天然氣汽車供氣系統減壓裝置設計開題報告

A. 天然氣燃料汽車的可控制系統包括哪些

天然氣燃料汽車的可控制系統(絕對標准，要求加精)
1 CNG供給系統簡介
1.1 系統組成
1.2 系統構成簡圖
1.3 系統性能特點
2 CNG供給系統主要零部件結構及功能
2.1 儲氣瓶
2.2 噴射閥及共軌
2.3 減壓器
2.4 ECU電控單元
2.5 轉換開關
1 CNG供給系統簡介
CNG供給系統是在原有的原型車單一供油系統不變的基礎上,加裝的一套使用壓縮天然氣(CNG)作為燃燒原料的裝置，加裝後車輛的動力性能減低不大於5%，排放遠優於歐Ⅱ標准（達到歐Ⅲ標准）的限值，而且加裝後車輛的駕駛特性與加裝前無異。
1.1 系統組成
CNG供給系統由儲氣供氣、減壓、控制三部分組成：
儲氣供氣部分
儲氣供氣部分是指儲存CNG的裝置，主要由儲氣瓶、高壓電磁閥、壓力表、加氣嘴、高壓管路組成。
減壓部分
減壓部分是指將壓縮天然氣（CNG）減至適合發動機工作的壓力，並通過一系列裝置將CNG提供給發動機燃燒的系列裝置，主要由減壓器、低壓管路組成。
控制部分
控制部分是指根據用戶需求隨時切換燃料，並能根據發動機工況調整CNG供給量的裝置，主要由轉換開關、ECU電子控制單元、燃油及CNG電磁閥、噴射閥共軌及相關線束組成。
1.2 系統構成簡圖

1.3 系統性能特點
（1）整套系統的生產、安裝均符合QC/T247—1998標准；
（2）整套系統由分總成組成每個總成出廠進行分總成檢驗，便於整車安裝檢驗；
（3）整套系統多處加裝了安全裝置，提高了整車運行的安全可靠性；
（4）系統操作簡單，便於維修，具有良好的互換性；
（5）系統為日常免維護產品。
2 燃氣供給系統主要零部件結構及功能
2.1 高壓氣瓶
汽車用壓縮天然氣鋼瓶按照GB17258進行設計、製造與驗收，要求充裝符合GB18047-2001《車用壓縮天然氣》氣質標準的天然氣。
2.2 噴射閥及共軌
燃氣噴嘴數量等同於發動機氣缸數量，裝於燃氣噴嘴導軌內部，CNG（氣態）經過減壓器流至燃氣導軌，並到達燃氣噴嘴。燃氣經噴嘴通過發動機進氣氣管進入發動機，燃氣噴嘴的開啟及關閉受ECU電控單元的控制。
2.3 減壓器
減壓器具有減壓、衡壓、加熱和供氣量調節等功能。減壓器是燃氣供給系統的關鍵部件。它由減壓閥、電磁閥、怠速調節裝置等組成。CNG的降壓過程是一個吸熱過程，所以減壓器上裝有使用發動機循環水加熱的水道。
2.4 ECU電控單元
ECU電控單元具有自診斷及自適應功能，在監測發動機工作狀況後，根據車輛行駛要求提供適合的燃料供給的裝置，其工作溫度為：-40℃--100℃，並具有可用PC機編程的功能。
2.5 轉換開關
轉換開關的主要功能是進行油氣轉換、氣量顯示、啟動方式的選擇。

B. 車間集中供氣系統如何做

集中供氣系統是應工業發展需求，出現的一種現代化供氣方式，這種通過管路將氣源統一輸送到的用氣點的供氣方式，對提高工廠的生產效率具有極大的幫助，同時集中供氣系統可以應用於二氧化碳、乙炔、丙烷等各類氣體的供應上，適應性廣。

集中供氣系統大體可以拆分為集中供氣站、輸氣管道和用氣終端三個部分。

集中供氣站主要用來存放氣源，如果使用氣態氣源，可以直接使用氣體匯流排將氣源從氣瓶中匯流，匯流排中的減壓、過濾器可以有效實現氣源的減壓、過濾，增強氣源的潔凈；若使用的為液態氣源就需要在匯流排前增設一個汽化器，通過空氣溫度促使液化氣轉化為氣態，之後在進行減壓處理。而若工廠需要使用混合氣，就更需要使用集中供氣系統，利用專門的混合氣體配比櫃，進行混合氣高精度、混合均勻的大量生產，以供車間使用。

集中供氣系統的用氣終端就是安裝在用氣點附近的氣體接頭箱，待氣體經過輸氣管道進入接頭箱後，內部的減壓閥會進行二次減壓穩壓，並將氣路分流，來供給多個工位工作用氣。

顯而易見，集中供氣將氣源存放遠離車間，減少工人對供氣流程的管理干擾，並對其進行層層減壓穩流，不但可以保證供氣質量，提高工人的工作效率，還可節省車間工作空間；並且集中供氣系統安裝有氣路報警裝置，一旦供氣發生異常，就會發出警示，提醒管理者維修，因此安全性能極佳。

正是因為集中供氣系統供氣性能的優越性，國內越來越多的工廠企業才是使用集中供氣方式，加之集中供氣系統使用壽命長達8年以上，經濟效益非常可觀。

C. 跪求CNG車用天然氣減壓閥的工作原理是什麼天然氣怎麼流經各個閥

減壓閥是通過啟閉件的節流，將進口壓力減至某一需要的出口壓力， 並使出口壓力保持穩定。但一般減壓閥當20Mpa天然氣通過進氣閥芯組進入一級減壓腔使一級膜片逐步上移，當一級減壓腔氣壓達到一定值，膜片的推力完全克服一級彈簧的預緊力時，作用於杠桿的合力矩使閥芯關閉閥口。

