مقاله ای در خصوص مزایای سوخت های جامد

اختصاصی از کوشا فایل مقاله ای در خصوص مزایای سوخت های جامد دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

موضوع: مقاله ای در خصوص مزایای سوخت های جامد 

سوخت های جامد

مقدمه

مهمترین وقدیمی ترین گروههای سوخت فسیلی ، حالت جامد دارند .این سوخت ها به دسته های مختلفی تقسیم می شوند .درفرم کلی می توان آنها را به دو دسته سوخت های جامد طبیعی وسوخت های جامد مصنوعی یا ساختگی تقسیم کرد [1]. ازمهمترین سوخت های دسته اول چوب، زغال نارس وزغال سنگ وازمهمترین سوخت های گروه دوم زغال چوب وکوک را          می توان نام برد . مهمترین سوخت جامد صنعتی ، زغال سنگ است که از آن به منظورهای مختلف وخصوصاً در صنایع تولید آهن وفولاد استفاده می شود. ازابتدای پیدایش صنعت ،           زغال سنگ منبع مهمی برای تولید انرژی بوده است . هرچند از اوایل دهه 1930 م. با دستیابی به نفت وبعد از آن گاز طبیعی به عنوان دو منبع مهم انرژی ، زغال سنگ جای خود را به این سوختها داد ، اما هنوز دربرخی از کشورها ، مهمترین منبع انرژی ، زغال سنگ است . ازطریق مقایسه میزان منابع انرژی موجود درجهان وسرعت مصرف سوخت های فسیلی می توان پیش بینی کرد که بشر بار دیگر درآینده ، به زغال سنگ روی خواهد آورد.

مزایای سوخت های جامد به این شرح است :

• برای ذخیره سازی به مخزن خاصی نیازنداردودرواقع هرسطح صافی برای این کارمناسب است.
• درمقاسیه با نفت خام ، دارای هیدروژن کمتری است وازاین رو ارزش حرارتی خالص آن بیشتر از نفت است .
• مقدار گوگرد موجود درآن بطور متوسط از نفت کمتر است واز این رو آلودگی وخوردگی کمتری را سبب می شود.
• خاکستر زغال سنگ عاری از ترکیبات وانادیوم است ودر نتیجه سبب خوردگی داغ تأسیسات نمی شود .
• اندازه دانه های آن را می توان به دلخواه تغییر داد ولذا در جاهای مختلف قابل استفاده است .

دراین فصل به معرفی اجمالی برخی از گروه های مهم سوخت های جامد می پردازیم .

- زغال سنگ

زغال سنگ مهمترین سوخت جامد صنعتی است که برای تولید انرژی الکتریکی ، احیای فلزات به روش سنتی یا احیای مستقیم ، تولید گاز ، ساختمان سیمان وقند ، ساخت مواد شیمیایی وتولید حرارت مصرف می شود [1و2 ]. زغال سنگ معمولاً بطور لایه ا ی درپوسته زمین ذخیره شده است . این ماده ازبقایای گیاهان مدفون شده درزیر رسوبات نواحی مردابی وباتلاق ها درزمان های گذشته بوجود آمده است [1] . فعالیت های شیمیایی باکتری ها وفشارهای کوهزایی ، این رسوبات را به زغال سنگ تبدیل کرده است . روی تمامی زغال سنگ های جهان ، صرفنظر اززمان تشکیل، تنه وساقه گیاهان بصورت فسیل دیده می شود. مدفون شدن بقایای گیاهان ونرسیدن اکسیژن به آنها، شرط اولیه واساسی تبدیل  مواد آلی به جامدات فسیلی است .محل های تشکیل زغال سنگ        « تورب زا ر» نامید می شود . درباره  نحوه مدفون شدن مواد گیاهی درزیر زمین وتشکیل مناطق تورب زار دو نظریه وجود دارد [1و2] . برطبق نظریه اول یا نظریه برجا ، محل پیدایش زغال سنگ دقیقاً همان جایی است که گیاهان درآنجا رشد کرده ومدفون شده اند. تمامی رگه های باارزش زغال سنگ ازاین نوع است . نظریه دوم یا نظریه نابرجا براین اساس است که مواد گیاهی ، قبل از رسوب کردن ومدفون شدن دراثر جریان آب رودخانه ها ازجایی به جای دیگر منتقل شده ودر محل هایی  تجمع کرده اند. این زغال ها محتوی درصد زیادی از کانی های مختلف هستند و به همین جهت استفاده از آنها فعلاً مقرون به صرفه نیست. در مناطق تورب زار، فشار و دما به حدی نیست که ساختار سنگ های همراه را تغییر دهد و تنها تورب را به زغال سنگ قهوه ا ی و سپس درخشان تبدیل می کند. زغال سنگ های ایران مربوط به دوره ژوراسیک (حدود 181 میلیون سال پیش) ودوره کرتاسه (حدود 135 میلیون سال پیش) هستند

تعداد صفحات: 28

مقاله سوخت هسته ای و فرایندآن

اختصاصی از کوشا فایل مقاله سوخت هسته ای و فرایندآن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:63

 فهرست مطالب:
پسماندهای هسته‌ای
پسماند سطح بالا
پسماندهای سطح متوسط
بازفرآوری سوخت مصرف شده
پسماندهای سطح بالای مربوط به بازفرآوری‌
انبار و دفع سوخت مصرف شده به عنوان “پسماند”
دفع پسماندهای جامد
یک همسان طبیعی: oklo
هزینه
راکتورهای از کار انداخته شده
پیاده کردن بی فاصله
حصار ایمن (یا Safestor)
دفن
مثال ها
هزینه ها
پیش پرداخت
سرمایه گذاری خارجی (وضع مالیات بر توان هسته ای):
حساب تضمینی، اعتبار اسنادی، یا بیمه
هزینه های خارجی- پیامدهای زیست محیطی، بهداشتی و امنیتی
اثرات زیست محیطی
گرمای هدر رفته
اکسیدهای نیتروژن
اثر گل خانه ای
اثرات بهداشتی و پرتوها
اثرات بهداشت محیطی
توجیه
بهینه سازی
محدودیت
سطح احتمال خطر فردی
پلوتونیوم
اثرات ژنتیکی
ایمنی راکتور

پسماندهای هسته‌ای

پسماندهای پرتوزا مواد گوناگونی را شامل می شوند که از جهت محافظت مردم و محیط زیست اقدامات متفاوتی را طلب می کنند. مدیریت و دفع آنها از نظر فن آوری سر راست است[.
P5 این پسماندها براساس مقدار و نوع پرتوزایی موجود در آنها معمولاً به سه دسته تحت عنوان های پسماندهای سطح پایین سطح متوسط و سطح بالا دسته بندی می‌شوند.
P6 عامل دیگر در مدیریت پسماندها مدت زمانی است که آنها ممکن است خطرناک باقی بمانند. این زمان به نوع ایزوتوپ های پرتوزای موجود در آنها و به خصوص مشخصه نیمه عمر هر یک از این ایزوتوپ ها بستگی دارد. نیمه عمر مدت زمانی است که طی می شود تا یک ایزوتوپ پرتوزا نیمی از پرتوزائیش را از دست بدهد. پس از چهار نیمه عمر سطح پرتوزایی به   مقدار اولیه آن و پس از هشت نیمه عمر به   آن می رسد.
P7 ایزوتوپ های پرتوزای مختلف نیمه عمرهایی دارند که از کسری از ثانیه تا دقیقه‌ها، ساعات یا روزها، حتی تا میلیون ها سال گسترده شده اند. پرتوزایی با گذشت زمان، همانطور که این ایزوتوپ ها به ایزوتوپ های پایدار غیر پرتوزا تلاش می کنند کم می شود.
P8 آهنگ تلاشی یک ایزوتوپ با عکس نیمه عمرش متناسب است. یک نیمه عمر کوتاه به معنای تلاشی سریع است. بنابراین، برای هر نوع پرتوزایی، شدت پرتوزایی بالاتر در یک مقدار ماده داده شده مستلزم کوتاه‌تر بودن نیمه عمر است.
P9 سه اصل کلی برای مدیریت پسماندهای پرتوزا بکار گرفته می شود:
•    تغلیظ و نگهداری concentrate-and-cantain
•    تضعیف و پراکنش dilute- and disparoe
•    تأخیر و تلاش delay-and-decay
P10 دو تای اول در مورد مدیریت پسماندهای غیر پرتوزا هم به کار می روند. پسماندها یا تغلیظ شده و سپس متروی می شوند، یا (برای مقادیر خیلی کم) تا سطح قابل قبولی تضعیف شده و سپس به محیط زیست باز گردانده می شوند. با این وجود تأخیر و تلاشی منحصر به مدیریت پسماندهای پرتوزاست و به این معنی است که پسماند ذخیره و اجازه داده می شود که پرتوزایی آن از طریق تلاشی طبیعی ایزوتوپ‌های موجود در آن کم شود.
]در چرخه سوخت هسته ای غیرنظامی توجگه اصلی بر پسماندهای سطح بالاست که حاوی محصولات شکافت و عناصر ترا اورانیومی تشکیل شده در قلب راکتور هستند[.
 
