinas ir siera. Apskritai, naudojant SGD, aplinkiniame ore susidaro 9 kartus mažiau dūmų.

Standartizavimas

SGD kokybę reglamentuoja šie nacionaliniai standartai:

• GOST 27577-2000 „Suslėgtos gamtinės dujos vidaus degimo varikliams. TU (RF standartas);
• J1616 1994 „Antžeminio transporto priemonių rekomenduojama praktika – rekomenduojama praktika suslėgtomis gamtinėmis dujomis transporto priemonių kurui“ (JAV standartas, sukurtas SAE (Society of Automotive Engineers));
• SAE J1616 (JAV standartas);
• CARB (CNG specifikacija, JAV, Kalifornija);
• DIN 51624 „Automobilių degalai Gamtinės dujos – reikalavimai ir bandymo procedūros“ (Vokietijos standartas);
• Legge, 1995 m. lapkričio 14 d., Nr. 481. "Disposizioni generali in tema di qualita del gas natural" (Italijos standartas, nustatantis tinklinių gamtinių dujų, naudojamų SGD gamybai, normas);
• Lenkijos ūkio ministerijos reglamentas dėl suslėgtų gamtinių dujų (SGD) kokybės reikalavimų (Lenkijos standartas);
• GB 18047-2000 „Suslėgtos gamtinės dujos kaip transporto priemonių kuras“ (Kinijos standartas);
• SS 15 54 38 „Variklių degalai. - Biodujos kaip kuras greitaeigiams otto varikliams "(standartas suslėgtam biometanui, naudojamam kaip variklių degalai (A ir B tipai); sukurtas Švedijos standartizacijos instituto, priimtas 1999 m. rugsėjo 15 d. ir yra visuotinai pripažintas Europos šalyse) ;
• PCD 3 (2370) C „Suslėgtos gamtinės dujos (SGD) automobilių reikmėms. Specifikacija "(Indijos standartas);
• PNS 2029: 2003 „Gamtinės dujos, naudojamos kaip suslėgtas kuras transporto priemonėms. Specifikacija“ (Filipinų standartas);
• 10K / 34 / DDJM / 1993 (Naftos ir dujų generalinio direktoriaus dekretas, 1993 m. vasario 1 d.) (Indonezijos standartas).

Gamtinių dujų perdirbimo ir naudojimo technologijos, atspindėtos nacionaliniuose standartuose, apibendrintos tarptautiniame standarte ISO 15403 „Gamtinės dujos, naudojamos kaip suslėgtas kuras transporto priemonėms“. Jo pirmoje dalyje nustatyti reikalavimai gamtinių dujų rodikliams, užtikrinantiems saugų ir be problemų dujų pildymo įrangos ir transporto priemonių įrangos veikimą, antroje dalyje – parametrų, kurie normalizuoja gamtinių dujų, kaip transporto kuro, kokybę, kiekybinių verčių reikalavimai. .

Naudojimas

Automobiliai

Dujiniai transporto priemonių varikliai klasifikuojami pagal degalų, skirtų naudoti, skaičių. Dujiniai (skirti, vienavalenčiai) varikliai yra skirti dirbti tiesiogiai gamtinėmis dujomis, kurios užtikrina didžiausią efektyvumą. Paprastai dujomis varomos transporto priemonės neturi benzino bako, tačiau kartais palaikomas benzino kaip atsarginio kuro naudojimas. Benzino-dujiniai (dviejų degalų, angliški bi-fuel, bivalentiniai) varikliai leidžia naudoti tiek dujas, tiek benziną. Dauguma benzinu varomų transporto priemonių yra transporto priemonės, perdarytos ne gamintojo. Dujiniai-dyzeliniai (angl. Dual-fuel) varikliai mažu greičiu sunaudoja daugiau dyzelino, važiuojant dideliu greičiu - daugiau dujų. Dujiniai ir benzininiai-dujiniai varikliai dažniausiai naudojami lengvuosiuose automobiliuose ir lengvuosiuose sunkvežimiuose, dujiniai-dyzeliniai – sunkiasvoriuose sunkvežimiuose.

Suslėgtomis gamtinėmis dujomis varomas gamybines transporto priemones gamina daugelis automobilių koncernų, įskaitant Audi, BMW, Cadillac, Ford, Mercedes-Benz, Chrysler, Honda, Kia, Toyota, Volkswagen. Visų pirma, lengvųjų automobilių ir lengvųjų sunkvežimių segmente rinkai atstovauja 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 ir Life 2.0 Ecofuel, Volkswagen Passat 1.4 TSI Ecofuel, Volkswagen Touran 1.4 TSI Ecofuel, Volkswagen Transporter 1.4 TSI Ecofuel, Volkswagen Transporter Caravelle / 5 Ben2.0 Summum ir kiti modeliai. Didžiąsias krovinines ir keleivines transporto priemones, varomas CNG, gamina „Iveco“, „Scania“, „Volvo“ ir kitos įmonės. Pagrindiniai Rusijos NGV gamintojai yra GAZ Group, KamAZ ir Volgabus. Iš viso Rusijos rinkoje yra apie 150 dujinės įrangos modelių, įskaitant sunkvežimius KamAZ, vidutinio tonažo GAZon Next CNG, mažo tonažo GAZelle Next CNG ir GAZelle-Business CNG, lengvuosius automobilius Lada Vesta, Lada Largus, modifikacijas UAZ Patriot ir kt.