燃氣流量隨發動機負荷變化而變化，在彈簧與膜片相互作用下，閥口隨時變化開度，保證輸出壓力穩定在0.4~0.6Mpa，完成一級減壓。

經過一級減壓的氣體進入二級減壓腔，隨發動機負荷的變化，二級膜片通過二級傳動桿帶動二級杠桿的閥片( 閥門)調節二級閥口的開度。隨著三級減壓腔流量的變化不斷改變二級閥口的開度 ，保特輸出壓力在0.08Mpa左右。

高壓的壓縮天然氣從儲氣鋼瓶出來，經過天然氣濾清器過濾後，經高壓電磁閥進入高壓減壓器，高壓電磁閥的開合由ECM控制，高壓減壓器的作用是將高壓的壓縮天然氣（工作壓力200bar-30bar）經過減壓加熱將壓力調整至7bar-9bar。

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安裝注意事項

1、如果閥門的本身自帶著壓力表，應該在閥前閥後在管道上面安裝壓力表。

2、為了不影響減壓的使用效果，同時考慮到安裝維護的方便，減壓閥一般安裝在水平管道上，波絞管式減壓閥為倒裝。

3、減壓閥在安裝前，看銘牌和合格證是否和所需閥門型號工況等相符合，外表是否有嚴重破壞。充分沖洗管道，並對減壓閥進行 沖洗，假如減壓閥存 放時間過長，則需要對減壓閥閥體內部進行充分清洗。

D. 車用天然氣小知識

1.誰能介紹關於天然氣汽車的知識
石油短缺和生態惡化是21世紀人類面臨的主要問題，能源的短缺將直接影響各國經濟的持續發展，而環境污染則直接威脅著人類的健康和生存。

天然氣是當今世界能源的重要組成部分，它與煤炭、石油並列為世界能源的三大支柱。據研究資料顯示，世界已探明的石油儲量，按汽車現在消耗的速度，還能支撐40-70年。

而已探明的天然氣儲量，預計可以開采200年。從這個意義上講，天然氣汽車是21世紀汽車工業發展的一個重要方向。

一、天然氣汽車的發展現狀 近二十多年來，世界天然氣需求持續穩定增長，平均增長率保持在2%，專家預計2020年其在世界能源組成中的比重將會增加到30%。21世紀天然氣在世界能源結構中的比重將超過石油，成為世界第一大能源，21世紀將是一個天然氣世紀。

天然氣是一種潔凈的能源，主要成分是甲烷，燃燒後的主要生成物為二氧化碳和水，其產生的溫室氣體只有煤炭的1/2，是石油的2/3。天然氣汽車則是以天然氣作為燃料的汽車，按照天然氣的化學成分和形態，可分為壓縮天然氣（CNG）汽車、液化天然氣（LNG）汽車和液化石油氣（LPG）汽車3種。

近年來，天然氣汽車在全球發展很快，在應用與運營方面比較成功。天然氣汽車是一種理想的低污染車，與汽油汽車相比，它的尾氣排放中CO下降約90%,HC下降約50%,NOx下降約30%,S02下降約70%,CO2下降約23%，微粒排放可降低約40%，鉛化物可降低100%。

可見天然氣對環境造成的污染遠遠小於石油和煤炭，是一種優良的汽車發動機綠色代用燃料。同時，天然氣汽車的使用成本較低，比燃油汽車節約燃料費約50%。

此外，與電動汽車相比，天然氣汽車的續駛里程長。有關專家認為天然氣汽車是目前最具有推廣價值的低污染汽車，尤其適合於城市公共交通和出租汽車使用。

目前，它已在世界上得到廣泛應用。 根據最新資料顯示，全世界約有四百萬輛天然氣汽車，其中中國約有九萬七千多輛天然氣汽車。

目前，世界上有六七十個國家在進行壓縮天然氣的研發和使用，全世界約有三百六十七萬多輛汽車使用壓縮天然氣作為動力。中國使用壓縮天然氣的汽車約有九萬輛，主要分布在四川、陝西等西部地區。

其中，四川省使用壓縮天然氣的汽車最多，達到四萬八千輛，加氣站也有一百八十多個。上海有四百餘輛CNG公交大客車投入使用。

可以預見，隨著國內其他城市供氣系統和全國范圍內的加氣站網路建設的完善，天然氣汽車必將得到大力推廣，天然氣企業和天然氣汽車行業的市場空間極為廣闊。 二、天然氣汽車存在的問題 用天然氣作為汽車動力有很多優勢，如污染少，燃料經濟性好、價格低等。

但由於它與汽柴油在燃燒特性和儲存方面有所不同，因而在天然氣車的開發和應用中，存在如下問題。 動力性較低。

燃用天然氣與汽油相比，混合氣的熱值低（天然氣/空氣混合氣熱值為3.36MJ/m3，汽油/空氣混合氣熱值為3.82MJ/m3），進氣（空氣）量少，分子變更系數少，動力性約下降20%。 供氣體系建設有難度。

天然氣汽車在國內大城市推廣應用，必須建立相應的加氣站及為加氣站輸送天然氣的管道，這涉及到城市建設規劃、經費投入和環境安全等諸多因素。而且建加氣站的費用相當高，需500-1000萬元人民幣，甚至更多。

這個問題在一定程度上已經成為一些地區發展天然氣汽車的瓶頸。 貯氣瓶佔用空間較大，攜帶不便。

1m3常壓天然氣裝入20MPa的貯氣瓶中，約佔5L容量。而與之等熱量的汽油（0.81kg）只佔1.1L容積，CNG所佔容積等於汽油的4.5倍（容積系數等於4.47）。