P11 پسماند سطح بالا: ممکن است خود سوخت مصرف شده یا پسماند اصلی حاصل از باز پردازش آن باشد. در هر دو حال این حجم متوسطی دارد- در حدود 30-25 تن سوخت مصرف شده یا سه مترمکعب پسماند شیشه ای شده در سال برای یک نمونه راکتور هسته ای بزرگ (1000 MWC، نوع آب سبک). این حجم می تواند به صورت موثر و اقتصادی ایزوله شود. سطح پرتوزایی آن به سرعت کم می شود. به عنوان نمونه، یک مجموعه سوخت راکتور آب سبک تازه تخلیه شده آن قدر پرتوزایی دارد که چند صد کیلو وات گرما می پراکند، اما پس از یک سال این مقدار به 5kw و پس از پنج سال به یک کیلووات می رسد. ظرف مدت 40 سال پرتوزایی آن به حدود یک هزارم مقدار آن هنگام تخلیه می رسد.

مقاله تولید برق بدون مصرف سوخت

اختصاصی از کوشا فایل مقاله تولید برق بدون مصرف سوخت دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

 فهرست

  فصل اول: انرژی بیوماس
۱_۱ مقدمه۶
۲_۱ منابع بیوماس ۸
۳_۱  محصولات انرژی زا۸
۱_۳_۱ ضایعات شهری وصنعتی ۸
۲_۳_۱  ضایعات جامد شهری ۹
۳_۳_۱  ضایعات مایع۱۰
۴_۳_۱  فضولات دامی ۱۰
۴_۱  تکنولوژیهای تبدیل انرژی بیوماس ۱۰
۵_۱  فرآیند های احتراق مستقیم ۱۱
۶_۱  سیستمهای احتراق زیست توده سوز با کوره های بستر ثابت۱۲
۷_۱   کوره های احتراق بستر سیال ( FBC )   ۱۴
۸_۱  فرآیند های ترمو شیمیایی ۱۵
۱_۸_۱  تولید سوختهای جامد     ۱۷
۲_۸_۱  تولید سوختهای مایع۱۷
۳_۸_۱  انواع راکتورهای گازی کننده براساس نوع راکتور ۲۰
۱_۳_۸_۱  راکتور بستر ثابت  ۲۰
۲_۳_۸_۱ راکتور بستر سیال۲۱
۹_ ۱  فرآیندهای بیوشیمیایی ۲۲
۱_۹_۱ تخمیر بی هوازی برای تولید بیوگاز۲۲
۲_۹_۱  تولید بیوگاز از فضولات دامی و پسمانهای کشاورزی ۲۷
۳_۹_۱ تولید بیوگاز از زباله های شهری ۳۰
۴_۹_۱ تخمیر اتانول  ۳۲
۱۰_۱ مقایسه نقاط قوت و ضعف فن آوری تبدیل انرژی۳۵
۱۱_۱ مقایسه سازگاری فن آوریها با انواع مختلف منابع زیست توده۳۶
۱۲_۱ تبدیل بیوماس به الکتریسیته ۳۷
۱_۱۲_۱ نیروگاههای با موتورهای احتراقی ۳۸
۲_۱۲_۱  نیروگاههای بیوماس بخاری ۳۹
۳_۱۲_۱  نیروگاههای بیوماس توربین گازی ۴۱
۴_۱۲_۱ نیروگاههای بیوماس سیکل ترکیبی ۴۱
۱۳_۱  بررسی بیوماس از دیدگاه اقتصادی ۴۲
۱۴_۱ بررسی زیست محیطی منابع بیوماس ۴۳
      فصل دوم:   انرژی جزر ومد
۱_۲  انواع نیروگاههای جزرومدی ۴۴
۲_۲ نیروگاههای جزرومدی دارای مخزن ۴۵
۳_۲ انواع نیروگاههای جزر و مدی دارای مخزن ۴۶
۱_۳_۲  یک مخزن برای جزر : ۴۶
۲_۳_۲یک مخزن برای مد : ۴۸
۳_۳_۲ یک مخزن دو طرفه : ۴۸
۴_۳_۲  دو مخزن یکی برای جزر و دیگری برای مد : ۴۹
۵_۳_۲ دو مخزن یکی بلند و دیگری کوتاه با سیستم یک طرفه : ۴۹
۴_۲  مشخصات نیروگاه جزر و مدی دارای مخزن لارانس ۵۰
۵_۲ نیروگاههای جریان جزر و مدی ۵۲
۱_۵_۲  مشخصات طرح نیروگاه جریان جزر و مدی تنگه مسینا ۵۳
۶_۲  بررسی ایجاد نیروگاههای جزر ومدی در ایران ۵۳
۷_۲ بررسی اقتصادی نیروگاههای جزر و مدی ۵۵
۸_۲ بررسی زیست محیطی نیروگاههای جزر و مدی ۵۶
۹_۲ نیروگاههای جریان دریایی۵۷
 ۱_۹_۲ شرایط لازم برای ایجاد تأسیسات جریان دریایی ۶۰
۲_۹_۲ تکنولوژیهای تولید برق از انرژی جریانهای دریایی ۶۰
۱۰_۲  بررسی اقتصادی نیروگاههای جریان دریایی  ۶۳
۱۱_۲ بررسی زیست محیطی نیروگاههای جریان دریایی ۶۳

  فصل سوم : انرژی زمین گرمایی
۱_۳ مقدمه۶۵
۲_۳ منبع حرارتی و مناطق مهم زمین گرمایی جهان و ایران۶۶
 ۳_۳ انواع منابع زمین گرمایی ۷۰
۱_۳_۳ منابع هیدروترمال۷۱
 ۲_۳_۳ منابع لایه های تحت فشار   ۷۲
۳_۳_۳ تخته سنگهای خشک و داغ ۷۴
۴_۳_۳ توده های مذاب ۷۸
۴-۳ موارد کاربرد انرژی زمین گرمایی ۷۸
۵_۳ کاربردهای مستقیم انرژی زمین گرمایی ۷۹
۶_۳ موارد کاربرد ۸۰
۱_۶_۳ استفاده های گرمایشی : ۸۰
۲_۶_۳ کاربردهای کشاورزی : ۸۲
۳_۶_۳  کاربردهای صنعتی : ۸۴
۷_۳  پمپ حرارتی زمین گرمایی : ۸۴
۸_۳ بررسی اقتصادی کاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی ۸۵
۹_۳ استفاده مستقیم از انرژی زمین گرمایی در ایران۸۷
۱۰_۳ استفاده از انرژی زمین گرمایی برای تولید نیروی برق ۸۹
۱۱_۳ انواع نیروگاههای زمین گرمایی ۹۰
۱_۱۱_۳ نیروگاههای بخار خشک۹۰
۲_۱۱_۳ نیروگاههای بخار انبساط آنی ۹۲
۳_۱۱_۳ نیروگاههای سیکل دو مداره : ۹۴
۴_۱۱_۳ نیروگاههای با توربین تفکیک دورانی : ۹۶
۵_۱۱_۳ نیروگاههای سیکل ترکیبی : ۹۷
۱۲_۳ بررسی اقتصادی انرژی زمین گرمایی برای تولید برق ۹۸
۱_۱۲_۳  هزینه سرمایه گذاری : ۹۸
۱۳_۳ بررسی نیروگاه ۱۰۰ مگاواتی زمین گرمایی مشکین شهر ۹۹   
۲_۱۲_۳ هزینه تعمیرات و نگهداری و بهره برداری : ۹۹
۱_۱۳_۳ بررسی اقتصادی نیروگاه زمین گرمایی مشکین شهر۱۰۰
۱۴_۳ بررسی اثرات زیست محیطی استفاده از انرژی زمین گرمایی۱۰۲
منابع ۱۰۶