Daugelis vyriausybių ėmėsi institucinių, reguliavimo ir finansinių paskatų populiarinti dujinį kurą. Populiarios organizacinės priemonės apima draudimą naudoti dyzelinį kurą lengvosiose ir vidutinės galios transporto priemonėse arba keleivių talpoje miestuose ir aplinkosaugos zonose (Pakistanas, Iranas, Pietų Korėja, Brazilija), draudimas naudoti naftos kurą viešose ir komunalinis transportas (Prancūzija ), įmonių-dujinio kuro vartotojų pirmenybė prie savivaldybės užsakymo (Iranas, Italija). Reguliavimo priemonės daugiausia turi įtakos SGD degalinių projektavimui ir statybai ir apima draudimus statyti degalines be gamtinių dujų pildymo bloko (Italija) arba koncesijas statyti SGD stotis miestų teritorijose (Turkija, Austrija, Pietų Korėja). Finansinės paskatos apima vienkartines išmokas už suslėgtomis gamtinėmis dujomis varomų transporto priemonių atnaujinimą ar pirkimą (Italija, Vokietija), subsidijuojamos paskolos atnaujinimui (Pakistanas), automobilių savininkų atleidimas nuo mokesčių už stovėjimą (Švedija), be muito importuojamos SND įrangos importas ( Europos Sąjungos šalys, Iranas), atsisakymas susieti dujų degalų kainas su nafta (ES).

Vandens transportas

Suslėgtos gamtinės dujos yra mažiau paplitusios kaip kuras vidaus ir jūrų laivybai nei suskystintos gamtinės dujos, kurios yra patogesnės transportavimui ir saugojimui, tačiau naudojamos dviejų degalų varymo sistemose. Dujos kaip kuras naudojamas turistiniuose laivuose JAV (pavyzdžiui, keltas Elizabeth River I, kuriame telpa 149 žmonės) ir Rusijoje (Maskva ir Neva-1), Nyderlanduose (Mondriaan ir Escher, paleistas m. 1994 m., Rembrandtas ir Van Gogas 2000 m.). Taip pat 2011 m. Amsterdame veikė 11 SGD baržų. Kanadoje ir Norvegijoje SGD naudojamos mišinyje su dyzelinu birių krovinių laivų ir keleivinių keltų varymo sistemose. SGD laivų pavyzdžiai yra M.V. Accolade II, taip pat M.V. Klatawa ir M.V. Pastatytas 1985 m., Kulleet jau 15 metų gabeno keleivius ir automobilius per Freizerio upę netoli Vankuverio. 2008 metais Singapūre įsikūrusi „Jenosh Group“ išleido konteinerinį laivą, kurio dujų balionai kraunami į standartinius 20 pėdų konteinerius. 2009–2010 m. Kinijos laivų statykla „Wuhu Daijang“ pastatė 12 tokių laivų eksploatuoti Tailande ir gavo dar 12 laivų užsakymą, o „Jenosh Group“ pradėjo kurti konteinerinį laivą, kurio kreiserinis nuotolis yra 1500 jūrmylių, skirtą klientams Indijoje. , Pakistane, Indonezijoje ir Vietname.

Aviacija

Suslėgtos dujos nebuvo plačiai naudojamos kaip aviacinis kuras. 1988 m. Tupolevo projektavimo biuras su SGD į orą išskraidino eksperimentinį Tu-155, kuris buvo naudojamas dujiniam kurui išbandyti: mažesnė dujų masė galėtų suteikti orlaiviui didesnę naudingąją apkrovą. Suslėgtos dujos gali būti naudojamos mažiems orlaiviams, kurių degalų sąnaudos yra gana mažos. Pavyzdžiui, 2014 m. „Aviat Aircraft“ išleido „Aviat Husky“ – pirmąjį serijinį dviejų degalų orlaivį.

Geležinkelio transportas

Aplinkos saugumas ir ekonominis suslėgtų gamtinių dujų naudojimo pagrįstumas prisideda prie jų naudojimo kitose transporto rūšyse, įskaitant geležinkelį. 2005 m. centriniame Peru regione buvo paleistas pirmasis pasaulyje suslėgtų dujų traukinys. 2015 m. sausio mėn. Indijos geležinkelių ministras atidarė dyzelinu SGD varomą traukinį linijoje tarp Rewari ir Rohtak Haryana valstijoje. Taip pat 2015 metų sausį dujomis varomas traukinys įvažiavo į liniją tarp Čekijos miestų Opavos ir Hlučino.

Paplitimas

Azija yra didžiausias makroregionas pagal CNG transporto priemonių skaičių. Ten sutelkta ~ 15 iš ~ 24,5 mln. Dar apie 5 mln. tenka Lotynų Amerikos šalims. Europoje SGD naudojamos 2 mln. transporto priemonių. Afrikos ir Šiaurės Amerikos šalys iš viso turi apie 370 tūkst.

Afrika

leidimas NGV Afrika 2014 m. lapkritį citavo duomenis, pagal kuriuos Afrikoje buvo apie 213 tūkst. SGD transporto priemonių ir 200 degalinių. Nuo 2012 iki 2016 metų dujinių automobilių parkas Afrikoje augo tik 3 proc. De facto vienintelė išsivysčiusi rinka yra Egiptas, kuriame infrastruktūra pradėta plėtoti nuo praėjusio amžiaus dešimtojo dešimtmečio vidurio ir kuriame 2014 m. rugsėjo mėn. buvo beveik 208 tūkstančiai LPG automobilių (šiek tiek mažiau nei 3% viso šalies automobilių parko) ir 181 degalinė. .

Kitur žemyne ​​– Nigerijoje, Pietų Afrikoje, Mozambike, Alžyre, Tanzanijoje ir Tunise – SGD įvedamos sporadiškai ir daugiausia nukenčia autobusai. Nigerijoje 2010-aisiais buvo pradėta 100 milijonų JAV dolerių vertės valstybinė programa dujų pildymo infrastruktūrai sukurti, kuri ateityje turėtų padidinti dujinių transporto priemonių parką iki kelių dešimčių tūkstančių. SGD plitimui Afrikoje, įskaitant Egiptą, trukdo auksta kaina automobilių pertvarkymas ir degalinių statyba, nes viskas reikalinga įranga importuota.

