بررسی مخازن CNG و مقایسه آنها با یکدیگر، مهندسی مکانیک
عنوان:دانلود کار تحقیقی بررسی مخازن CNG و مقایسه آنها با یکدیگر، مهندسی مکانیک
رشته: پروژه تخصصی دوره کارشناسی،مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات
فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحه: ۳۳
بهمرا فایل پاورپوینت ppt قابل ویرایش(۲۰ اسلاید)
فهرست
• مقدمه
• تاریخچه و سوابق
• عملکرد و شرایط مخازن CNG
۳- انواع مخازن CNG .
۳-۱- مخازن CNG-I
۳-۲- مخازن CNG-II
۳-۳- مخازن CNG-III
۳-۴- مخازن CNG-IV
۳-۴-۱- اجزای مخزن CNG-IV
۴- مقایسه انواع مخازن
۵- فناوری تولید مخازن گاز طبیعی فشرده
۵-۱- تولید مخازن نوع ۱
۵-۱-۱- تولید مخزن از ماده اولیه ورق
۵-۱-۲- تولید مخزن از ماده اولیه لوله
۵-۱-۳- تولید مخزن از ماده اولیه شمشال
۵-۲- تولید مخازن نوع ۲
۵-۲-۱- الیاف پیچی
۵-۳- تولید مخازن نوع ۳
۵-۳-۱- ساخت کامپوزیت های پیشرفته
۵-۴- تولید مخازن نوع ۴
۶- طراحی مخازن .
۶-۱- الزامات طراحی
۶-۲- محدودیت های طراحی
۶-۳- اصول حاکم برای طراحی مخازن CNG
۶-۴- مراحل انجام طراحی
۶-۵- مراحل محاسبه قیمت مخزن
۷- آسیب های معمول در مخازن ذخیره گاز طبیعی
۷-۱-۱- بوجود آمدن آسیب در هنگام شکل دهی آستر
۷-۱-۲- آسیب در هنگام ایجاد پوشش کامپوزیت
۸- فناوری جدید در مخازن CNG
۸-۱- سیستم ذخیره سازی ISS
۸-۲- مخازن تطابق پذیر
۸-۳- مخازن با قطر بزرگتر
۸-۴- طراحی نوعی از مخزن CNG ساخته شده از جنس آلومینیوم و پلاستیک تقویت شده.
• بحث و نتیجه گیری
• خلاصه و پیشنهادات
• مراجع
مقدمه و هدف :
با توجه به مشکلات روز افزون الودگی هوا و عواقب زیسط محیطی آن به دلیل استفاده از سوختهای دودزا ( گارئیل و بنزین) که حجم عمدهای از این آلودگی توسط وسایل نقلیه شخصی یا عمومی تولید میگردد استفاده از سوخت گاز طبیعی به دلیل تولید حد اقل آلاینده های زیسط محیطی ر صدر اولویتهای دولتها جهت جایگزین نمودن این سوخت با دیگر سوختهای موجود وسایل نقلیه قرار دارد .
از مزایای عمده سوخت گاز طبیعی نسبت به سوخت بنزینی میتوان به موارد زیر اشاره نمود .گاز طبیعی در مجموع دارای الودگی کمتری نسبت به سوختهای فسیلی بوده و از لحاظ شرایط عملکردی موتور وضعیت بهتری نسبت به بنزین دارد چراکه نسبت تراکم مناسب برای موتورهای با سوخت گاز طبیعی ۱ :۱۴ است در حالی که برای سوخت بنزین این نسبت ۱ :۹ است همچنین عدد اکتان گاز طبیعی ۱۳۰ بوده و در حالی که عدد اکتان بنزین ۹۰ می باشد و سبب افزایش راندمان و کار ایی موتورهای گاز سوز میشود. چنانچه موتوری برای شرایط گازسوز طراحی شود قدرت بیشتری از موتورهای بنزینی دارد . راندمان سوخت گاز حدود ۱۵ % بیشتر از بنزین است و ارزش حرارتی ان نیز حدود ۱۳ % بیشتر از سوختهای بنزینی است و قیمت گاز طبیعی در مقایسه با بنزین برای انرژی سوخت یکسان حدود یک سوم بنزین معادل است . گاز طبیعی آلودگی منواکسید کر را تا ۹۰ % و اکسید نیتروژن را تا ۳۰% و هیدرو کربن را تا ۵۰ % کاهش داده و تقریبا عاری از مواد سرطان زا می باشد .
مواد مرکب (composite materials ) به دلیل جهت دار بودن خواص مکانیکی و نسبت مقاومت به وزن بالا این امکان را فراهم ساخته تا مخازن سبکتری ساخته و جایگزین مخازن فولادی گردد . به این ترتیب با استفاده از و الی سه مخزن تمام کامپوزیت میتوان ذخیره سازی سوخت را معادل یک مخزن بنزین ایش داد و نییاز به بنزین را به تدریج با افزایش تعداد جایگاه های سوخت طبیعی کاهش داد .
مشکلات ناشی از ذخیره‌سازی سوخت گاز، به‌عنوان یک مانع بزرگ در توسعه سریع خودروهای گازسوز جلوه کرده‌است. در حال حاضر سه مبنا برای ذخیره‌سازی سوختهای گازی که جزء اصلی آنها متان است، وجود دارد:
۱٫ گاز طبیعی فشرده (CNG)
۲٫ گاز طبیعی مایع‌شده (LNG)
۳٫ گاز طبیعی جذب‌شده (ANG)
امروزه استفاده از گاز طبیعی فشرده بیشترین کاربرد را از بین سه روش فوق دارد. در مخازن فعلی، نسبت وزن بر واحد حجم گاز ذخیره‌شده در مقایسه با مخازن اولیه، به بیش از نصف کاهش یافته و مخازن در اندازه‌ها و شکل‌های متفاوت تولید شدهاند. البته توسعه و پیشرفت در این راه با کاربرد استانداردهای جدیدISO با سرعت بیشتر قابل پیش‌بینی و انتظار است. این در حالی است که دیگر روش‌های ذخیره‌سازی گاز در مراحل اولیه توسعۀ خود هستند.
تاریخچه و سوابق :
در سال ۱۹۳۰، اولین فعالیت مهم برای گازسوز کردن موتورهای درونسوز در آمریکا انجام شد. پس از آن و در خلال جنگ جهانی استفاده از گاز طبیعی در اروپا نیز رایج گردید و خصوصاً از اوایل دهه ۵۰ میلادی تمایل به گازسوز کردن موتورها رو به افزایش یافت.
در سال۱۹۸۲، کانادایی ها برنامه NGV (خودروهای گاز طبیعی سوز- Natural Gas Vehicles) را آغاز کردند. در ژوئیه ۱۹۸۶، به بهانه برگزاری نمایشگاه انرژی کانادا در ونکوور، گروهی متشکل از ۳۵ نفر به دلیل علایق مشترک خود به NGV ، انجمن بین المللی خودروهای گاز طبیعی با نشان اختصاری (IANGV) را تشکیل دادند. در اوایل دهه۱۹۹۰، طرفداران NGV، گفتگوهایی را درباره راهبرد تجاری سازی جهانی NGV آغاز کردند. بعد از این سال‌ها انجمن‌های منطقه‌ای و ملی NGV بتدریج شکل گرفتند. از جمله این انجمن‌ها می توان به تشکیل مجمع NGV ژاپن در سال۱۹۹۱، انجمنخودروهای با سوخت گاز طبیعی اروپا (ENGVA) در سال ۱۹۹۴، انجمن ANGVA آسیا و اقیانوسیه در سال۲۰۰۲ و بسیاری دیگر از انجمن‌های مشابه در انگلستان، فرانسه و بعدها در استرالیا و روسیه اشاره کرد.
طرح گازسوز کردن خودروها در کشور ما برای اولین بار در سال ۱۳۵۶ در شهر شیراز و در قالب یک طرح آزمایشی با تبدیل ۱۲۰۰ دستگاه سواری آغاز گردید. در همین راستا به منظور تامین سوخت این خودروها، دو ایستگاه سوختگیری CNG احداث گردید
پس مدتی وقفه، در سال ۱۳۶۶ این طرح در شهرستان مشهد نیز به اجرا درآمد که در این شهر نیز بالغ بر ۱۲۰۰ خودرو بنزینی مجهز به سیستم سوختگیری، گازسوز گردید و در ادامه دو ایستگاه سوختگیری در سال ۱۳۶۷ و ۱۳۷۴ در این شهر تاسیس شد.
در ادامه و در سال ۱۳۷۱، شرکت واحد اتوبوسرانی تهران و حومه تحقیقاتی را در زمینه گازسوز کردن اتوبوس‌های درون شهری به عمل آورد که در سال ۱۳۷۵ این طرح به بهره برداری رسید. در حال حاضر، این شرکت دارای حدود ۲۴۰۰ دستگاه اتوبوس CNG سوز و هفت ایستگاه سوختگیری در تهران می باشد.
در سال ۱۳۷۹ و با تأسیس سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور در مجموعه وزارت نفت، مطالعات مقدماتی طرح گازسوز کردن خودروها در این سازمان به طور جدی آغاز گردید و به منظور تبدیل و تولید خودروهای گازسوز با هدف کاهش مصرف بنزین و کاهش آلاینده های هوا، طرح مزبور با انعقاد قراردادهایی با خودروسازان و بخش خصوصی و همچنین ایجاد زیرساخت‌های لازم و ساخت جایگاه‌های CNG، وارد مرحله اجرایی گردید. در این زمینه مشارکت بخش خصوصی با ساخت بیش از ۱۶۰ کارگاه تبدیل در سراسر کشور قابل توجه بوده است.
در سال ۱۳۸۱ سه جایگاه نمونه به نام‌های پارکینگ وزارت نفت، تاکسیرانی شهید رجائی، تحقیقات موتور ایران خودرو و با ظرفیت حدود ۱۹۰۰۰ متر مکعب در ساعت راه اندازی گردید و نهایتاً در سال ۱۳۸۲ عملیات احداث ۱۸۰ جایگاه بصورت عمده آغاز گردید. در حال حاضر حدود ۴۰۰ جایگاه سوخت CNG در بیش از ۱۷۰ شهر کشور احداث و به مرحله بهره برداری رسیده است که از این تعداد ۲۲ جایگاه توسط بخش خصوصی به بهره برداری رسیده است.
با تصریح تبصره ۱۱ قانون بودجه سال ۱۳۸۴ کل کشور و تبصره ۱۳ قانون بودجه سال ۱۳۸۵ و ۱۳۸۶ طرح ملی CNG با سرعت بیشتری به کار خود ادامه داد. در ادامه و در دیماه ۱۳۸۶، طرح ملی CNG از شرکت بهینه سازی مصرف سوخت مستقل گردیده و در قالب شرکت گازخودرو ایران و تحت نظر شرکت ملی گاز ایران به فعالیت خود ادامه می دهد.
در حال حاضر ایران با بیش از ۷۰۰۰۰۰ خودروی گازسوز به لحاظ تعداد پس از آرژانتین، برزیل و پاکستان در رتبه چهارم جهانی قرار دارد.
دیدگاه ها