فصل اول: انرژی بیوماس

 ۱_۱  مقدمه

یکی از مناسبترین منابع انرژی تجدید شونده انرژی بیوماس است.این انرژی علاوه بر خاصیت تجدیدپذیر بودن سازگار با محیط زیست است.منابع انرژهای بیوماس می توانند به انرژی الکتریسیته یا به صورت حاملهای از انرژی مانند سوختهای گازی یا مایع با توجه به نیاز بخشهای مختلف جامعه تبدیل شوند.

منابع انرژی بیوماس به طور کلی به موادی از گیاهان و موجودات زنده بدست می آید اطلاق می شود. منابع انرژی بیوماس برخلاف سوختهای فسیلی رایج که به صورت     لایه های متمرکز در جهان یافت می شود بیشتر به صورت پراکنده هستند.

و در نتیجه جمع آوری منابع انرژی بیوماس در حجمهای بالا قابل ملاحظه است . ازاینرو انرژی بیوماس به عنوان چهارمین منبع اصلی انرژی بشر و به عنوان بزرگترین انرژی تجدیدپذیر در جهان در تامین برق نزدیک به ۱۴ در صد از برق و ۱۸ در صد از کل انرژی اولیه جهان در سال ۱۹۹۸ مشارکت داشته است. این انرژی برای کشورهای در حال توسعه دارای اهمیت می باشد به خصوص اینکه انرژی بیوماس در این کشور ها قابل دسترس و هم قابل تهیه می باشد.

ایران نیز که یک کشور درحال توسعه است فعالیتهایی در این زمینه انجام داده است. قدیمی ترین سابقه استفاده از انرژی بیوماس در ایران مربوط به تولید بیوگاز و تهیه سوخت متان جهت انرژی حرارتی مورد نیاز در حمام شیخ بهایی اصفهان می باشد.

از فعالیتهایی که ایران در این زمینه انجام داده است میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

_نصب یک واحد راکتور بیوگاز در جزیره کیش به ظرفیت۱۲/۲مترمکعب توسط سازمان انرژی اتمی و  با همکارهای شرکت خدماتی کیش

_انجام مطالعات امکان سنجی جهت احداث نیروگاه بیوگاز ظرفیت ۲۰۰کیلووات در شهر ساوه توسط سازمان انرژی اتمی

_نصب یک واحد راکتور بیوگاز در شهر ساوه به ظرفیت ۲۴مترمکعب توسط سازمان انرژی اتمی

_نصب دستگاههای تولید بیوگاز در چند منطقه شمال کشور توسط وزارت جهاد کشاورزی

_بررسی امکان تولید برق با استفاده از زباله های شهر تهران توسط شهرداری و برق منطقه ای تهران

۲_۱ منابع بیوماس:

منابع بیوماسی که برای  تولید انرژی مناسب هستند طیف وسیعی از مواد را شامل     می شوند . این مواد چوبهای سوختی جمع آوری شده از مزارع و درخستانهای طبیعی تا محصولات کشاورزی وجنگلی به خصوص آنهایی که برای تولید انرژی رشد داده شده اند و همچنین ضایعات شهری و ضایعات کشاورزی و فاضلابها را شامل می شوند.

۳_۱  محصولات انرژی زا

 در سالیان اخیر زراعت محصولات انرژی زا توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. یکی از نیروهای محرک اصلی پشتیبان این توجه بحرانی است که بسیاری از کشورهای صنعتی جهان به دلیل مازاد تولید خود در بخش کشاورزی با آن روبه رو شده اند. لغو حفاظت وحمایت از بخش کشاورزی موجب بلا استفاده گذراندن روز افزون مقدار متنابهی زمین در کشورهای صنعتی گردیده است. لذا اختصاص دادن بخشی از زمینهای کشاورزی به تولید انرژی لااقل برای تامین انرژی خود این بخش منطقی به نظر می رسد.

از محصولات انرژی زا می توان به درختستانهای انرژی با دوره گردش کوتاه مانند کاشت درخت اوکالیپتوس و محصولات گیاهی مانند نیشکر وگیاهان حاوی روغن نباتی مانند سویا و بادام زمینی و گیاهان هیدروکربن اشاره کرد. لذا کاشت این محصولات می تواند یکی از راهکارهای بشر برای تامین انرژی آینده خود محسوب گردد.

 ۱_۳_۱ ضایعات شهری وصنعتی

ضایعات شهری در برگیرنده انواع مختلفی از ضایعات نظیر مقوا وکاغذ و نخاله های ساختمانی زباله های منازل و فاضلابهای خانگی می گردند.یکی از مشکلات مشترک همه جوامع شهری صنعتی مساله دفن این مواد زاید از چرخه طبیعت می باشد.

در کشور ایران طبق آمار سال ۱۳۷۸روزانه حدود ۴۰هزار تن زباله با چگالی ۳۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب و سالانه حدود ۴/۶ ملیارد متر مکعب فاضلاب شهری صنعتی تولید می شود .بیش از ۱۵ در صد از زباله های شهر ایران در تهران تولید می شود با توجه به ترکیب زباله ها و فاضلابهای کشور ,طرح یک مدریت جامع برای استفاده اقتصادی از آنها از طریق استحصال انرژی و با تولید کود و غیره در کشور کاملا ضروری می باشد.

ارزش حرارتی زباله ها و فضولات خانگی به طور چشم گیری از منطقه ای به منطقه دیگر تفاوت می کند این مقدار در کشور آمریکا حدود ۷تا ۱۴ مگاژول بر کیلو گرم می باشد و در آلمان غربی ۴/۲تا ۱۰مگاژول بر کیلو گرم است میانگین ارزش حرارتی شهر تهران در حدود ۶/۵ مگاژول بر کیلوگرم است. رطوبت بالای  زباله تهران که ناشی از وجود درصد بالای از مواد فساد پذیر در آن است که همین سبب پایین آمدن ارزش حرارتی زباله در شهر تهران گردیده است.

۲_۳_۱  ضایعات جامد شهری

ضایعات جامد شهری(MSW) عبارت از ضایعات جامدی است ,که از عملیات تجاری اداری خانگی و بعضی از صنایع به دست می آید. در حال حاضر حجم قابل توجهی از ضایعات عمدتا در زمین در دفن می شوند اما با مدیریت صحیح می توان بخش بسیاری از آن را به عنوان ماده اولیه در تولید سوخت و یا تولید کود مورد استفاده قرار داد و مقداری از آن را نیز بازیافت کرد و مورد مصرف مجدد قرار داد . گاز متان حاصل از محل دفن منابع  MSW می تواند برای تولید انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد .

 ۳_۳_۱  ضایعات مایع

فاضلاب ناشی از زیستگاه های انسانی دارای انرژی قابل ملاحظه ای می باشند و همانند   فضولات حیوانی می توانند به طور غیر هوازی تخمیر یافته و گاز متان تولید کنند. در گذشته بخش بسیاری از گاز تولید شده ناشی از تخمیر غیر هوازی فاضلاب جهت استفاده در ماشینهای توان ده و یا تامین انرژی برای روشنایی خیابانها مورد استفاده قرار می گرفت. با پیشرفت تکنولوژی از این گاز جهت تولید انرژی الکتریکی نیز استفاده    می گردد.

۴_۳_۱  فضولات دامی

یکی از منابعی که به عنوان منابع بیوماس محسوب می گردند فضولات دامی می باشند این منابع بخصوص در مناطق روستایی و نیز در مراکز دامپروری و دامداری یافت        می شوند و می توانند نقش مهمی در تامین انرژی و تولید کود ایفا کند.

 ۴_۱  تکنولوژیهای تبدیل انرژی بیوماس

تکنولوژیهایی که برای تبدیل و آزاد سازی انرژی بیوماس بکار برده می شوند ، از بخاریهای باز ساده که در جهان در حال توسعه برای پخت و پز مورد استفاده قرار       می گیرند ، تا واحد های پیرولیز پیشرفته تولید کننده سوختهای جامد ، مایع و گازی را شامل می شوند . تکنولوژیهای تبدیل بیوماس به سه دسته اساسی احتراق مستقیم ، بیوشیمیایی,ترمو شیمیایی تقسیم میشوند .

۵_۱  فرآیند های احتراق مستقیم

احتراق مستقیم ، قدیمی ترین روشی است که بشر برای تبدیل ا نرژی شیمیایی نهفته در سوختهای فسیلی به انرژی گرمایی به کار گرفته است . این فرآیند در حال حاضر از اساسی ترین فرآیند ها برای تبدیل بیوماس به انرژی حرارتی محسوب می گردد و برای انواع سوختهای جامد شامل چوب و ضایعات چوبی ، بقایای کشاورزی و باغی ( کاه ، سبوس ، برگ خشک ، ترکه ها ، پوست ساقه درختان ) و ضایعات جامد شهری ( زباله های شهری ) قابل استفاده می باشد . گرمای تولید شده در این فرآیند می تواند برای تولید برق و یا تامین حرارت مورد نیاز مصارفی نظیر فرآیندهای صنعتی ، گرمایش فضا ، پخت و پز و یا گرمایش نواحی مختلف شهری مورد استفاده قرار گیرد . وجود رطوبت نسبتا بالا در بسیاری از منابع بیوماس و نیز تنوع ترکیبات آنها ، باعث گران بودن تکنولوژیهای احتراق مستقیم گردیده است و استفاده از آنها را بدلیل اقتصادی با مشکلاتی مواجه ساخته است . با توجه به آنکه کوره ها و بویلرهای مصرف کننده سوخت جامد از سالها پیش برای بکار بردن زغال سنگ طراحی و ساخته شده اند و روند توسعه و بهبود را پیوسته طی نموده اند ، با کمی تغییر و یا حتی بدون تغییر می توان همین تاسیسات را برای تغذیه با زغال چوب ، هیزم و بقایای کشاورزی و جنگلی به کارگرفت . به موازات این تاسیسات ، در سالیان اخیر کوره هایی نیز برای سوزاندن زباله های شهری ساخته شده اند ، که قابلیت مصرف سوختهای مخلوط مانند زباله و لجن فاضلاب ، زباله و چوب یا زباله و زغال را دارا می باشند . سیستمهای احتراق مستقیم بطور کلی مجهز به کوره بستر ثابت و یا کوره های بستر سیال می باشند .

 ۶_۱  سیستمهای احتراق زیست توده سوز با کوره های بستر ثابت

در کوره های بستر ثابت ، مواد زیست توده بدون حرکت نسبت به بستر خود ، بر روی یک آتشخوان ساکن و یا متحرک ، سوزانده می شوند . آتشخوان از اساسی ترین اجزای کوره های احتراق محسوب می گردد و وظیفه انتقال زیست توده به داخل محفظه احتراق ، مخلوط کردن و تزریق هوای احتراق بر عهده آن می باشد . در این نوع کوره ها، بیوماس بدون پردازش و یا با حداقل پردازش وارد مخزن ذخیره می شوند و از آنجا با جرثقیل یا دستگاههای نقاله به کوره منتقل می گردند .

در برخی از سیستمهای احتراق مستقیم برای جلوگیری از آلودگی هوا مواد زیست توده را بصورت پردازش شده، مورد استفاده قرار می دهند . متداولترین سوخت مصرفی در این نوع کوره ها ، سوخت مشتق از زباله   ( RDF ) می باشد . سوخت معمولاً بر روی یک آتشخوان متحرک که دارای سطح همواری است ، سوزانده می شود و هوا از زیر سطح آن، به محل احتراق وارد می شود و احتراق را یکنواخت و اختلاط هوا و سوخت را بهینه می کند . در قسمت بالایی بدنه محفظه احتراق نیز معمولا، دریچه هایی برای ورود هوای اضافی تعبیه می شوند . استفاده از سوختهای مشتق از زباله میتواند بصورت منفرد یا آمیخته با سایر سوختهای جامد ما نند چوب یا زغال سنگ در این کوره ها انجام پذیرد . استفاده از سوختهای مشتق از زباله دارای مزایایی به شرح زیر می باشد :

  یکنواخت بودن خواص سوخت ، راهبری و تنظیم شرایط عملکرد کوره را راحتتر و برنامه ریزی برای استفاده از انرژیی احتراق را آسانتر می نماید .

  در فرآیند تهیه سوخت مشتق از زباله RDF ، فلزات نامناسب وخطرناک از آن جدا میشوند و بدین ترتیب بخش بزرگی از انتشار آلاینده های زیانبار به هوا حذف می گردد .

برای تهیه سوخت مشتق از زباله ، هزینه نسبتا بالایی صرف می گردد ، که تا حدود بسیاری بر هزینه استفاده از این تکنولوژی می افزاید . سوختهای مشتق از زباله         می توانند بصورت خرده شده و یا قطعات فشرده شده تولید شوند و به مصرف کوره های زباله سوز برسند .

 ۷_۱   کوره های احتراق بستر سیال ( FBC )

در کوره های احتراق بستر سیال ، با پر نمودن بخشی از کوره با مواد دانه ای شکل ، مانند سیلیس و یا  ماسه های مقاوم ، بستر احتراق بوجود می آید . با دمیده شدن پیوسته جریان هوا یا اکسیژن با سرعت مناسب از زیر این بستر ، درمواد دانه ای شکل    ( ذرات ) آشفتگی بوجود می آید و در نهایت بدون اینکه از محیط بگریزند ، در مسیر جریان هوا ( اکسیژن ) به حالت شناور در می آیند . به چنین وضعیتی حالت سیال گفته   می شود . ذرات بستر سپس به کمک یک مشعل کمکی گرم می شوند ، پس از رسیدن ذرات بستر به دمای مناسب ، سوخت با جریان پیوسته به درون کوره ریخته می شود و با برخورد به سیال داغ ، می سوزد و گرما آزاد می کند . پس از این مرحله ، مشعل کمکی از مدار خارج میگردد ، زیرا اختلاط یکنواخت و پیوسته سوخت و ذرات بستر ، امکان احتراق کامل با دمای تنظیم شده و گرمای یکنواخت را از این مرحله به بعد ، فراهم     می نماید . خاکستری که دراین شرایط تولید می شود ، درون بستر و در فضای بین ذرات باقی می ماند و دردوره های زمانی مشخص با خاموش کردن کوره ، خاکستر اضافه تخلیه می گردد ، تا حجم بستر از میزان مناسب تجاوز نکند . در این تکنولوژی ، معمولا با قراردادن لوله های آب در درون بستر ، گرمای ایجاد شده را به آن انتقال می دهند . فرآیند احتراق بستر سیال برای سوزاندن زغال سنگ کاربرد زیادی دارد ، اما می توان آنرا برای انواع سوختهای زیست توده مانند زغال چوب ، ضایعات کشاورزی ، خاک اره و زباله مورد استفاده قرار داد .