要保證相同的續駛里程，天然氣汽車貯氣瓶的體積比汽車油箱就要大許多，相對降低了車輛的承載能力。貯氣瓶在壓力下的攜帶，技術上不是難題，但畢竟不如汽油和柴油方便。

而且氣瓶貯氣量直接關繫到行駛的里程。 汽車用戶的初始投資較大。

天然氣汽車的一些部件如貯氣瓶、安全閥等，要求嚴格，成本較高。此外，尚未形成規模效益，使得它們的造價下降受限。

對於目前採用的兩用燃料車，則要在原車上另加一套價值數千元到數萬元不等的天然氣供氣系統。 三、發展我國天然氣汽車的對策 1.加快天然氣發動機關鍵技術的研究 電子控制技術。

應用先進的電控技術對天然氣發動機的燃料供給、點火定時等進行精確控制，是實現天然氣汽車發動機高效率、低污染燃燒的關鍵之一。電控系統主要包括電控單元、感測器和執行機構等。

空燃比控制技術。為協調發動機排放（NO/HC）、氣耗率和可靠性（排溫），空燃比在整個萬有特性圖上的快速與精細控制是關鍵。

優化燃燒技術。發動機燃燒技術和高能點火技術及其協調優化是實現最佳性能的必要條件。

先進的後處理技術。由於歐Ⅲ排放法規不僅要求限制天然氣發動機的非甲烷碳氫（NMHC）而且要求控制總碳氫排放（THC），先進的氧化型後處理技術就成為關鍵技術之一。

2.改善供氣能力，加快加氣站基礎設施的建設 利用「西氣東輸」和進口天然氣的管網建設在沿線和周邊城市改善供氣能力，為大力發展天然氣汽車提供必要條件。影響天然汽車發展的一個重要的因素是加氣站的建設。

發展天然氣必須有大量適用的加氣站網點作保障。天然氣汽車的發。
2.天然氣有關知識
1、天然氣作為車用燃料，具有減少汽車尾氣污染，降低運營成本，優化車用能源結構等優點，受到國家和各級 *** 高度重視和大力支持。為了充分利用我省天然氣資源，調整車用能源結構，節約和替代燃料油，減少燃油汽車尾氣污染，保護城市大氣環境。大力推廣天然氣汽車，取得了顯著的經濟、社會和環保效益。

2、天然氣防火的基本措施有：平時開車注意天然氣是否有泄漏，遠離火源，停車時應盡量選擇通風陰涼、遠離火源和熱源之處，晚上停車和長期停車時應先檢查有無漏氣現象，關閉氣瓶閥和斷開電源。用乾粉滅火器進行滅火。

3、發生天然氣事故的主要類別和措施：（一）發生天然氣泄漏，應立即靠邊停車關閉點火開關和氣瓶手動截止閥，嚴格禁火。（二）發生汽車自燃著火時應立即靠邊停車，迅速關閉點火開關，切斷電源，切斷油路，迅速關閉氣路總截止閥和氣瓶閥；同時疏散人群，隔離現場，用乾粉滅火器進行滅火，並設法用水給儲氣瓶降溫。（三）發生交通事故時，應立即靠邊停車，開啟應急燈，檢查油路、氣路是否受損；如受損應關閉點火開關，切斷電源，切斷油路，關閉氣瓶閥，同時疏散人群，隔離現場，隔離火源，保護現場。如果天然氣著火，用乾粉滅火器進行滅火。如果氣瓶閥無法關閉，應設法給儲氣瓶降溫，立即疏散人員，隔離現場，保護現場，嚴禁煙火，盡快向有關部門報告，一邊應急處理。

4、天然氣泄漏採取的措施以上第2點和第3點有講解。
3.天然氣如何在汽車中應用
以壓縮天然氣（簡稱CNG）作汽車燃料的車輛，稱為CNG汽車，對在用車來講，將定型汽油車改裝，在保留原車供油系統的情況下，增加一套專用壓縮天然氣裝置，便形成CNG汽車。

2、我國CNG汽車發展狀況如何？ 天然氣在我國蘊藏豐富，主要成分是甲烷，由於含甲烷的成分不同，其熱值為31-35MJ/Nm3；天然氣汽車是目前世界上公認的高節能、低污染、經濟、安全的新型代用燃料汽車隨著國家日益重視環境保護， 車輛安全性能和經濟性能的背景下，天然氣汽車在我國成都、重慶、北京、上海、東營等城市正如火如荼地得到推廣和發展。3、CNG汽車有哪些優點？ a、燃料價格便宜；b、汽車排氣污染小；c、不積炭及車輛部件損耗小；d、安全可靠；e、車輛改裝簡單；f、車輛運行平穩。

4、CNG汽車能達到多大環保效果？ 治理日益惡化的大氣環境已成迫在眉睫之大事， 而發展CNG汽車可以綜合降低廢氣污染物排放量2%，其中HC可降低70%,CO可降低90%,NOx可降低25%，微粒排放物可降低42%，鉛化物降低100%，硫化物可降低70%以上，非甲烷烴類可降低50%左右，可見， 推廣CNG汽車是有效改善城區大氣環境的迫切需要， *** 將強制推廣清潔能源汽車.5、CNG汽車可節約多少燃油費和維修費？4?a4C d u P-b;O9d W&p$ R E 按目前市場價格，1公升93#汽油 7.5元左右，1立方米壓縮天然氣約2.2元/立方米（東營市），而1立方米天然氣動力值等於1.13公升汽油。如一台公共汽車每天用汽油300元，用壓縮天然氣只需花100元左右，一台計程車每天用油118元，用壓縮天然氣只需花40元左右。

燃油稅開征後減半徵收燃氣稅。發動機使用天然氣做燃料，運行平穩、噪音低、不積炭、能延長發動機使用壽命，不需經常更換機油和火花塞，可節約50%以上的維修費用。

6、CNG汽車安全性如何？ 天然氣燃點高達650度以上，不易點燃；辛烷值高達110，抗爆性能好，爆炸極限僅為5-15%，因而與汽油相比更為安全。車用貯氣瓶都經火燒、爆炸、墜落、槍擊等測試合格後使用。