Okeanija

SGD transporto priemonių Okeanijoje yra labai nedaug. Naujojoje Zelandijoje, atsižvelgiant į septintojo dešimtmečio ir devintojo dešimtmečio pradžios naftos krizes, 120 000 transporto priemonių arba 11 % viso transporto priemonių parko buvo pakeista į SGD. 1986 metais panaikinus valstybės subsidijas automobilių pertvarkymui ir krintančios naftos kainoms, SGD parkas pamažu pradėjo mažėti, o iki 2016 metų dujomis varomų automobilių skaičius sumažėjo iki 65 vnt.

Šiaurės Amerika

Nuo 2012 iki 2016 m. NGV parkas Šiaurės Amerikoje išaugo 26%. Tokį augimą daugiausia lėmė žemas bazės efektas – SGD automobilių Šiaurės Amerikoje yra mažiau nei Afrikoje – tik apie 180 tūkst.

Kanada

Kanadoje devintajame dešimtmetyje pradėtos vykdyti federalinės ir provincijos programos, skirtos dujų, kaip kuro, tyrimų ir jų panaudojimo kelių transporte dėka, iki 10-ojo dešimtmečio vidurio SGD varomų transporto priemonių skaičius išaugo iki 35 000. Dujos buvo plačiai naudojamos kaip kuras reguliariuose autobusuose. Sumažėjus naftos kainoms, dujų paramos programos buvo apribotos. Vėliau, atsižvelgiant į ribotą gamintojų SGD paruoštų automobilių pasiūlą ir nuolat besitraukiančią infrastruktūrą (nuo 1997 m. iki 2016 m. degalinių skaičius sumažėjo nuo 134 iki 47), dujinių transporto priemonių parkas sumažėjo iki 12 tūkst. .

JAV

Kaip ir Kanadoje, JAV nuo devintojo dešimtmečio pradžios įgyvendino programas, skirtas brangų mazutą pakeisti dujomis. SGD transporto priemonių skaičius pasiekė aukščiausią tašką 2004 m. (121 tūkst.) ir nustojo augti. Tik 2010-aisiais prasidėjo augimas, kurį skatino ir tokių valstybių, kaip Kalifornija, aplinkosaugos iniciatyvos, ir staigus dujų kainų kritimas dėl skalūnų revoliucijos. 2016 m. JAV buvo 160 000 dujų transporto priemonių ir 1 750 degalinių. Didžiausias degalinių tinklo tankis 2013 metais buvo Pietų Kalifornijoje. Nuo 2016 m. daugelis privačių įmonių ir kelių valstijų vyriausybių paskelbė apie planus statyti degalinių tinklą.

Per žemos kainos dujų paklausa iš komercinių įmonių. Amerikos automobilių komponentų gamintojai pradėjo siūlyti naują įrangą sunkvežimiams ir autobusams. SGD varomus mokyklinius autobusus pristatė Thomas Built Buses ir Freightliner Custom Chassis Corporation. Naujų pokyčių paklausą palaikė JAV transporto departamentas, paskelbęs 211 mln. USD dotaciją mokykliniams ir priemiestiniams autobusams 41 valstijoje remontuoti ir atnaujinti. Kai kurie remiami projektai apima senų dyzelinių autobusų keitimą naujais, varomais suslėgtomis gamtinėmis dujomis. 2016 metais transporto įmonės„FedEx“ ir „United Parcel Service“ išplėtė savo dujinių transporto priemonių parką, kurdami savo SGD pildymo tinklus.

SGD plitimą į masinę rinką stabdė ribota mašinų pasiūla. Tiesą sakant, vienintelis SGD gamybos automobilis buvo „Honda Civic“. 2012 m. pasirodė Chrysler CNG varomas Ram 2500. 2014-iesiems modelio metams „Ford“ pristatė dviejų degalų pikapą F-150, o jo konkurentas su dviem degalais „Chevrolet Silverado“ pasirodė 2015 m.

Lotynų Amerika

Lotynų Amerika yra antra pagal dydį rinka po Azijos. 2016 metais SGD varomų transporto priemonių buvo apie 5,5 mln. Didžiausia SGD, kaip transporto priemonių degalų, skverbtis Pietų Amerikoje yra Bolivija: 2016 metais SGD buvo varoma 360 tūkst. transporto priemonių, tai yra beveik tik 30% transporto priemonių. Be to, šis rodiklis viešajam transportui buvo dar didesnis – 80 proc. Viena iš didelio SGD skverbties priežasčių buvo ta, kad Vairuotojų konfederacija transporto priemonių keitimo į SGD programai finansavimą iš valstybės biudžeto užsitikrino iš mokesčių ir rinkliavų už gamtinių dujų pardavimą be papildomų vairuotojų įmokų.

2016 m. pagal absoliutų SGD varomų transporto priemonių skaičių Bolivija lenkia Kolumbiją, kur jų buvo 543 tūkst., taip pat Argentiną ir Braziliją su atitinkamai 2,295 mln. ir 1,781 mln. Platų SGD naudojimą Argentinoje paskatino devintajame dešimtmetyje vykdyta prezidento Raulo Alfonsino politika, kurios tikslas buvo pakeisti vis brangstantį mazutą. Brazilijoje SGD pirmą kartą buvo pradėtas naudoti kaip lengvųjų transporto priemonių degalai 1996 m., o prieš tai šalyje buvo plačiai paplitę automobiliai, varomi bioetanoliu, gaunamu iš cukranendrių. Daugelio vyriausybės programų dėka per 9 metus SGD transporto priemonių skaičius pasiekė milijoną.

Europa

Europos dujų rinka yra trečia pagal dydį pasaulyje, po Azijos ir Lotynų Amerikos. 2016 m. Europoje buvo daugiau nei 2,187 mln. dujomis varomų transporto priemonių, ty 25 % daugiau nei per pastaruosius ketverius metus. Bendras degalinių skaičius siekė 4608.