کوره های احتراق بستر سیال بطور کلی به دو نوع کوره های فشار عادی و کوره های تحت فشار تقسیم می گردند . کوره های فشار عادی در نیروگاههای برق بعنوان مولد بخار ( بویلر ) توسعه بسیاری یافته اند و هم اکنون نیروگاههایی با قدرت ۱۶۰ تا ۳۵۰ مگاوات با استفاده ازاین کوره ها درحال کار می با شند . امتیاز بزرگ این کوره ها ، سازگاری و انعطاف پذیری آنها نسبت به انواع سوختها و حتی سوختهای نامرغوب است . تا اوایل دهه ۱۹۹۰ میلادی اغلب این واحدها از زغال سنگ استفاده می نمودند . اما اکنون انواع زیست توده جامد بعنوان سوخت در این کوره ها مصرف می شوند . بازیافت انرژی در این فن آوری از راه تبدیل گرمای احتراق به بخار صورت می گیرد . تولید بخار به کمک لوله هایی که در محل بستر احتراق و گاهی در مسیر گازهای داغ خروجی از کوره قرار داده می شوند ، انجام می گیرد . بخار تولید شده می تواند وارد یک توربین بخار شده و برق تولید کند و یا برای اهداف صنعتی مورد استفاده قرار گیرد . کوره های بستر سیال تحت فشار قابلیت کاربرد درنیروگاههای برق با بازدهی نسبتا بالا را دارا     می باشند . حجم و ابعاد این نوع کوره ها نسبت به نوع فشار عادی بسیار کمتر می باشد و ایجاد آلایندگی کمتری درمحیط زیست می نمایند . فشار درون محفظه احتراق این سیستم بین ۸/۵ تا ۵/۱۹ اتمسفرمی باشد .

۸_۱  فرآیندهای ترمو شیمیایی

در فرآیندهای ترمو شیمیایی ، بیوماس با دریافت گرما به محصولات بسیار با ارزشی ، که معمولا از نوع یک مخلوط گازی ، یک مایع نفت ما نند ، و یا چیزی شبیه زغال کربنی خالص می باشند ،تبدیل می گردد . توزیع این محصولات بستگی به میزان و حجم بیوماس ، دما و فشار واکنش ، مدت زمان حضور در محل احتراق و ارزش گرمایی بیوماس دارد . در فرآیندهای ترمو شیمیایی دما بالا ( بیشتراز ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد ) ، بیوماس به گاز تبدیل می گردد و در فرآیندهای دما پایین ( کمتر از ۴۰۰درجه سانتیگراد ) به عنوان مثال زغال چوب تولید می گردد . با استفاده از روشهایی، میتوان ازبیوماس تولید سوختهای مایع و یا مواد شیمیایی دیگر نیز نمود . فن آوری ترموشیمیایی در صورتیکه نوع فرآیند متناسب با نوع ماده خام و نوع محصول مورد نظر انتخاب شود وشرایط عملیاتی با دقت کافی تنظیم شوند ، دارای عملکرد خوبی می باشد . درکشورهای اروپایی تولید سوختهای مایع برای کاربرد درصنعت ترابری و موتورهای احتراق داخلی از اهمیت بالایی برخوردار می باشد ، درحالیکه در برخی از کشورها نظیر برزیل تولید زغال برای کاربرد درصنایع ذوب فلزات و سرامیک دارای اهمیت است . برخی ازکشورها ما نند کانادا بر روی بازیافت سوخت مایع و نیز تولید سوخت گازی تلاشهای فراوانی نموده اند . براساس تجربیات حاصله ، فن آوری تولید . زغال و تولید گاز مصنوعی با ارزش حرارتی پائین ، دارای کمترین پیچیدگی می باشند . تولید سوختهای مایع نیازمند تجهیزات و ملحقات بیشتری است و به دقت بیشتری نیاز دارد . چوب و زائدات جنگلی مناسب ترین مواد خام برای فن آوری ترموشیمیایی محسوب می گردند . پس از آنها زائدات کشاورزی لینگوسلولزی در رده بعدی ارزشی جای دارند . زباله های شهری بدلیل ناهمگونی در ترکیب خود ، عملکردی چندان خوبی در این فن آوری نشان     نداده اند ، چنانکه درآمریکا تنها یک واحد آتشکافت زباله تا سال ۱۹۹۲ مشغول به کار بوده است .

۱_۸_۱  تولید سوختهای جامد     

از قرنها پیش عمل کربنیزه کردن چوب ، جهت تولید زغال چوب صورت می گرفته است. با کربنیزه کردن چوب ، انرژی بیشتری در واحد جرم بدست می آید و حمل و نقل آن بسیار اقتصادی می شود زغال چوب محصول بدون دودی است که برای مصرف در محیطهای خانگی مناسب می باشد . در بخش صنعت ، زغال چوب در بخشهایی که مشخصات ویژه ای از سوخت ، نظیر کربن بالا و گوگرد کم لازم است ، مصرف می شود .  در فرآیند داخل کوره های ساخت زغال چوب ، قسمتی از چوب سوزانده می شود تا درجه حرارت مورد نیاز برای عمل آتشکافت ( پیرولیز ) فراهم گردد . زمانیکه درجه حرارت به حدود ۲۸۰ درجه سانتیگراد میرسد ، فرآیند گرمازا شده و ارسال هوا و اکسیژن به کوره قطع می شود . ساده ترین کوره هایی که در بسیاری از مناطق جهان در حال توسعه بکار برده می شوند ، از تلی از چوب که با خاک در داخل گودالهایی پوشیده شده اند ، تشکیل یافته اند . دراین کوره ها فرآیند کربنیزه کردن بسیار کند صورت     می پذیرد و کیفیت زغال چوب تولید شده  نامرغوب می باشد .             

۲_۸_۱  تولید سوختهای مایع

مایع سازی عبارت ازیک تبدیل ترمو شیمیایی است ، که در طی آن یک محصول مایع گونه ، از نقطه نظر فیزیکی و شیمیایی بسیار پایدار ، بدست می آید .

آتشکافت سریع چوب در راکتور بستر سیال : آتشکافت سریع که فرآیند دمای متوسط  ( درحدود ۵۰۰ درجه سانتیگراد ) می با شد ، که در طی آن چوب بطور بیهوازی ، با سرعت بالا داغ  می گردد . محصولات آتشکافت پس از سرد شدن بصورت روغن قابل استخراج می باشند . در این فرآیند چوبهای جنگلی پس از خشک شدن ، خرد ، آسیاب و غربال می شوند و با ابعادی بین ۲ تا ۵ میلیمتر وارد راکتور بسترسیال  می گردند . بستر راکتور از ماسه پوشیده شده است و عامل سیال کننده آن ، گاز برگشتی از خود فرآیند  می باشد ، که دمای آن بوسیله پیش گرمکن ها قبل از ورود به راکتور تا حد لازم افزایش یافته است . سرعت دمیدن گاز به داخل راکتور ، به نحوی تنظیم میگردد ، که ذرات زغال از راکتور به بیرون پرتاب می شوند ولی ذرات ماسه در آن باقی می مانند . دریک سیکلون ذرات زغال از جریان گاز خروجی جدا می شوند . جداسازی و بازیافت مایعات از گاز در دو چگالنده گرم و سرد انجام می گیرد . گاز خروجی در یک صافی       ( الکتروفیلتر ) تمیز شده و بوسیله یک کمپرسور به مدار فرآیند باز میگردد . میزان جرم روغن تولیدی در این فرآیند درحدود ۷۵ درصد ، میزان جرم زغال تولیدی در حدود ۱۰ درصد و میزان جرم گاز تولیدی در حدود ۱۵ درصد جرم چوب خشک ورودی به پروسه می باشند . گاز و زغال تولیدی ، می توانند برای تامین انرژی حرارتی پروسه مورد استفاده قرار گیرند .