中外發展天然氣汽車60年來，從未出現過因天然氣爆炸、燃燒而導致車輛事故的事實證明。7、CNG汽車動力性如何？ 改裝雙燃料汽車，因要兼顧燃油、燃氣兩種條件，對原發動機壓縮比和燃燒結構等均不做變動，天然氣燃燒速度比汽油略低，爆發壓力比汽油小，點火提前角相對汽油增加8-15度。

功率、扭矩相對燃用汽油分別下降約12%、8%。所以汽車輸出功率約有細微的下降。

8、CNG汽車操作復雜嗎？ CNG汽車駕駛沒有更高的駕駛要求，只須在駕駛前經過適當技術培訓，了解一些注意點和安全知識即可，天然氣汽車本身的運行是平穩可靠的。 2012.1.10於山東淄博作者徐。
4.學習一些天然氣常識
長時期不使用燃氣爐具時，應將表前閥門關掉，切斷氣源開關

不要把灶具安裝在近窗或當風位置，若不可避免， 請留意附近有無易燃物件（如活動窗簾），以免引起火災；

注意通風換氣

避免食物煮沸溢出，淋熄爐火

燃氣具旁切勿放置易燃物品

切勿在燃氣管附近擺放睡床

油漬及污漬，積壓日久，容易著火，使用後經常予以清潔 以免引起著火，使用後經常予以清潔以免引起火災；

不得隨意拆改燃氣管道和器具以及懸掛雜物

經常檢查軟管及管道接頭是否老化和損壞，軟管每18個月應更換一次，可用肥皂水塗在 介面處觀察是不是冒泡，嚴禁用明火檢查。

使用燃氣設備的房間，最好不要放置電冰箱等電器設備，不能同時使用煤油爐、煤爐或液化石油氣等

防止燙傷，當開啟熱水器時，應調節適合的水溫再使用。
5.汽車油改氣知識：天然氣汽車如何保養
1）半年全面檢修減壓閥及供氣系統一次，損壞件應及時更換，應用扭力扳手測量，檢查鋼瓶安裝緊固情況是否符合要求。

（7）汽車改裝天然氣之後的維護保養時、完整。 （12）按有關規定和要求認真填寫、保管壓縮天然氣汽車的有關技術資料。

（2）梵谷壓系統發生故障、安全防爆閥的技術性能。 （10）只有在放出系統中的氣體並關閉氣瓶所有閥門之後，才能對燃氣裝置進行維修。

（11）經常保持汽車改裝天然氣的系統及空濾器芯子的清潔，駕駛員不得自行拆卸，及時處理松動的固緊件，檢查氣質、改動、修理。 （5）每月檢查一次汽車的高壓管線濾芯。

（8）車輛維護保養時。 （9）隨時清除鋼瓶表面上的污泥，以免影響鋼瓶閥門、調整減壓器等。

（3）每次出車前，應檢查汽車改裝天然氣各零件的緊固情況，損壞減壓器閥口。發現松動，卡箍掉缺、無效應及時處理、管線及各連接處是否有泄漏，如有泄漏應及時處理。

（4）按國家勞動局《氣瓶安全監察規程》規定，應檢查充氣閥、減壓器、管線卡箍緊固情況，汽車改裝天然氣後，天然氣鋼瓶兩年進行一次檢測，不合格者應及時更換，檢驗後填寫檢測卡、電磁閥芯、調整各級減壓閥壓力。 （6）因維護保養發動機須拆卸天然氣管線時，應用干凈棉布堵住各接頭，以免異物進入。
6.學習一些燃氣的常識
煤氣易燃、易爆，並且其所含的一氧化碳對人體有害，過量吸入可致人死亡。

爐灶上燒水、煮湯，要注意照看，防止熱水溢出澆滅爐火；或者遇風吹熄火焰，使煤氣泄漏，遇明火就會爆燃。 生活中，若嗅到一股特有異味時，有可能是煤氣或液化石油氣在泄漏，此時，首先要迅速開窗、開門，使空氣流通，然後關閉氣源閥門，仔細檢查漏氣的部位。

正確檢查的方法是：用軟毛刷、毛筆、牙刷等蘸肥皂水塗抹在煤氣或液化石油氣的閥門、管路接頭、膠皮管的兩頂端、灶具的開關閥、調壓器等處，發現肥皂水塗抹處在冒泡，則說明此處跑氣，此時，絕不可用明火試漏！也不要開、關家用電器（電器開關會發生火花）或撥打室內電話，應及時到室外打電話報有關部門進行修理。在使用燃氣熱水器時應特別注意以下幾點： 注意通風：如通風。

也不要開；經常觀察火焰哪個好情況，應及時關閉重開： 注意通風煤氣易燃，應及時通知維修部門進行處理。回火不僅易燒壞機器，造成廢氣中一氧化碳含量增高，使空氣流通，應及時到室外打電話報有關部門進行修理。

正確檢查的方法是：如通風不暢。 生活中；定期清潔點火積碳，若嗅到一股特有異味時：用軟毛刷、關家用電器（電器開關會發生火花）或撥打室內電話、管路接頭，有可能是煤氣或液化石油氣在泄漏，供水管道有無漏水等現象，室內有害氣體（主要是一氧化碳）含量急劇增加，並且其所含的一氧化碳對人體有害，平時應經常擦拭，直至正常燃燒，要注意照看，燃燒不充分。

查看工作狀態、開門、毛筆、膠皮管的兩頂端，然後關閉氣源閥門、牙刷等蘸肥皂水塗抹在煤氣或液化石油氣的閥門，絕不可用明火試漏，若火焰由藍色變成黃色或有其他異常情況，當發現回火時：熱水器工作時。在使用燃氣熱水器時應特別注意以下幾點，熱水器在燃燒過程中產生的大量廢氣不能及時排出，首先要注意燃燒狀況，仔細檢查漏氣的部位、灶具的開關閥，過量吸入可致人死亡，發現肥皂水塗抹處在冒泡，防止熱水溢出澆滅爐火，保證點火質量，使煤氣泄漏，首先要迅速開窗，回火的特點是燃燒雜訊增大，甚至引發生命危險，保持面蓋清潔，特別要防止回火現象。

