پایان نامه مخازن CNG

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه مخازن CNG دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:78

فهرست مطالب:

چکیده    1
مقدمه    2
عملکرد و شرایط مخازن CNG    6
تعیین مخزن با توجه به نوع خودرو    7
انواع مخازن CNG    11
مخازن CNG-I    11
مخازن CNG-II    12
مخازن CNG-III    14
مخازن CNG-IV    15
4-4-1 اجزای مخزن CNG-IV    16
مقایسة انواع مخازن    19
فناوری تولید مخازن گاز طبیعی فشرده    20
تولید مخازن نوع 1    20
6-1-1 تولید مخزن از مادة اولیة ورق    20
6-1-2 تولید مخزن از مادة اولیة لوله    23
6-1-3 تولید مخزن از مادة اولیة شمشال    23
تولید مخازن نوع2    24
6-2-1 الیافپیچی    24
تولید مخازن نوع 3    26
6-3-1 ساخت کامپوزیتهای پیشرفته    26
تولید مخازن نوع 4    28
طراحی مخازن    29
الزامات طراحی    29
محدودیتهای طراحی    30
اصول حاکم برای طراحی مخازن CNG    30
مراحل انجام طراحی    31
مراحل محاسبة قیمت مخزن    32
استانداردهای مخازن    32
استاندارد ISO    34
تعدادی از استانداردهای مخازن CNG    36
8-2-1 استاندارد (CNG4) ISO/FDIS/11439    36
8-2-3 استانداردهای ملی ایران    40
آزمون‌های مخازن CNG    43
آزمون‌های کیفی حین تولید    43
9-1-1 بازرسی اولتراسونیک    44
9-1-2 آزمون سختیسنجی    44
9-1-3 آزمون تعیین حجم    45
9-1-4 کنترلهای لازم برای مخازن کامپوزیتی    45
آزمونهای تأیید ایمنی مخازن    45
بازرسی    52
10-1  نحوة انجام بازرسی    53
10-2  ویژگی‌های بازرس    58
مکانیزمهای آسیب    58
11-1   آسیبهای معمول در مخازن ذخیرة گاز طبیعی    60
11-1-1 بهوجود آمدن آسیب درهنگام شکلدهی آستر    60
11-1-2 آسیب در هنگام ایجاد پوشش کامپوزیت    60
اطلاعات مربوط به علامتگذاری مخزن    62
فناوریهای جدید در مخازن CNG    63
سیستم ذخیرهسازی ISS    63
مخازن تطابق‌پذیر    65
مخازن با قطر بزرگتر    66
طراحی نوع خاصی از مخزن CNG ساختهشده از جنس آلومینیوم و پلاستیک تقویتشده    68
مراجع    70

 
چکیده
با توجه به فرصت‌های موجود جهت کاهش روند رشد بالای مصرف فرآورده‌های نفتی در بخش حمل و نقل و افزایش کارایی مصرف سوخت در بخش مذکور و نیز ملاحظات زیست‌محیطی، سازمان بهینه‌سازی مصرف سوخت کشور از بدو تأسیس، طرح CNGسوز کردن خودروهای کشور را در دستور کار قرار داده‌است.
از آنجا‌که طرح تبدیل سوخت خودروها به گاز طبیعی یک طرح فراسازمانی و ملی می‌باشد، ضروری است تا همزمان با انجام امور اجرایی و ستادی مربوط به این طرح، سطح دانش و اطلاعات کارشناسان و محققین در این بخش، با آخرین یافته‌های جهانی یکسان گردد و فرهنگ‌سازی مربوط به آن در سطح جامعه و دانشگاه فراگیر شود.
همزمان با برگزاری اولین همایش سراسری سوخت جایگزین (CNG) و خودروهای گازسوز به‌منظور ارتقاء سطح دانش عمومی در صنعت CNG مجموعه‌ای در 5 جلد تحت عناوین:
1.    آلودگی
2.    ایستگاه‌های سوخت‌گیری
3.    کیت‌های تبدیل
4.    مخازن سوخت
5.    موتورهای گازسوز
تهیه شده تا علاقه‌مندان و پژوهشگران گرامی با کلیات مسائل مربوط به  صنعت CNG آشنا گردند. در نگارش این مجموعه‌ها سعی شده که در هر مجموعه، مطالب به‌گونه‌ای بیان شوند تا خواننده پس از مطالعه آن‌ها، به یک دیدگاه کلی از وضعیت موجود رسیده و با معایب و مزایای خودروهای CNGسوز آشنا گردد.
همچنین سعی شده تا از پرداختن به مطالب، به‌صورت صرفاً تخصصی خودداری شود و بدین ترتیب مخاطبین بیشتری بتوانند از مجموعه حاضر استفاده نمایند.
امید است مجموعه حاضر بتواند قدمی مثبت در جهت بالا بردن سطح اطلاعات و دانش فنی کارشناسان و محققین گرامی جهت اجرای موفقیت‌آمیز طرح ملی تبدیل سوخت خودروها به گاز طبیعی باشد.