هیدرو پیرولیز ( آتشکافت با بخار آب داغ ) : دراین فرآیند با دمیدن بخار داغ به راکتور ، از چوب روغنهای سوختنی تولید می گردد . دمای این فرآیند بین ۳۰۰ تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد و فشار درون راکتور درحدود ۲۵ مگاپاسکال می باشد . در این فرآیند ،    تراشه های چوب خشک شده با رطوبت بین ۵ تا ۸ درصد و در اندازه های بین ۵/۰ تا ۵/۱ سا نتیمتر وارد راکتور می گردند . ارزش گرمایی روغن تولید شده در این فرآیند در حدود  ۲۳ مگاژول بر کیلوگرم گزارش شده است و جرم آن نیز تا حدود ۵۰% وزن   تراشه های چوب اندازه گیری شده است. گازی کردن فرآیند زیست توده یک فرآیند تجزیه به کمک گرما می باشد ، که در دمای بالا و در حضور سیالی در درون محیط فرآیند موسوم به عامل گازساز ، صورت می پذیرد . در خلال جنگ جهانی دوم، سیستمهای تولید گاز ازچوب و زغال چوب در سراسر جهان متداول شده و گاز تولیدی توسط آنها بعنوان سوخت در وسایل نقلیه گاز سوز مورد استفاده قرار گرفتند . بحران انرژی در دهه ۱۹۷۰ مجددا علاقه به  سیستم های گازی بیوماسی را برانگیخت . تا سال ۱۹۸۰ بیش از ۱۵ کارخانه سازنده در جهان ، تاسیسات تولید گاز از چوب و زغال چوب را با ظرفیتهایی تا ۲۵۰ کیلو وات عرضه کردند . در سالهای بعد ، در فیلیپین برنامه هایی وسیع برای ساخت و فروش گازی کنندهای کوچک برای حرکت موتورها ، اجرا گردید . در برزیل ، پیش از ۳۰ سازنده ، تجهیزاتی با طرحهای مختلف و در اندازه های گوناگون عرضه کردند . وسایل تولید کننده گاز ازچوب با ظرفیتهایی تا ۳ مگاوات ( حرارتی ) درمناطق دور افتاده جهت تولید گاز برای پمپهای موتوری آبیاری بکار گرفته شدند . درحال حاضر انواع روشهای گازی سازی در جهان ابداع شده اند ، بعضی از این روشها که درگذشته مختص گازی سازی زغال سنگ بوده اند ، جهت گازی سازی بیوماس نیز سازگار شدند . در فن آوری های گازی کردن زیست توده ، با توجه به شرایط فرآیند ، امکان تولید انواع گاز مصنوعی با ترکیبات و ارزش گرمایی های مختلف امکانپذیر   می باشد .

پایان نامه بررسی سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری انژکتوری و مقایسه آنها

اختصاصی از کوشا فایل پایان نامه بررسی سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری انژکتوری و مقایسه آنها دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

این فایل در قالب ورد و قابل ویرایش در 200 صفحه می باشد .

پایان نامه بررسی سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری انژکتوری و مقایسه آنها
فهرست مطالب:

*  مقدمه
* کاربراتورها
* سیستم سوخت رسانی کاربراتور
* ساختمان کاربراتور و اعمال آن
* کاربراتور ازنظرجریان هوا
* کاربراتور پیکان
* طرز کار کاربراتور ونتوری متغیر
* لاستیک کاربراتور (دیافراگم) ش
* پمپ دستی
* باک بنزین (مخزن سوخت)
* لوله خروجی باک
* بنزین نما
* سیستم اصلی اندازه گیری
* کنترل مخلوط
* سوزن اندازه گیری
* کنترل مکش از پشت
* کنترل مخلوط برای جبران تغییر ارتفاع
* کنترل مخلوط برای توان حداکثر
* قطع دور آرام ( خاموش کردن )
* سیستم دور آرام
* پمپ شتاب
* ساسات
* راه اندازی
* کاربراتور پاششی
* سیستم سوخت رسانی انژکتوری
* انواع سیستم تزریق سوخت الکترونیکی EFI
* سیستم EFI مدل D ( نوع کنترل با فشار مانیفولد )
* سیستمEFI مدل L )نوع کنترل با جریان هوا)
* ساختار سیستم تزریق سوخت الکترونیکی (EFI)
* جریان سوخت
* تشخیص حجم هوای مکش
* کنترل حجم تزریق پایه
* دوره زمانی تزریق و زمان بندی تزریق
* انژکتور استارت سرد
* شیر هوا (Aire valve)
* اجزاء سیستم تزریق سوخت الکترونیکی(EFI)
* سیستم تنفس یا مکش هوا
* سیستم کنترل الکترونیکی
* پمپ توربینی
* شیر تعدیل فشار (relief valve)
* شیر یکطرفه(check valve)
* شیر یکطرفه(check valve)
* پمپ
* کنترل پمپ سوخت
* عملکرد کنترل پمپ سوخت
* کنترل پمپ سوخت در سیستم تزریق سوخت الکترونیکی (EFI) از نوع D
* کنترل سرعت پمپ سوخت
* فیلتر سوخت
* میراکننده نوسانات فشار سوخت
* رگولاتور فشار
* انژکتورها
* انواع انژکتور
* براساس شکل اتصال جریان الکتریکی به انژکتور
* مدار الکتریکی انژکتور
* مقاومت سلونوئید
* انواع مختلف مقاومت سلونوئید
* روش کارکرد انژکتورها
* انژکتور استارت سرد
* عملکرد و ساختار انژکتور استارت سرد
* سویچ زمانی انژکتور استارت سرد
* مدار الکتریکی انژکتور استارت سرد
* بدنه دریچه گاز
* ساختمان بدنه دریچه گاز
* پیچ تنظیم سرعت هرزگرد موتور
* شیر هوا
* شیر هوا از نوع بی متال
* ساختمان شیر هوا
* شیر هوا از نوع مومی
* عملکرد و ساختار شیر هوا
* محفظه مکش هوا و مانیفولد مکش
* بررسی چگونگی عملکرد سیستم کنترل الکترونیکی (ECU) و تاثیرات اشکالات موجود
* در سیستم (ECU ) در عملکرد موتور
* سنسورها و عملکرد آنها
* اتصالات واحد ECU سیستم EFI
* عملکرد و ساختار فلومتر
* چگونه حجم هوای مکش مشخص می گردد
* پیچ تنظیم مخلوط سوخت و هوا و هوا در دور هرزگرد
* صفحه جبران کننده و محفظه میرا کننده نوسانات حرکت هوا
* سویچ پمپ سوخت
* انواع دیگر فلومتر
* نوع جریان هوای کردابی یا پیچشی نوری کارمن
* سنسور فشار مانیفولد (vacuum sensor)
* مدار الکتریکی فلومتر هوا
* سنسور موقعیت دریچه گاز
* ساختمان سنسور
* نقطه دور هرزگرد (IDL)
* نقطه قدرت (Power Point)
* عدم تماس نقاط
* نوسان قدرت موتور (Hunting)
* مدار الکتریکی سنسور موقعیت دریچه گاز
* سنسور درجه حرارت آب رادیاتور (THW)
* مدار الکتریکی سنسور درجه حرارت آب رادیاتور
* سنسور درجه حرارت هوای مکش
* مقدار الکتریکی سنسور درجه حرارت هوای ورودی
* سیگنال جرقه موتور (IG)
* سیگنال استارت (STA)
* رله اصلی سیستم تزریق سوخت الکترونیکی (EFI)
* سنسور اکسیژن
* کنترل زمان بندی تزریق
* کنترل حجم تزریق
* حجم تزریق پایه
* تصحیحات تزریق
* غنی سازی در حین استارت و بعد از استارت موتور
* غنی سازی طی گرم شدن موتور
* تصحیح درجه حرارت هوای مکش
* غنی سازی شتاب گیری طی گرم شدن موتور
* غنی سازی در دور قدرت
* تصحیح ولتاژ
* دوره زمانی واقعی تزریق و عدم تزریق
* دوره زمانی تصحیح ولتاژ
* غنی سازی در طی شتاب گیری
* تصحیح بازخورد نسبت سوخت و هوا (فقط برای بعضی از مدلها)
* مثالهایی از تصحیح تزریق
* تشخیص عیب
* روشهای عیب یابی
* واماندگی موتور
* استارت شدن ضعیف
* قابلیت رانندگی ضعیف
* دور هرزگرد غیر هموار و خشن
* ‌فقط عیبهای اصلی سیستم EFI در اینجا لیست شده است .
* روغن موتور
* آب رادیاتور
* ترمینالهای باطری و مجموعه باطری
* صافی هوا
* تسمه ها
* شمع جرقه
* دلکو
* تایمینگ یا زمانبندی جرقه زنی
* بررسی تفاوتهای سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری
* تولید مخلوط سوخت و هوا در کاربراتور
* سیستم تزریق سوخت الکترونیکی(EFI)
* شرایط رانندگی و نسبت سوخت وهوا در طی استارت زدن موتور
* سیستم EFI
* هنگامی که موتور سرد است
* در هنگام شتاب گیری
* در هنگام گرفتن قدرت بالا از موتور
* شکل و ترکیب سیستم ترزیق سوخت الکترونیکی (EFI)
* امکان مخلوط سوخت و هوای یکنواخت برای هر سیلندر
* امکان ایجاد نسبت سوخت و هوای دقیق در تمام دامنه های سرعت دورانی موتور
* پاسخ مناسب نسبت به تغییرات زاویه دریچه گاز
* قطع سوخت در طی کاهش شتاب
* مکش موثر مخلوط سوخت وهوا
* نقش وسایل نقلیه (بویژه سیستم سوخت رسانی ) در آلودگی هوا
* نقش سوخت موتورها در رابطه با آلودگی هوا
* تأثیرات Sox بر روی انسان ها
* سوخت ها به چند طریق محیط زیست را آلوده می کنند
* نتیجه
* مراجع