ES ir ELPA

Europos Sąjungoje galioja 2014 m. spalio 22 d. Europos Parlamento ir Europos Tarybos direktyva 2014/94 / ES dėl alternatyvaus kuro infrastruktūros diegimo. Direktyva įpareigoja ES valstybes nares priimti nacionalines pagrindines alternatyviųjų degalų rinkos plėtros programas ir nustato būtino degalų papildymo alternatyviais degalais skaičiaus standartus pagal gyventojų skaičių ir degalų pildymo atstumą viena nuo kitos, numato 2007 m. bendrų ES standartų taikymas degalinėms ir įkrovimo stotelių elektromobiliams, nustato būdą informuoti vartotojus apie alternatyvius degalus, įskaitant metodiką, kaip aiškiai ir glaustai palyginti degalų kainas. Direktyva nustato tokius SGD infrastruktūros plėtros ES terminus: pakankamai infrastruktūros sukūrimas miestuose ir tankiai apgyvendintose vietovėse iki 2020 m. pabaigos, SGD stočių tinklo sukūrimas palei TEN-T koridorius. (Anglų) rusų iki 2025 metų pabaigos.

Rusija

Iki 2016 metų spalio Rusijoje buvo įregistruota daugiau nei 145 tūkst. SGD naudojančių transporto priemonių.

Iš esmės gamtinės dujos Rusijoje parduodamos automobilių dujų užpildymo kompresorinėse stotyse (CNG degalinėse), kurios dujomis tiekiamos tiesiogiai dujotiekiais. Šis sprendimas buvo paveldėtas iš Sovietų Sąjungos, kur devintajame dešimtmetyje buvo pradėta vykdyti dujų transporto plėtros programa. Programa buvo sukurta ateičiai, nes SSRS nepatyrė naftos produktų trūkumo. Sprendimas sukurti SGD degalinių tinklą šalyje buvo priimtas 1983 m. gruodžio mėn., tuo pačiu metu buvo paleista pirmoji stotis Maskvos srityje, esanti Razvilkos kaime, Maskvos žiedinio kelio ir Kaširskoje plento sankirtoje. ir skirtas 500 degalinių per dieną. Stotis buvo aprūpinta itališka įranga, tačiau 1985-1987 metais Maskvos žiediniame kelyje pastatytose AGNKS-500 stotyse jau buvo sumontuoti sovietų gamybos kompresoriai.

2016 metų pabaigoje veikė apie 320 SGD degalinių. Didžiausias CNG degalinių savininkas ir operatorius yra „Gazprom“. Visapusiškai NGV pramonės plėtrai 2012 m. gruodžio mėn. „Gazprom“ sukūrė specializuotą įmonę „Gazprom Gazomotornoye Toplivo“. Iki 2020 metų įmonė planuoja išplėsti tinklą iki 480-500 taškų, taip pat įrengti SGD pildymo modulius esamose partnerių įmonių skystojo kuro degalinėse.

Didžiausi NGV degalų vartotojai Rusijoje yra Stavropolio ir Krasnodaro teritorijos, Sverdlovsko, Čeliabinsko, Kemerovo ir Rostovo sritys, taip pat Kabardos-Balkarijos, Tatarstano ir Baškirijos respublikos. 2013 m. gegužę Rusijos Federacijos Vyriausybė išleido dekretą Nr. 767-r, kuriuo nustatomi gamtinių dujų naudojimo viešajame ir komunaliniame transporte tikslai miestams, kuriuose gyvena daugiau nei 100 tūkst. Siekiant paskatinti paklausą iki 2020 metų šiuose miestuose planuojama perkelti iki pusės viešojo transporto ir transporto priemonių. Komunalinės paslaugos gamtinėms dujoms. Pagal šią iniciatyvą kai kuriuose miestuose jau kursuoja gamtinių dujų autobusai. Sankt Peterburge pirmieji tokie autobusai pasirodė 2013 m. Rostovas prie Dono ir Volgogradas pasaulio čempionatui planuoja įsigyti daugiau nei 100 CNG autobusų.

Azija

Azija yra didžiausias regionas pagal SGD transporto priemonių skaičių. Pasak Asian NGV Communications, iš viso tokių transporto priemonių 2016 m. yra daugiau nei 16,4 mln. Didžiausios šalys pagal transporto priemonių, naudojamų SGD, yra Azijoje: Kinija (daugiau nei 5 mln. automobilių), Iranas (daugiau nei 4 mln.), Pakistanas (daugiau nei 3). mln.), Indija (daugiau nei 3 mln.) ir Tailandas (475 tūkst.). 2017 m. vasario mėn. duomenimis, Azijoje yra daugiau nei 17,2 tūkst.

Pakistanas yra pasaulinis transporto priemonių dujinimo lyderis (trečdalis viso transporto priemonių parko), aplenkdamas Argentiną ir Braziliją. Pakistanas išplėtojo tiek lengvųjų transporto priemonių su SGD, tiek sunkvežimių ir autobusų gamybą, o gamybos apimtis viršija atnaujinimo apimtis. Šalyje veikia daugiau nei 2300 SGD stočių, subsidijuojama naujų statyba, panaikinti importo muitai dujų įrangai, valstybiniu lygiu reglamentuoti balionų ir dujų įrangos komplektų tipai.

Pastabos (redaguoti)

Komentarai (1)

Šaltiniai

1. Andrejus Filatovas. Suspausta alternatyva (nenurodyta) ... ABS-Auto (2016 m. birželis). Žiūrėta 2017 m. liepos 30 d.
2. Belyajevas S.V., Davydkovas G.A. Dujinių variklių degalų naudojimo transporte problemos ir perspektyvos // Resursai ir technologija: žurnalas. - 2010 .-- S. 13-16.
3. Trofimova G.I., Trofimovas N.I., Babushkina I.A., Cheremsina V.G. Metanas kaip alternatyvus kuras // Mokslo simbolis: žurnalas. - 2016. - Nr.11-3. - S. 165-171. - ISSN 2410-700X.
4. Tatarstano Respublikos valstybinė programa „GDV rinkos plėtra Tatarstano Respublikoje 2013-2023 m. (nenurodyta) ... Tatarstano Respublikos transporto ir kelių ministerija. Žiūrėta 2017 m. birželio 11 d.
5. Michailas Snegirevskis. Kaip pakeisti automobilį į dujinį ir kodėl tai pelninga (nenurodyta) ... 5 ratai (2016 m. lapkričio 28 d.). Žiūrėta 2017 m. birželio 11 d.
6. Įvairių rūšių variklių degalų naudojimo efektyvumo palyginimas Rusijoje (nenurodyta) ... Ekspertas internete. Žiūrėta 2017 m. birželio 11 d.
7. V. V. Azatjanas, V. V. Kozlyakovas, V. B. Sažinas, V. N. Sarancevas Sprogimo ir priešgaisrinės saugos užtikrinimas dirbant su suslėgtomis gamtinėmis dujomis ir vandeniliu // Sėkmės chemijos ir cheminė technologija: žurnalas. - 2009. - T. XXIII, Nr.1 ​​(94). - S. 109-112.
8. Nikolaychuk L.A., Dyakonova V.D. Dabartinė Rusijos dujų variklių degalų rinkos padėtis ir plėtros perspektyvos // Interneto žurnalas Science Science: žurnalas. - 2016. - kovas-balandis (t. 8, Nr. 2). - S. 1-2. - ISSN 2223-5167. - DOI: 10.15862 / 106EVN216.
9. Gnedova L.A., Fedotovas I.V., Gricenko K.A., Lapuškinas N.A., Peretryakhina V.B. Dujinių variklių degalai, kurių pagrindą sudaro metanas. Kokybės ir žaliavų reikalavimų analizė // Vesti gazovoy nauki: mokslinis ir techninis rinkinys. - 2015. - Nr.1 ​​(21). - S. 86-97.
10. Variklių tipai (nenurodyta) ... Natural Gal Vehicles žinių bazė. Žiūrėta 2017 m. liepos 30 d.
11. Tai yra pažangi energija. - Pažangi energetikos ekonomika, 2016 .-- P. 61 .-- 75 p.
12. Metanu varomos gamyklos transporto priemonės (nenurodyta) ... Automobilių dujų pildymo kompresorinės stotys. Žiūrėta 2017 m. liepos 30 d.
13. Kolchina I. N. Užsienio patirties naudojant gamtines dujas kaip variklių kurą analizė // Aplinkos saugos vadybos sistema: IX neakivaizdinės tarptautinės mokslinės ir praktinės konferencijos pranešimų medžiaga (Jekaterinburgas, 2015 m. gegužės 30–31 d.). - 2015 .-- S. 79-84.
14. http://ap-st.ru/ru/favorites/8596/ (nenurodyta) (nuoroda nepasiekiama)... Autovežis Speciali technika (2015 m. vasario 2 d.). Gauta 2017 m. liepos 30 d. Suarchyvuota 2017 m. rugsėjo 12 d.
15. Vadimas Štanovas. NGV vartotojai Rusijoje neturi pakankamai degalinių (nenurodyta) ... Vedomosti (2016 m. kovo 14 d.). Žiūrėta 2017 m. liepos 30 d.
16. Michailas Ožereljevas. Pelningi vežėjai: metano sunkvežimiai (nenurodyta) ... 5 ratas (2015 m. spalio 2 d.). Žiūrėta 2017 m. liepos 30 d.
17. Rusijos transporto komplekso modernizavimas: gamtinių dujų kaip variklių kuro įvedimas // Transportas Rusijos Federacija... Mokslo, praktikos, ekonomikos žurnalas: žurnalas. - 2015. - Nr.5 (60). - S. 16-17.
18. Transporto priemonių pertvarkymas į NGV degalus: problemos ir perspektyvos (nenurodyta) ... aukštoji ekonomikos mokykla. Žiūrėta 2017 m. birželio 12 d.
19. Alakarovas I.A., Hoang Koang Leong. Gamtinių dujų kaip laivų kuro taikymas ir saugojimas užsienio šalyse ir Rusijoje: apžvalga // Astrachanės valstybinio technikos universiteto biuletenis. Serija: Jūrų inžinerija ir technologijos: žurnalas. - 2012. - Nr. 2. - S. 59-64.
20. ... - Pasaulio bankas, 2011 .-- P. 72 .-- 116 p.
21. Kiti dabar eksploatuojami gamtinių dujų laivai (nenurodyta) ... Bretas ir Vilkas. Žiūrėta 2017 m. liepos 30 d.
22. Pažvelkite į kai kuriuos gamtinėmis dujomis varomus lėktuvus (nenurodyta) ... Gerai pasakyta. 2014 m. lapkričio 6 d. Žiūrėta 2017 m. liepos 30 d.
23. dekanas Sigleris. Atsinaujinantis biometanas – ekonominė alternatyva? (nenurodyta) ... Darnus dangus. 2016 m. gruodžio 14 d. Žiūrėta 2017 m. liepos 30 d.
24. Paula Alvardo. Peru pradeda veikti pirmasis SGD traukinys (nenurodyta) ... Treehugger.2005 birželio 21 d. Žiūrėta 2017 m. liepos 30 d.
25. Pirmasis SGD traukinys: Geležinkelio ministras Sureshas Prabhu iš Rewari paleido pirmąjį SGD traukinį (nenurodyta) ... Indija šiandien. 2015 m. sausio 13 d. Žiūrėta 2017 m. liepos 30 d.
26. VMG Čekijoje pristato CNG lokomotyvą (nenurodyta) ... NGV Global News.2015 sausio 17 d. Žiūrėta 2017 m. liepos 30 d.

Perspektyviausias alternatyvus kuras automobiliams yra gamtinės dujos, kurių pagrindinė dalis yra metanas (92-98 proc.). Gamtinės dujos gali būti naudojamos kaip kuras, tiek suslėgtos (suspaustos), tiek suskystintos.

Metanas- paprasčiausias angliavandenilis, bespalvės dujos (normaliomis sąlygomis), bekvapės, cheminė formulė - CH4. Šiek tiek tirpsta vandenyje, lengvesnis už orą. Kasdieniniame gyvenime, pramonėje, į metaną dažniausiai dedama kvapiųjų medžiagų (dažniausiai tiolių), turinčių specifinį „dujų kvapą“. Metanas yra netoksiškas ir nekenksmingas žmonių sveikatai.

Ištraukimas ir transportavimas

Dujų randama Žemės žarnyne nuo vieno iki kelių kilometrų gylyje. Prieš pradedant gaminti dujas, būtina atlikti geologinius tyrimus, kurie leidžia nustatyti telkinių vietą. Dujos gaminamos naudojant specialiai tam išgręžtus gręžinius vienu iš galimų būdų. Dujos dažniausiai transportuojamos dujotiekiais. Bendras skirstomųjų dujotiekių ilgis Rusijoje yra daugiau nei 632 tūkstančiai kilometrų – šis atstumas beveik 20 kartų viršija Žemės perimetrą. Magistralinių dujotiekių ilgis Rusijoje siekia 162 tūkstančius kilometrų.

Gamtinių dujų naudojimas

Gamtinių dujų panaudojimo sritis gana plati: naudojamos kambariams šildyti, maistui ruošti, vandeniui šildyti, dažams, klijams, acto rūgščiai ir trąšoms gaminti. Be to, suslėgtos arba suskystintos gamtinės dujos gali būti naudojamos kaip variklių kuras transporto priemonėse, specialiojoje ir žemės ūkio technikoje, geležinkelių ir vandens transporte.

Gamtinės dujos yra aplinkai nekenksmingas variklių kuras

90% oro taršos susidaro iš transporto priemonių.

Transporto priemonių perkėlimas į aplinkai nekenksmingus variklių degalus – gamtines dujas – leidžia sumažinti į atmosferą išmetamų suodžių, labai toksiškų. aromatiniai angliavandeniliai, anglies monoksidas, nesotieji angliavandeniliai ir azoto oksidai.

Deginant 1000 litrų skysto naftos variklių kuro, 180-300 kg anglies monoksido, 20-40 kg angliavandenilių, kartu su išmetamosiomis dujomis į orą išmetama 25-45 kg azoto oksidų. Vietoj naftos kuro naudojant gamtines dujas, nuodingų medžiagų išmetimas į aplinką anglies monoksidui sumažėja maždaug 2-3 kartus, azoto oksidams - 2 kartus, angliavandeniliams - 3 kartus, dūmams - 9 kartus, o dyzeliniams varikliams būdingo suodžių susidarymo nėra.

Gamtinės dujos yra ekonomiškas variklių kuras

Gamtinės dujos yra ekonomiškiausias variklių kuras. Jo apdorojimas reikalauja minimalių išlaidų. Iš esmės viskas, ką reikia padaryti su dujomis prieš pilant degalus į automobilį, yra jas suspausti kompresoriuje. Šiandien vidutinė mažmeninė 1 kubinio metro metano kaina (kuri savo energetinėmis savybėmis prilygsta 1 litrui benzino) yra 13 rublių. Tai 2–3 kartus pigiau nei benzinas ar dyzelinas.

Gamtinės dujos yra saugus variklių kuras

Gamtinių dujų užsiliepsnojimo koncentracijos * ir temperatūros ** ribos yra žymiai didesnės nei benzino ir dyzelinio kuro. Metanas yra du kartus lengvesnis už orą ir nutekėjęs greitai ištirpsta atmosferoje.

Pagal Rusijos nepaprastųjų situacijų ministerijos „Degiųjų medžiagų klasifikaciją pagal jautrumo laipsnį“ suslėgtos gamtinės dujos priskiriamos saugiausiai ketvirtai klasei, o propanas-butanas – antrai.

* Sprogi koncentracija susidaro, kai dujų garų kiekis ore yra nuo 5% iki 15%. Atviroje erdvėje sprogus mišinys nesusidaro.
** Apatinė metano savaiminio užsidegimo riba yra 650 °C.

Gamtinės dujos yra technologinis variklių kuras

Gamtinės dujos nesudaro nuosėdų kuro sistemoje, nenuplauna alyvos plėvelės nuo baliono sienelių, taip sumažindamos trintį ir
variklio susidėvėjimas.

Deginant gamtines dujas nesusidaro kietų dalelių ir pelenų, dėl kurių padidėja variklio cilindrų ir stūmoklių susidėvėjimas.

Taigi, naudojant gamtines dujas kaip variklių kurą, variklio tarnavimo laikas gali pailgėti 1,5-2 kartus.

Žemiau esančioje lentelėje apibendrinami keli faktai apie SGD ir SGD:

Suslėgtos suslėgtos dujos gaunamos įvairiais būdais: tiesiai iš dujų gręžiniai kaip naftos perdirbimo ir dujų kondensato arba susijusių naftos dujų frakcionavimo produktas. Suslėgtos gamtinės dujos gali ne tik sėkmingai pakeisti skystį variklių degalai, bet ir pranoksta juos daugeliu parametrų. Pagrindinis jo privalumas – suslėgtos gamtinės dujos gali būti naudojamos kelių transporte be brangaus technologinio apdorojimo.

Namų laukuose gaminamų gamtinių dujų sudėtis yra gana panaši. Iš esmės (82-98%) tai yra metanas СН 4 su mažomis priemaišomis (iki 6%) etanas С 2 Н 6, iki 1,5 % propano С 3 Н 8 ir iki 1 % butano С 4 Н 10. Naftos telkiniuose gaminamose susijusiose dujose, priklausomai nuo gamybos vietos, metano kiekis gali svyruoti nuo 40 iki 82%, o butano ir propano - nuo 4 iki 20%.

Pagrindinis komponentas – CH 4 metanas – pasižymi aukščiausia kritine temperatūra (-82 °C). Todėl esant normaliai temperatūrai, net esant aukštam slėgiui, metanas negali būti suskystintas: tam reikia žemos temperatūros.

Metano savybes lemia jo molekulinė struktūra. Dujos priklauso paprastiems angliavandeniliams. Jo molekulėje yra daugiausia vandenilio viename anglies atome. Tai lemia aukštą metano šilumos laidumą, platų degumo diapazoną ir mažą toksiškų sudedamųjų dalių kiekį. Dėl didelio vandenilio kiekio suslėgtose dujose jis pilnesnis degimas variklio cilindruose nei benzino siurblinėse ir benzine. Palyginti su kitomis angliavandenilių dujomis, metanas yra daug lengvesnis už orą, todėl nutekėjus kaupiasi viršutinėje patalpos dalyje. Didelis metano atsparumas smūgiams leidžia priversti variklį pagal suspaudimo laipsnį (9,5-10,5).

Pagal energetinius parametrus 1 m3 gamtinių dujų prilygsta 1 litrui benzino. Tuo pačiu metu gamtinės dujos turi labai mažą tūrinę energijos koncentraciją. Jei 1 litro skysto kuro degimo šiluma yra 31426 kJ, tai gamtinėms dujoms ji lygi 33,52-35,62 kJ, t.y. beveik 1000 kartų mažiau. Todėl gamtines dujas reikia suspausti iki aukšto slėgio.

Automobilių dujų pildymo kompresorių stotyse Rusijoje darbinis slėgis yra 20 MPa.

Suslėgtoms dujoms naudojamos dujų balionų instaliacijos (balionai, jungiamosios detalės, reduktorius, dujotiekiai ir kt.), skirti dirbti esant aukštam slėgiui - 19,6 MPa (200 kgf / cm 2). Kadangi iš baliono suvartojamos dujos, darbinis slėgis jame taip pat nuolat mažėja.

SGD balionai yra 34-400 litrų talpos ir yra skirti 19,6 MPa slėgiui.

Kadangi suslėgtoms dujoms laikyti skirti balionai yra storasieniai, aštuonių tokių balionų baterija yra gana sunki. Dėl to mažėja ir transporto priemonių keliamoji galia. Tuo pačiu metu SGD varomų transporto priemonių rida tampa 2 kartus mažesnė nei benzininių. Todėl kriogeninė SGD laikymo automobilyje technologija laikoma perspektyvesne. Be to, ši kryptis laikoma esminiu žingsniu kuriant vandenilio variklius.

Suslėgtos (suspaustos) gamtinės dujos (SGD) anksčiau buvo vadinamos suslėgtomis gamtinėmis dujomis (SGD) ir yra reguliuojamos pagal GOST 27577-2000 „Suslėgtos kuro dujos vidaus degimo varikliams“ nustato SGD fizikinius ir cheminius bei eksploatacinius rodiklius (5.7 lentelė).

5.7 lentelė SGD fizikiniai ir cheminiai rodikliai bei veiklos rodikliai

Pastaba. Rodiklių reikšmės nustatytos esant 293K (20 °C) temperatūrai ir 0,1013 MPa slėgiui .

Pagal GOST, skirtą CNG, į automobilio balionus pilamų dujų temperatūra turi būti ne aukštesnė kaip 40 °C. Esant aukštesnei nei 35 ° C aplinkos temperatūrai, įkraunamų dujų temperatūra turi būti ne daugiau kaip 5 ° C aukštesnė už oro temperatūrą. SGD temperatūra degalų papildymo metu nustatoma vartotojų pageidavimu.

SGD užsidega esant 635-645 ° C temperatūrai variklio degimo kameroje, kuri yra 3 kartus aukštesnė už benzino užsidegimo temperatūrą.

Tai apsunkina variklio užvedimą, ypač esant žemai (žemiau -5 °C) aplinkos oro temperatūrai. Todėl automobiliuose yra atsarginė benzino tiekimo sistema. Tuo pačiu metu, kalbant apie užsidegimo ir gaisro pavojų, SGD yra daug saugesnis nei benzinas.

Teigiami SGD naudojimo veiksniai yra šie:

Variklinės alyvos tarnavimo laikas pailgėja 1,5–2,0 karto, nes neskiedžiama ir sumažėja tarša; dėl to alyvos sąnaudos sumažėja 30-40%, lyginant su benzininiais varikliais;

Variklio tarnavimo laikas vidutiniškai pailgėja 35–40%, nes ant cilindro-stūmoklio grupės dalių nėra anglies nuosėdų;

Uždegimo žvakių tarnavimo laikas pailgėja 40%;

Variklio rida tarp kapitalinio remonto padidinama 1,5 karto;

Žymiai (iki 90%) sumažėja kenksmingų medžiagų išmetimas su išmetamosiomis dujomis, ypač CO.

Suslėgtomis dujomis varomų transporto priemonių varikliai, išnaudojus dujas, gali greitai persijungti į darbą su benzinu.

Be privalumų, galima išskirti šiuos trūkumus:

TO ir TR darbo intensyvumas padidėja 7-8%, o automobilio kaina vidutiniškai 27% dėl papildomos dujų įrangos buvimo;

Variklio galia sumažėja 18-20%. Traukos dinaminės ir veikimo charakteristikos automobiliai: įsibėgėjimo laikas padidėja 24-30%; maksimalus greitis sumažinamas 5-6%; ribojantys įveikiamų pakilimų kampai sumažinami 30-40 %; sunku valdyti automobilį su priekaba; sumažinamas važiavimo atstumas vienoje degalinėje (neviršija 200-250 km);

Automobilio keliamoji galia sumažėja 9-14% dėl to, kad naudojami aukšto slėgio plieniniai cilindrai (jų skaičius ir svoris gali skirtis);

Automobilių su dujų balionais ridos išnaudojimo rodiklis, lyginant su benzininiais automobiliais, sumažėja 8-13 %;

Metinis našumas dirbant miesto transporte sumažėja 14-16%, palyginti su benzinu.