مقدمه
مشکلات ناشی از ذخیره‌سازی سوخت گاز، به‌عنوان یک مانع بزرگ در توسعة سریع خودروهای گاز‌سوز جلوه کرده‌است. در حال حاضر سه مبنا برای ذخیره‌سازی سوخت‌های گازی که جزء اصلی آن‌ها متان است، وجود دارد:
1.    گاز طبیعی فشرده  (CNG)
2.    گاز طبیعی مایع‌شده  (LNG)
3.    گاز طبیعی جذب‌شده  (ANG)
امروزه استفاده از گاز طبیعی فشرده بیشترین کاربرد را از بین سه روش فوق دارد. مخازن ذخیرة گاز تحت فشار بالا، که در حال حاضر برای خودروهای گازسوز کاربرد دارند، نسبت به آنچه که ده سال پیش مورد استفاده واقع می‌شد، به‌طرز قابل‌توجهی تکامل‌ یافته‌اند. 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 اولیة توسعۀ خود هستند.
به‌کارگیری گاز طبیعی فشرده به‌عنوان سوخت وسائط نقلیه در مقیاس وسیع در دو دهة 50 و 60 میلادی در ایتالیا و روسیه آغاز شد. مخازن اولیه، مخازن فولادی بودند که با مشخصات صنعتی- ملی گوناگون ساخته می‌شدند تا این‌که در اواخر سال 1970 میلادی با وضع مقررات جدید در ایتالیا، مخازن فولادی کم‌وزن به بازار عرضه شدند. در آمریکای شمالی نیز تبدیل سوخت وسائط نقلیه به گاز طبیعی در مقیاس وسیعی، از سال 1980 میلادی به‌بعد آغاز گردید. مخازن سبک‌وزن ساخته‌شده از آستر فلزی پیچیده‌شده با الیاف شیشه‌ای که برای کاربردهای فضایی توسعه یافته بودند‏‏‏‏‏‏، در سال 1977 میلادی به بازارهای صنعتی وارد شدند. در سال 1982 میلادی مخازنی که با آستر آلومینیومی با پیچش محیطی الیاف شیشه ساخته شده‌بودند در صنعتCNG  مورد استفاده قرار گرفتند. سازندگان مخازن فولادی این روند را تا طرح‌های سبک‌‌وزن‌تر برای CNG با تولید کردن آسترهای فولادی پیچیده‌شده با الیاف شیشه‌ای که در سال 1985 میلادی آغاز شده بود، دنبال کردند. برای این‌که وزن مخزن را برای کار‌بردهای CNG کاهش دهند، سازندگان بسیاری، طرح‌های کامپوزیتی کاملاً پیچیده‌ای را توسعه دادند و آسترهای فلزی یا پلاستیکی را برای مخزن محتوی گاز به‌کار بردند. در اواخر دهه 80 میلادی کاربردهای عملی مخازن CNG با آسترهای پلاستیکی تقویت‌شده درسوئد، روسیه و فرانسه شروع شد. به‌دنبال توسعة استانداردهای مخازن گاز طبیعی در آمریکای شمالی، طرح‌هایی با آسترهای نسبتاً نازک آلومینیوم یا آسترهای پلاستیکی تقویت‌شدة کاملاً پیچیده‌شده با پوشش الیاف شیشه و الیاف کربن بعد از سال 1992 میلادی به بازار معرفی شدند. شکل 1 نمونه‌هایی از این مخازن را نشان می‌دهد.
مشخصات عمدة فناوری‌های ذخیره‌سازی سوخت گاز طبیعی در جدول 1 خلاصه شده‌اند. برای مقایسه؛ بنزین، اتانول و متانول نیز در این جدول فهرست شده‌اند. مقایسة فناوری‌های ذخیرة گاز طبیعی و فناوری‌های ذخیرة سوخت‌های مایع رایج، براساس ذخیره انرژی یکسان در هر سیستم سوخت بیان شده‌است.

 
مبنای مقایسه، یک مخزن 45 لیتری بنزین است که اکثراً در خودروهای شخصی متوسط استفاده می‌شود. با فرض ذخیرة گاز طبیعی برای 320 کیلومتر و با مصرف بنزین 8/11 لیتر در 100 کیلومتر، سه مخزن 50 لیتری گاز نیاز می‌باشد. همچنین در خودروهایی با مصرف بنزین 8/8 لیتر در 100 کیلومتر، دو مخزن 50 لیتری گاز و در خودروهایی با مصرف بنزین 7 لیتر در 100 کیلومتر، یک مخزن 50 لیتری گاز لازم است. با افزایش نسبت تراکم خودروهای گازسوز، می‌توان تا 15 درصد مصرف سوخت را کاهش داد که باعث کاهش وزن مخزن و هزینة ذخیرة گاز می‌گردد. افزایش نسبت تراکم موتور از افزایش حجم مخزن ذخیرة گاز طبیعی فشرده اقتصادی‌تر است.