 چکیده :
در ابتدا به نحوه عملکرد سیستم سوخت رسانی کاربراتوری پرداخته ، سپس به چگونگی اصلاح نواقص موجود در کاربراتور پرداختیم و دیدیم که با وجود اصلاح کاربراتور (کاربراتور در ابتدا ساختمان بسیار ساده ای داشت) و پیچیده تر شدن ساختمان کاربراتور که بواسطه لحاظ کردن پارامترهای مختلف در حالتهای مختلف نظیر استارت زدن – کار با دور آرام – کار با دور زیاد و از این گونه موارد ... باز هم نواقص زیادی در کارکرد کاربراتور مشاهده می شود . شاید به همین خاطر بود که مهندسان و متخصصان را بر آن داشت که از سیستم پیشرفته انژکتور (تزریق سوخت) استفاده کنند .
همانطور که قبلاً اشاره کردیم تزریق سوخت سابقه تاریخی درازی دارد . اما چرا این وقفه بلند در استفاده از انژکتور بوجود آمد ؟! شاید به دلیل این که در آن روزگار هزینه چنین کاری بسیار سنگین بوده و یا اینکه مشکل کامپیوتر بوده ، بهرحال در این خصوص به تفصیل قبلاً صحبت کردیم . در هر صورت در چند سال اخیر زمینه مناسب برای چنین حرکتی فراهم شده و این حرکت نیز صورت گرفته تا آنجا که به کشور ما نیز رسیده .

حال به اختصار اگر در مورد مزایای سیستم رسانی انژکتوری نسبت به
کاربراتوری بخواهیم صحبت کنیم می توانیم به این موارد بطور کلی اشاره کنیم ؛
تنظیم بودن خودرو به مدت زمان بیشتر و نیاز کمتر به تنظیم های پی در پی . نسبت سوخت و هوای متناسب تر با حالت و وضعیتی که خودرو در آن قرار دارد و جلوگیری از احتراق ناقص و ایجاد نسبت تراکم مناسب تر و ... که همه این موارد یعنی تاثیر مثبت در قدرت و توان موتور و کاهش آلاینده ها .

مقدمه

قبل از ورود به بحث سیستم های سوخت رسانی بد نیست نگاهی بیندازیم به تاریخچه موتورهای احتراق داخلی تا بهتر بتوانیم مسیر تکاملی سیستم سوخت رسانی خودرو را درک کنیم .

تاریخچه موتورهای احتراق داخلی ، به سال 1876 باز می گردد ، که «نیکولاس اتو» (1891 – 1832 ) اوین موتور جرقه ای را ساخت . این موتور در ابتدا بنابر سیکل ویژه ای کار می کرد و با بازدهی حداکثر برابر با 11% ، دارای وزن زیادی بود . اتو با ارائه سیکل عملکرد 4 زمانه ، بازده را به 14% افزایش ، و در کنار کاهش حجم موتور ، وزن آن را نیز به کمتر از حالت قبل کاهش داد . در سال 1884 ، امتیاز ثبت شده یک شخص فرانسوی به نام «آلفونس بیودی روشاس» (1893-1815) مربوط به سال 1862 منتشر شد ، که معلوم ساخت او قبل از اتو ، اصول سیکل 4 زمانه را شرح داده است . البته چون روشاس نتوانسته بود ایده های خود را عملی سازد ، در نتیجه امروزه اتو به عنوان مخترع موتور شناخته می شود .

از آن پس اشخاص بسیاری در اواخرقرن نوزدهم دست به ابداع موتورهای

دیگری دست زدند ، و جملگی به این نتیجه رسیدند که «نسبت تراکم» تاثیر مستقیمی بر روی بازده موتور دارد ، ولی به دلیل مشکل «کوبش» ، مقدار آن به کمتر از 4 محدود شده بود . در دهه 1880 ، با توسعه کاربراتور و سیستم جرقه ، سرعت موتورها افزایش یافت ، و امکان استفاده از موتور در اتومبیلها فراهم شد . در سال 1892 ، یک مهندس آلمانی به نام «رودلف دیزل» (1913 – 1858) ، نوع جدیدی از موتور را به ثبت رساند . در طرح وی ، در مرحله تراکم، تنها هوا متراکم ، و در انتهای این مرحله سوخت مایع به داخل هوای داغ پاشیده می شد . از آنجایی که در این طرح ، هوا دچار کوبش نمی شود ، لذا وی توانست تراکم را بالا ببرد ، و بازده موتو را دو برابر کند . یکی از دیگر طرحهای موتور ، موتور دورانی است ، که اولین آنها توسط «فلیکس وانکل» ، در سال 1957 به نتایج رضایتبخشی رسید .

سوختها نیز تاثیر فراوانی در توسعه موتورها داشته اند . اولین موتورها با سوختن گار ، توان مکانیکی تولید می کردند . بنزین در اواخر قرن نوزدهم ، برای استفاده از کاربراتورها مورد استفاده قرار گرفت . بنزینهای اولیه کاملاً فرار بودند و در نتیجه ، امکان افزایش نسبت تراکم به بیش از 4 نبود ، ولی در عوض راه اندازی موتور (استارت زدن) راحت بود . «ویلیام برتون» (1954 – 1865) توانست با «گراکینگ حرارتی» نفتهای سنگین ، بنزینی تولید کند تا بتوان به تقاضاهای روز افزون بنزین پاسخ داد . البته به دلیل بالا بودن نقطه جوش ، استارت حالت سرد موتور مشکلتر بود ، که این مشکل نیز با اخترع «استارتر برقی» در سال 1912 حل شد . تاثیر ضد کوبش «تترااتیل سرب» ، در سال 1923 ، توسط شرکت «جنرال موتورز» کشف شد و در دهه 1930، استفاده از کاتالیزو فعال به جای کراکینگ حرارتی ، باعث تولید بنزینهای دارای کیفیت بالا شد .