Apsvarstytos SGD, kaip automobilių kuro, ypatybės leidžia nustatyti racionalų dujų balionų transporto priemonių panaudojimo sritį: transportavimą dideliuose miestuose ir gretimose vietovėse (prioritetas yra oro baseino gerinimas).

Miesto pervežimo dujiniais balionais transporto priemonėmis efektyvumas akivaizdus aptarnaujant prekybos, buities, ryšių ir kitas institucijas.

Gamtinių dujų, kurios yra natūralios (gamtinės) kilmės, pagrindas yra metanas (CH4). Gamtinės dujos susidarė organinės transformacijos būdu. Metano kiekis gamtinėse dujose gali svyruoti nuo 91 iki 99%, visa kita – propanas, etanas, butanas ir azotas.Tokį procentinį kitimą paaiškina skirtingose ​​mūsų Žemės vietose susidarančių dujų cheminės sudėties skirtumai. Tačiau degdamos skirtingos kilmės gamtinės dujos išskiria tą patį šilumos kiekį, todėl geografinės nuorodos yra visiškai nesvarbus nei jums, nei jūsų varikliui. SND įrangos elektroninių jutiklių dėka automatiškai nustatoma dujų sudėtis, po kurios koreguojama kuro mišinio dalis, atsižvelgiant į šių dujų charakteristikas.

Gamtinių dujų privalumai

Gamtinių dujų cheminė sudėtis turi teigiamą poveikį variklio būklei ir nesukelia su darbu susijusių problemų. Dėl to, kad metano sudėtyje nėra priedų, kurių yra suskystintose angliavandenilio dujose ( LPG), gamtinių dujų degimo produktuose nėra kenksmingų priemaišų. Be to, deginant gamtines dujas CO2 emisija sumažėja 25%.

Metano kiekis gamtinėse dujose yra kaip benzino oktaninis skaičius, pagal šį parametrą įprasta charakterizuoti gamtinių dujų... Ką tai reiškia varikliui? Nuo šio parametro priklauso variklio veikimas, taip pat tokio reiškinio kaip detonacija tikimybė.

Suslėgtos gamtinės dujos(SGD) turi daug neabejotinų pranašumų, palyginti su suskystintomis naftos dujomis (SND), įskaitant ekologiškumą ir saugumą. Metanas, kurio, kaip jau žinote, daugiausiai yra gamtinėse dujose, jis greitai ištirpsta ore, o tai praktiškai paneigia galimybę dujoms užsidegti pažeidus. Gamtinių dujų saugojimo būdas sumažina nekontroliuojamo nuotėkio tikimybę. Tinkami eksploatuoti balionai turi atlaikyti didesnį nei 600 bar sprogimo slėgį, o vožtuvų sistemos dėka vyksta kontroliuojamas dujų tiekimas.

Variklis, varomas suslėgtomis gamtinėmis dujomis, gali demonstruoti aukštą našumą dėl savo didelio oktaninio skaičiaus (~ 130), ypač kai variklis turi turbiną arba išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistemą, o geriau abu kartu. Nors turi ir išvirkščia pusė, pavyzdžiui, didelis dujų suvartojimas, taip pat šilumos išsklaidymo problemos. Variklio triukšmo lygis dirbant su gamtinėmis dujomis sumažėja 3 dB, todėl ši kuro rūšis itin aktuali viešajam transportui. Suslėgtos gamtinės dujos, pvz NVS gali būti naudojamas tiek su benzinu, tiek, nors dyzelinių variklių atveju, teks susidurti su maža investicijų grąža. Problema ta, kad dyzeliniame variklyje reikės įrengti kibirkštinio uždegimo sistemą arba mišrų ciklą, kurio metu dyzelinas veiks kaip uždegiklis.

Taip pat šios rūšies kuras turi trūkumų.

1. Mažas energijos tankis. Dėl šios savybės gamtinės dujos labai dažnai naudojamos suslėgtos formos. Slėgis arba suspaudimo laipsnis yra 20 MPa arba 200 barų. Kalbant apie energijos tankį, gauname 7 kJ / dm3, palyginti su benzinu, kuriame šis skaičius yra 30 kJ / dm3, galima gauti be jokių papildomų suspaudimo operacijų. Ši gamtinių dujų savybė lemia tai, kad variklis, norėdamas dirbti su šiais degalais, turi būti tam optimizuotas, o tuo pačiu jis bus žymiai didesnis. Su vienodais dydžiais dujomis (SND ir SGD) suskystintomis dujomis galima važiuoti daugiau, todėl norint kompensuoti žemą eksploatacinių savybių kiekį, norintys naudoti metaną kaip alternatyvų kurą, jūs turite įdėti daugiau degalų bakų į savo automobilius. Kaip suprantate, tai padidina Bendras svoris automobilio, ir sumažėjusios laisvos vietos bagažinėje. Aukštas spaudimas reikalingos SGD pripildytų cisternų (dažniausiai cilindrinių arba apvalių) laikymui, todėl cisternos yra labai didelės ir užima daug vietos automobilių atveju.

Yra dviejų tipų sistemos, galinčios veikti naudojant gamtines dujas – vienavalentės ir dvivalentės.

• Monovalentinis tipas numato deginti tik SGD, kurios gaunamos iš specialaus rezervuaro.
• Dvivalentinis tipas numato vienu metu naudoti dujas kartu su pagrindiniu kuru, dėl to yra ekonomiškumas Pinigai ir benzino sąnaudos sumažėja.