爐灶上燒水，此時。 勤於保養：經常檢查供氣管道是否完好。

因此，此時、煮湯，遇明火就會爆燃，就可能造成窒息，而且極易使人中毒致命；或者遇風吹熄火焰，則說明此處跑氣、調壓器等處、易爆；定期對濾水網進行清潔。
7.天然氣如何在汽車中應用
以壓縮天然氣（簡稱CNG）作汽車燃料的車輛，稱為CNG汽車，對在用車來講，將定型汽油車改裝，在保留原車供油系統的情況下，增加一套專用壓縮天然氣裝置，便形成CNG汽車。

2、我國CNG汽車發展狀況如何？

天然氣在我國蘊藏豐富，主要成分是甲烷，由於含甲烷的成分不同，其熱值為31-35MJ/Nm3；天然氣汽車是目前世界上公認的高節能、低污染、經濟、安全的新型代用燃料汽車隨著國家日益重視環境保護， 車輛安全性能和經濟性能的背景下，天然氣汽車在我國成都、重慶、北京、上海、東營等城市正如火如荼地得到推廣和發展。

3、CNG汽車有哪些優點？

a、燃料價格便宜；b、汽車排氣污染小；c、不積炭及車輛部件損耗小；d、安全可靠；e、車輛改裝簡單；f、車輛運行平穩。

4、CNG汽車能達到多大環保效果？

治理日益惡化的大氣環境已成迫在眉睫之大事， 而發展CNG汽車可以綜合降低廢氣污染物排放量2%，其中HC可降低70%,CO可降低90%,NOx可降低25%，微粒排放物可降低42%，鉛化物降低100%，硫化物可降低70%以上，非甲烷烴類可降低50%左右，可見， 推廣CNG汽車是有效改善城區大氣環境的迫切需要， *** 將強制推廣清潔能源汽車.

5、CNG汽車可節約多少燃油費和維修費？4?a4C d u P-b;O9d W&p$ R E

按目前市場價格，1公升93#汽油 7.5元左右，1立方米壓縮天然氣約2.2元/立方米（東營市），而1立方米天然氣動力值等於1.13公升汽油。如一台公共汽車每天用汽油300元，用壓縮天然氣只需花100元左右，一台計程車每天用油118元，用壓縮天然氣只需花40元左右。燃油稅開征後減半徵收燃氣稅。發動機使用天然氣做燃料，運行平穩、噪音低、不積炭、能延長發動機使用壽命，不需經常更換機油和火花塞，可節約50%以上的維修費用。

6、CNG汽車安全性如何？

天然氣燃點高達650度以上，不易點燃；辛烷值高達110，抗爆性能好，爆炸極限僅為5-15%，因而與汽油相比更為安全。車用貯氣瓶都經火燒、爆炸、墜落、槍擊等測試合格後使用。中外發展天然氣汽車60年來，從未出現過因天然氣爆炸、燃燒而導致車輛事故的事實證明。

7、CNG汽車動力性如何？

改裝雙燃料汽車，因要兼顧燃油、燃氣兩種條件，對原發動機壓縮比和燃燒結構等均不做變動，天然氣燃燒速度比汽油略低，爆發壓力比汽油小，點火提前角相對汽油增加8-15度。功率、扭矩相對燃用汽油分別下降約12%、8%。所以汽車輸出功率約有細微的下降。

8、CNG汽車操作復雜嗎？

CNG汽車駕駛沒有更高的駕駛要求，只須在駕駛前經過適當技術培訓，了解一些注意點和安全知識即可，天然氣汽車本身的運行是平穩可靠的。 2012.1.10於山東淄博作者徐

E. 天然氣汽車的安全駕駛操作

關於天然氣汽車的安全駕駛操作

天然氣汽車以天然氣為燃料，提供動力。天然氣的甲烷含量90%以上，是很好的汽車發動機燃料。天然氣汽車在世界和我國各省市得到了推廣應用。

一、天然氣汽車駕駛員，必須經過使用天然氣汽車的技術培訓，掌握天然氣汽車日常安全檢查知識，安全駕駛技術要點，並取得培訓合格證後方可駕駛天然氣汽車。

二、天然汽車，運行時駕駛操作與一般的汽柴油車駕駛操作基本相同，駕駛時只增加了一個油氣轉換操作。

第一節 天然氣汽車出車前的檢查

一、 檢查汽油和天然氣的儲量

(一) 檢查油箱內應有適量存油。

(二) 檢查氣量顯示與停車前觀察到的氣量指示值上否基本一致，確認CNG管路接頭是否存在微漏氣隱患。

(三) 檢查駕駛室轉換開關所外的工作位置(氣或油)。

三、 檢查儲氣瓶和高、低壓管路上否有泄漏

(一) 打開發動機機蓋及後備箱，憑嗅覺聞一聞，必要時使用洗滌劑(或肥皂)泡沫水檢查所有鬼迷心竅線連接接頭是否有泄漏。

(二) 若有異味、漏氣，應關閉儲氣並有上的手動截止閥，然後燃用汽油行駛到定點改裝廠、特給維修站進行維修。

第二節 天然氣汽車的起動

一、 用汽油起動

(一) 電噴汽車的起動：

1、 兩用燃料車的起動方式多數均設計這：無論油氣燃料轉換開關置於油擋或氣擋，只要油箱里有汽油，ECU均自動採用油起動工作方式。

2、 因此，起動時油氣燃料轉換開關置於油、氣擋均可，點火開關鑰匙旋轉到起動擋即可起動發動機。

3、 如果起動時油氣燃料轉換開關置於氣擋，待車輛預熱後，踏油門踏板使發動機轉速上升到一定范圍，ECU將自動從燃油轉換為燃氣工況。

(二) 化油器汽車的起動：

1、 把油氣燃料轉換開關置於油擋(關閉CNG氣路截止閥)，點火開關鑰匙旋轉到起動接即可用燃油起動發電機。對使用非電控截止閥的車輛，應先關閉CNG氣路截止閥，再運行起動。

2、 如果是機械油泵的化油器，化油器浮子室中沒有汽油時需要適當延長點火時間，機械油泵才能將汽油引到化油器浮子室內，發動機才能正常起動。若是電子油泵的則按正常起動操作即可。

二、 用天然氣起動

(一) 電噴兩用燃料汽車的起動

1、 一些兩用燃料車的起動方式設計為：將油氣燃料轉換開關置於氣擋，點火開關鑰匙旋轉到起動擋即可實現天然氣直接起動發動機。

2、 少數兩用燃料車的起動方式設計為：按住油氣燃料轉換開關上的特殊開關，點火開關鑰匙旋轉到起動擋即可實現用天然氣強制起動發動機。

(二) 化油器兩用燃料汽車的起動

1、 化油器中無汽油用氣起動。打開氣路截止閥，將油氣轉換開關置於氣擋，將點火開關旋轉到啟動檔，就可用壓縮天然氣啟動發動機。

2、 化油器中有汽油用氣起動。將油氣轉換開關置於油氣檔的中間位置(燃料清除)，啟動發動機，當化油器內汽油即將用完時，迅速將油氣轉換開關置於用氣檔，即可用天然氣運行。

或者將化油器中的汽油用完，發動機停止運轉後，將油氣轉換開關置於用氣檔，重新啟動發動機，用天然氣運行。

三、 天然氣汽車的起步

(一) 由於天然氣的特點，用壓縮天然氣作燃料時，汽車動力比用汽油時將略有下降，故汽車起步時，應適當提高發動機轉速。

(二) 每次起步之前，宜怠速運行數分鍾，將發動機水溫提高到

第三節 天然氣汽車的運行

一、 運行中檔位的選擇

(一) 天然氣汽車運行中，應注意檔位的選擇。要盡量避免高檔代速行駛。

(二) 長期運行時發動機水溫應保持在發動機使用說明書中要求的范圍內為宜。水溫過低易造成一級減壓器冰堵、密封閥片損壞使耗氣量增加。

二、 行駛過程中油轉氣

(一) 電噴轎車在行駛過程當中的油氣轉換。該類型汽車在行駛過程當中，直接將燃料轉換開關的油擋轉換為氣檔，踏下油門踏板使發動機轉速提高到1500轉/分以上，再松油門控制開關將自動轉換到燃氣工況。

(二) 化油器汽車在行駛過程中油氣轉換。應先將燃料轉換開關由油位置撥到中間位置(燃料清除)，使供油系統停止向化油器供油，當化油器中的汽油即將燃盡，發動機轉速下降時，再將燃氣轉換開關置於氣檔，即可完成轉換操作。

三、 行駛過程中氣轉油

(一) 電噴汽車在行駛過程是氣轉油。該類型汽車在行駛過程當中，適量提高轉速，直接將燃料轉換開關由氣檔轉換為油檔，燃油指示燈亮，即完成氣轉油。

(二) 化油器汽車在行駛過程中氣轉油。該類型汽車在行駛過程當中，適當提高轉速，關閉天然氣電磁閥，將燃料轉換開關由氣擋轉換為油擋，燃油指示燈亮，即完成氣轉油。

四、 行駛過程中操作注意事項

(一) 運行過程中，在駕駛室內對有低壓指示表的汽車，應注意低壓表的指示情況。平穩運行時低壓表的指針應無劇烈波動。如發現異常波動，應立即停車排除故障後方可運行，如故障不能排除，則應關閉高壓截止閥，用汽油運行。

(二) 駕駛天然氣汽車時，不要急加油門，禁止高檔低速防止造成回火放炮，引起不必要的機件損壞。

(三) 進行燃料轉換時，將會出現燃料供給的過渡期，即發動機工作會出現轉速下降或輕微停頓現象。

(四) 在行駛中進行燃料轉換時，應作好充分准備，避免在交通擁擠、上下坡、轉彎或視線不好的地方進行。

F. 應用化學開題報告

應用化學開題報告

論文題目：苯-氯苯分離過程連續精餾塔的工藝設計

一 文獻綜述與調研報告 ：(闡述課題研究的現狀及發展趨勢，本課題研究的意義和價值、參考文獻)

1. 課題的背景

設計是工程建設的靈魂，對工程建設起著主導和決定性的作用，決定著工業現代化的水平。工程設計是科研成果轉化為現實生產力的橋梁和紐帶，工業科研成果只有通過設計，才能轉化為現實的工業化生產力。化工設計是一項政策性很強的工作，它涉及政治、經濟、技術、環保、法規等諸多方面，而且還會涉及多專業及多學科的交叉、綜合和相互協調，是集體性的勞動。先進的設計思想、科學的設計方法和優秀的設計作品是工程設計人員應堅持的設計方向和追求的目標。在化工設計中，化工單元設備的設計是整個化工過程和裝置設計的核心和基礎，並貫穿於設計過程的始終，因此作為化工類的本科生，熟練掌握化工單元設備的設計方法是十分重要的。

精餾是分離液體混合物(含可液化的氣體混合物)最常用的一種單元操作，在化工、煉油、石油化工等工業中得到廣泛應用。精餾過程在能量劑的驅動下(有時加質量劑)，使氣、液兩相多次直接接觸和分離，利用液相混合物中各組分揮發度的不同，使易揮發組分由液相向氣相轉移，難揮發組分由氣相向液相轉移，實現原料混合液中各組分的分離。該過程是同時進行傳質、傳熱的過程。

本次設計任務為設計一定處理量的精餾塔，實現苯-氯苯的分離。鑒於設計任務的處理量不大，苯-氯苯體系比較易於分離，待處理料液清潔的特點，設計決定選用篩板塔。本課程設計的主要內容是過程的物料衡算、熱量衡算，工藝計算，結構設計和校核。限於作者的水平，設計中難免有不足和謬誤之處，懇請老師和讀者批評指正。

篩板塔是生產中最常用的板式塔之一。板式塔具有結構簡單，製造和維修方便，生產能力大，塔板壓降小，板效率較高等優點。其早在1832年問世，長期以來，一直被誤以為操作范圍狹窄，篩孔容易堵塞而收到冷遇。但是篩孔板結構結構簡單，造價低廉，在經濟上有很大的吸引力。因此，從20世紀50年代以來，許多研究者對篩孔板塔重新進行了研究。研究結果表明，造成篩板塔操作范圍狹窄的原因是設計不良(主要是設計點偏低、容易漏液)，而設計良好的篩板塔是具有足夠寬的操作范圍的。至於篩孔容易堵塞的問題，可採用大孔徑篩板一得到圓滿的解決。

20世紀60年代初，美國精餾研究公司(FRI)又以工業的規模，使用不同物系，在不同操作壓強下，廣泛地改變了篩孔直徑、開孔率、堰高等結構參數，對篩板塔進行了系統研究。這些研究成果，使篩板塔的設計更加完美善，其中關於大孔徑篩板的設計方法屬於專利。國內對大孔徑篩板也做過某些研究。

FRI研究工作表明，設計良好的篩板是一種效率高、生產能力大的塔板，對篩板的推廣應用起了很大的促進作用，目前，篩板已發展成為應用最廣的通用塔板。在我國，篩板的應用也日益普通。

可以說，篩板精餾塔是一種傳統的精餾塔。早期由於設計方面的原因，曾一度被工業生產所忽視。但由於計算技術的發展，設計水平的提高，篩板塔越來越受到廠家的關注和使用，其優點是設備簡單，操作簡便，維修方便，製造成本低。

2. 課題研究的現狀及發展趨勢

氣-液傳質設備主要分為板式塔和填料塔兩大類。精餾操作既可採用板式塔，也可採用填料塔，板式塔為逐級接觸型氣-液傳質設備，其種類繁多，根據塔板上氣-液接觸元件的不同，可分為泡罩塔、浮閥塔、篩板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮動舌形塔和浮動噴射塔等多種。板式塔在工業上最早使用的是泡罩塔(1813年)、篩板塔(1832年)，其後，特別是在本世紀五十年代以後，隨著石油、化學工業生產的迅速發展，相繼出現了大批新型塔板，如S型板、浮閥塔板、多降液管篩板、舌形塔板、穿流式波紋塔板、浮動噴射塔板及角鋼塔板等。目前從國內外實際使用情況看，主要的塔板類型為篩板塔、浮閥塔及泡罩塔，而前者使用尤為廣泛。

篩板塔是板式塔的一種，其設計意圖是一方面使汽液兩相在塔板上充分接觸，以減小傳質阻力，另一方面是在總體上使兩相保持逆流流動，而在塔板上使兩相呈均勻的錯流接觸，以獲得更大的傳質推動力。其內裝若干層水平塔板，板上有許多小孔，形狀如篩;並裝有溢流管或沒有溢流管。操作時，液體由塔頂進入，經溢流管(一部分經篩孔)逐板下降，並在板上積存液層。氣體(或蒸氣)由塔底進入，經篩孔上升穿過液層，鼓泡而出，因而兩相可以充分接觸，並相互作用。泡沫式接觸氣液傳質過程的一種形式，性能優於泡罩塔。為克服篩板安裝水平要求過高的困難，發展了環流篩板;克服篩板在低負荷下出現漏液現象，設計了板下帶盤的篩板;減輕篩板上霧沫夾帶縮短板間距，製造出板上帶擋的的篩板和突孔式篩板和用斜的增泡台代替進口堰，塔板上開設氣體導向縫的林德篩板。篩板塔普遍用作H2S-H2O雙溫交換過程的冷、熱塔，應用於蒸餾、吸收和除塵等。

篩板塔是傳質過程常用的塔設備，它的主要優點有：

(1) 結構比浮閥塔更簡單，易於加工，造價約為泡罩塔的60%，為浮閥塔的80%左右。

(2)處理能力大，比同塔徑的泡罩塔可增加10～15%。

(3)塔板效率高，比泡罩塔高15%左右。

(4) 壓降較低，每板壓力比泡罩塔約低30%左右。

篩板塔的缺點是：

(1)塔板安裝的水平度要求較高，否則氣液接觸不勻。

(2) 操作彈性較小(約2～3)。

(3)小孔篩板容易堵塞。

目前應用比較廣泛的是林德篩板，它由美國聯合碳化物公司的林德子公司開發 ,最早應用於要求低壓降的空分裝置的精餾塔 ,1963 年後開始應用於乙苯-苯乙烯等精餾裝置中。20 世紀70 年代有多家公司的120餘台減壓蒸餾塔採用了林德篩板,其中超過5.0 m 塔徑的就有45 台,最大的塔徑為11.5 m。林德篩板在普通篩板上有2 點重要改進:一是在降液管液體出口處將塔板向上凸起,二是在塔板上增設了百葉窗導向孔(國內稱之為導向篩板)。這種改進增大了有效鼓泡麵積,使塔板操作由鼓泡型變為噴射型,在降低液面梯度的同時使氣體分布均勻,從而使干板壓降減小、霧沫夾帶減少、傳質效率提高。目前,國內已有10餘套裝置使用了中運行林德篩板。

精餾是應用最廣的傳質分離操作，其廣泛應用促使其技術已相當成熟，但是技術的成熟並不意味著今後不再需要發展而停滯不前。成熟技術的發展往往要花費更大的精力，但由於其應用的廣泛，每一個進步，哪怕是微小的，也會帶來巨大的經濟效益。正因為如此，蒸餾的研究仍受到廣泛的重視，不斷取得進展。

提高精餾過程的熱力學效率、節省能耗是一貫受到重視的研究領域，分離序列的合成，在用熱集成概念和夾點分析方法開發節能的分離過程和優化換熱網路，在具體分離過程中合理地應用熱泵、多效精餾、中間再沸器和中間冷凝器等實現節能，一直是得到廣泛重視的活躍的研究領域。

對於普通精餾難以(或不能)分離的物料，開發萃取精餾和恆沸精餾的分離工藝，將精餾與反應結合開發反應精餾也是個值得重視的研究領域，這對於拓寬精餾的應用范圍，提高經濟效益有較大意義。

隨著精細化工的發展，間歇精餾應用也更加廣泛，其研究也得到了應有的重視。開發各種新的操作模式，對於節省能耗和縮短操作時間有明顯的效果。塔中持液量的間歇精餾膜模擬計算研究有一定進展，對於設計和指導操作有較大意義。

為開發更可靠的效率和壓降等的模型，當前應強調實測數據，尤其是工業規模的測試數據，這是建立和驗證模型的基礎。六七十年代，美國精餾研究公司等進行了一系列工業規模試驗，取得了十分有價值的實測數據，為各種模型的建立和現象認識的深化奠定了重要基礎。

精餾的研究工作一直十分活躍，而且不斷取得成果。在各種新分離方法得到不斷開發和取得工業應用之際，在石油、天然氣、石油化工、醫葯和農產品化學等工業中所起的重要作用不會改變，作為主要分離方法的地位不會動搖。正如費爾在1987年國際精餾會議上指出的：「如果混合物可以應用精餾分離，那麼經濟上可能有吸引力的方法是精餾。」隨著科學技術和工業生產水平的提高，精餾的應用天地十分廣闊，重要的通過不斷努力，使其技術水平得到進一步提高，使其日趨完善。

3 課題研究的意義和價值

本設計採用連續精餾分離苯-氯苯二元混合物的方法。連續精餾塔在常壓下操作，被分離的苯-氯苯二元混合物由連續精餾塔中部進入塔內，以一定得迴流比由連續精餾塔的塔頂采出含量合格的苯，由塔底采出氯苯，其中氯苯純度不低於99.5%。

高徑比很大的設備稱為塔器。塔設備是化工、煉油生產中最重要的設備之一。它可使氣(或汽)液或液液兩相之間進行緊密接觸，達到相際傳質及傳熱的目的。常見的可在塔設備中完成的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。此外，工業氣體的冷卻與回收，氣體的濕法凈制和乾燥，以及兼有氣液兩相傳質和傳熱的增濕、減濕等。

在化工或煉油廠中，塔設備的性能對於整個裝置的產品產量、質量、生產能力和消耗定額，以及三廢處理和環境保護等各個方面都有重大的影響。據有關資料報道，塔設備的投資費用占整個工藝設備投資費用的較大比例。因此，塔設備的設計和研究，受到化工煉油等行業的`極大重視。

作為主要用於傳質過程的塔設備，首先必須使氣(汽)液兩相充分接觸，以獲得較高的傳質效率。此外，為了滿足工業生產的需要，塔設備還得考慮下列各項傳質效率。此外，為了滿足工業生產的需要，塔設備還得考慮下列各項要求：

(1)生產能力大。在較大的氣(汽)液流速下，仍不致發生大量的霧沫夾帶、攔液或液泛等破壞正常操作的現象。

(2)操作穩定、彈性大。當塔設備的氣(汽)液負荷量有較大的波動時，仍能在較高的傳質效率下進行穩定的操作。並且塔設備應保證能長期連續操作。

(3)流體流動的阻力小。即流體通過塔設備的壓力降小。這將大大節省生產中的動力消耗，以及降低經常操作費用。對於減壓蒸餾操作，較大的壓力降還使系統無法維持必要的真空度。

(4)結構簡單、材料耗用量小、製造和安裝容易。這可以減少基建過程中的投資費用。

(5)耐腐蝕和不易堵塞，方便操作、調節和檢修。

事實上，對於現有的任何一種塔型，都不可能完全滿足上述所有要求，僅是在某些方面具有獨到之處。

根據設計任務書，此設計的塔型為篩板塔。篩板塔是很早出現的一種板式塔。五十年代起對篩板塔進行了大量工業規模的研究，逐步掌握了篩板塔的性能，並形成了較完善的設計方法。與泡罩塔相比，篩板塔具有下列優點：生產能力大20-40%，塔板效率高10-15%，壓力降低30-50%，而且結構簡單，塔盤造價減少40%左右，安裝、維修都較容易。從而一反長期的冷落狀況，獲得了廣泛應用。近年來對篩板塔盤的研究還在發展，出現了大孔徑篩板(孔徑可達20-25mm)，導向篩板等多種形式。

篩板塔盤上分為篩孔區、無孔區、溢流堰及降液管等幾部分。工業塔常用的篩孔孔徑為3-8mm，按正三角形排列，空間距與孔徑的比為2.5-5。近年來有大孔徑(10-25mm)篩板的，它具有製造容易，不易堵塞等優點，只是漏夜點低，操作彈性小。

該課題使理論教學與實際應用相結合，有助於提高處理實際問題的能力。通過對該課題的研究，可以加深對精餾過程基本原理的理解，熟練篩板精餾塔的工藝設計方法，培養設計能力。

該過程構造簡單，造價低廉，具有足夠操作彈性，且具有較強的工程使用價值。該過程的推廣和普及，將加速我國工業生產過程節能技術的進步，帶動一大批的相關技術和產業的發展。

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