مساله آلودگی هوا در دهه 1940 در لس آنجلس بروز کرد . در سال 1952، کشف شد که مشکل «مه دود» ، از واکنش مابین اکسیدهای نیتروژن و ترکیبات هیدروکربنی در مجاورت نور خورشید صورت می گیرد ، که موتورها از عوامل اصلی آن هستند . موتورهای دیزل نیز منبع اصلی دوده و ذرات ریز هستند . لذا برای حفظ محیط زیست ، در کشورهای پیشرفته ، استانداردهایی در زمینه محدود ساختن آلاینده های خروجی موتور ارائه شد . همچنین در موتور از تجهیزاتی مانند«مبدلهای کاتالیزوری» ، و در سوخت از مواد افزودنی برای بهبود کیفیت آن و حذف سرب ، برای این مهم استفاده شد. از دهه 1970 ، به دلیل افزایش بهای فراورده های نفتی ، برای کاهش مصرف موتور ، تلاش زیادی برای بالا بردن بازده صورت گرفت. البته باید در نظر داشت که کنترل آلودگی موتور ، باعث بالا رفتن مصرف سوخت می‌شود .

تلاش بسیاری نیز درباره سوختهای جایگزین بنزین و گازوییل صورت گرفته ، که از بین آنها می توان به گاز طبیعی ، متانول و اتانول اشاره کرد . هیدروژن ، بنزین و گازوییل مصنوعی حاصل از سنگهای نفتی و زغال سنگ ، نیز جایگزینهایی بلندمدت محسوب می شوند .

بعد از گذشت بیش از یک قرن ، ممکن است به نظر برسد که موتورها به حداکثر توسعه خود رسیده اند ، ولی در عمل موتورها همچنان به توان و بازده بالاتر و آلودگی کمتری می رسند . استفاده در موارد جدید باعث کاهش وزن ، قیمت و تلفات حرارتی شده است .

تزریق سوخت یکی از ایده های مدرن و با تکنولوژی بالا بوده و در صورتیکه بخواهیم بیشترین بازدهی ر ا د اشته باشیم استفاده از آن یک پیش نیاز می باشد .

ولی در حقیقت تزریق سوخت چندین دهه است که مورد استفاده قرار گرفته و از قبل از جنگ جهانی دوم روش استاندارد تحویل سوخت به موتور می باشد .
کاربراتورها

هدف: وظیفة کاربراتور ،تأمین سوخت به مقداری است که در هر زمان ، مخلوط مناسب مورد نیاز موتور را فراهم سازد .

  سیستم سوخت رسانی کاربراتور

کارمرتب موتور بستگی به مخلوط بنزین و هوا با نسبت صحیح دارد با دانستن ترکیبات شیمیائی بنزین (مواد سوخت) و وزن اتمی عناصر اصلی آن یعنی کربن هیدروژن درصد اکسیژن موجود در هوا می توان مقدار هوای لازم را برای احتراق کامل بنزین که به صورت گاز وارد سیلندر می شود حساب نمود محاسبه ای که به عمل آمده نشان می دهد برای یک کیلو سوخت تقریبا 15 کیلو هوا لازم است مخلوطی که از لحاظ بنزین غنی است اکسیژن لازم برای احتراق تمام سوخت را ندارد و تولید کربن می نماید که به صورت دود سیاه از اگزوز خارج می شود و علاوه بر این باعث گرم شدن موتور و نقصان قدرت می گردد .

مخلوطی که از لحاظ هوا غنی باشد باعث کاهش قدرت و احتراق نامرتب می گردد و علامتش ایجاد شعله و یا به اصطلاح یک فایرین از دهانه کاربراتور می کند به طور کلی عواملی که در تنظیم موتور موثر است عبارتند از بار موتور سرعت موتور اندازه و نوع موتور نوع سیستم خنک کننده و نوع سوخت مصرف شده است .

ساختمان کاربراتور و اعمال آن

کاربراتور به صورت ساده دارای پیاله با شناور و سوزن مربوطه مجرای تنفس وینتوری ژیگلور و دریچه گاز است .

اعمالی که کاربراتور انجام می دهد بطور عمده عبارتند از :

الف- تبدیل بنزین به گاز

ب – مخلوط بنزین به نسبت معین به هوا

ج – رساندن گاز قابل احتراق به موتور

کار شناور در پیاله ثابت نگه داشتن بنزین در سطح ژیگلور است چنانچه اگر بنزین بالاتر از سطح ژیگلور باشد خود به خود بیرون می ریزد و اگر پائین تر از سطح ژیگلور باشد جریان هوا در مسیر خود قادر نیست بنزین رااز دهانه ژیگلور به داخل محفظه احتراق رساند که آن هم در اثر خلاءای است که پیستون ایجاد می کند .

کاربراتور معمولا دارای سه ژیگلور است .

ژیگلور آرام برای روشن نمودن موتور و دورها ی کم .

ژیگلور کمکی برای دور گرفتن موتور .

ژیگلور اصلی برای سرعتهای معمولی و زیاد می باشد .

در صورتی که بخواهیم در موتور از نفت بجای بنزین استفاده کنیم چند نکته را باید رعایت کنیم :

الف – موتور باید در سرعت یکنواخت و تحت بار متوسط یا سنگین کار کند .

ب – موتور باید در وحله اول با بنزین روشن شود و بعد از اینکه مدتی کار کرد و حرار ت به اندازه مطلوب رسید شیر بنزین را بسته و شیر نفت را باز نمود . استفاده از نفت در موتورهایی که روشن و خاموش کردن مکرر آن ضروری است عملی نمی باشد .

ج – ترتیبی باید داده شود که حرارت گاز گاه موتور بالاتر از حرارت گاز گاه موتورهای بنزینی باشد .

د – طرحی باید داده شود که حرارت موتور نسبتا" زیاد باشد و می توان به وسیله ترموستات و پروانه رادیاتور حرارت را کنترل کرد .

ه- نسبت سوخت و هوا باید خیلی دقیق میزان شود .

و – نسبت کمپرس باید طبق دستورالعمل سازنده اجرا شود و معمولا نسبت کمپرس 1 به 5/4 و یا 1 به 5 باشد تا از ایجاد سر و صدا (Detonation ) در کاربراتور جلوگیری شود .

کاربراتور ازنظرجریان هوا

کاربراتور از نظر جریان هوا به دو نوع است :

الف: کاربراتورهای مستقیم :

در این نوع کاربراتورها صافی هوا بالا و هوا از بالا به پایین جریان دارد .

ب: کاربراتورهای معکوس :

در این نوع کاربراتورهاصافی هوا پایین بوده و هوا از پایین به بالا جریان دارد .

کاربراتور پیکان

نوع دیگری از کاربراتورها کاربراتورهای ونتوری متغیر است مانند کاربراتور موتور پیکان ساختمان کاربراتورهای موتور پیکان باکاربراتورهای ونتوری ثابت کاملا فرق دارد . در کاربراتور موتور پیکان برای دورهای مختلف از یک ژیگلور و سوزن استفاده شده است .

پیستون کاربراتور به وسیله مجرای خلاء خود که با خلاء موتور ارتباط دارد کار می کند . زمانی که دریچه گاز باز می شود و هوای داخل آن کشیده می شود و در اثر همین اختلاف فشار پیستون کاربراتور به طرف بالا حرکت می کند و هنگامی که مقدار خلاء کم شد باید فنر برگردان پیستون کاربراتور رابه پائین هدایت نماید بالا و پائین رفتن پیستون کاربراتور سطح ونتوری هم تغییر می کند .

دانلود مقاله رشته عمران - ا ثر خاکستر حاصل از سوخت زباله شهری روی نفوذپذیری بتن

اختصاصی از کوشا فایل دانلود مقاله رشته عمران - ا ثر خاکستر حاصل از سوخت زباله شهری روی نفوذپذیری بتن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .