柴油發(fā)電機(jī)顆粒物排放檢測(cè)試驗(yàn)
顆粒物(pm)是柴油發(fā)電機(jī)廢氣中一種有害的物質(zhì)。根據(jù)美國(guó)epa的定義柴油發(fā)電機(jī)的排氣顆粒物是指稀釋到51.7℃以下的柴油發(fā)電機(jī)排氣流過(guò)帶聚四氟乙烯樹(shù)脂的濾紙時(shí)，被濾紙所過(guò)濾下來(lái)的所有物質(zhì)。柴油發(fā)電機(jī)排氣顆粒物分析是研究柴油發(fā)電機(jī)燃燒過(guò)程的一個(gè)重要手段，也是研究和防治發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣造成的環(huán)境污染所必不可少的重要內(nèi)容。針對(duì)柴油發(fā)電機(jī)顆粒物的排放，世界各國(guó)各地區(qū)制定了相應(yīng)的排放控制法規(guī)。了解柴油發(fā)電機(jī)顆粒物的產(chǎn)生機(jī)理，熟悉顆粒物的測(cè)試原理及注意事項(xiàng)，如何依照法規(guī)完成對(duì)柴油發(fā)電機(jī)顆粒物排放的測(cè)試，并對(duì)柴油發(fā)電機(jī)顆粒物排放水平作出合理的評(píng)價(jià)是該實(shí)驗(yàn)的主要目的。
一、實(shí)驗(yàn)要求
柴油發(fā)電機(jī)顆粒過(guò)濾器如圖1所示，根據(jù)gb17691－2001《壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法》和iso8178規(guī)范要求完成柴油發(fā)電機(jī)顆粒物排放的測(cè)試。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)量柴油發(fā)電機(jī)顆粒物排放和有關(guān)性能參數(shù)，使學(xué)生了解柴油發(fā)電機(jī)顆粒物的產(chǎn)生機(jī)理及顆粒物測(cè)試原理和測(cè)試系統(tǒng)。要求測(cè)試人員完成柴油發(fā)電機(jī)臺(tái)架的實(shí)驗(yàn)測(cè)試并提交記錄報(bào)告和計(jì)算分析結(jié)果。
圖1 柴油發(fā)電機(jī)顆粒過(guò)濾器結(jié)構(gòu)圖
二、實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備與儀器
如圖2所示，實(shí)驗(yàn)包括柴油發(fā)電機(jī)、測(cè)功器及其控制裝置、油耗測(cè)量?jī)x、eeps3090顆粒物分析儀、空壓機(jī)、儲(chǔ)氣瓶、干燥器、微量天平、轉(zhuǎn)速傳感器、空氣流量計(jì)和各溫度壓力傳感器。
圖2 柴油發(fā)電機(jī)顆粒物試驗(yàn)裝置連接圖
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1、提前一天預(yù)熱微量天平，實(shí)驗(yàn)前至少一小時(shí)將每對(duì)濾紙置入規(guī)定溫度和濕度的稱重室中進(jìn)行穩(wěn)定；
2、 avl-spc472顆粒物分析儀至少預(yù)熱1小時(shí)，并完成流量計(jì)的標(biāo)定和漏泄檢查；
3、確定柴油發(fā)電機(jī)排氣管上顆粒物取樣點(diǎn)位置并安裝采樣管；
4、啟動(dòng)空壓機(jī)和空氣干燥器，注意檢查空氣壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)空壓機(jī)能否自動(dòng)停止；
5、盤車檢查柴油發(fā)電機(jī)各部件與系統(tǒng)是否正常，然后啟動(dòng)，空載運(yùn)轉(zhuǎn)五分鐘，調(diào)節(jié)控制裝置，變化柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)，使柴油發(fā)電機(jī)水溫、油溫等參數(shù)趨于正常；
6、將一對(duì)濾紙放入微量天平進(jìn)行稱重并記錄，作為參考濾紙。再另將一對(duì)濾紙放入微量天平進(jìn)行稱重并記錄，并將其裝到濾紙架上，用作顆粒物采集濾紙；
7、在分析儀界面上建立新的測(cè)試循環(huán)，選取cvs方法，設(shè)定采樣比和思坦因數(shù)，將柴油發(fā)電機(jī)各測(cè)試工況點(diǎn)的排氣流量估計(jì)值依次填入分析儀界面的相應(yīng)欄內(nèi)；
8、調(diào)整柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷到測(cè)試工況點(diǎn)，待柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，進(jìn)行柴油發(fā)電機(jī)顆粒物排放的測(cè)試，同時(shí)記錄柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩(或功率)、排氣溫度、空氣流量、燃油流量、進(jìn)氣壓力和溫度、環(huán)境條件(大氣壓力、大氣溫度和相對(duì)濕度)、實(shí)驗(yàn)日期、存儲(chǔ)文件名等；
9、測(cè)量完畢后，將濾紙從濾紙架里取出并放入稱重室穩(wěn)定至少一小時(shí)，然后再次稱重，并得出兩次稱重的差值作為顆粒物重量；
10、使柴油發(fā)電機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，待排溫低于200℃后停車；
11、取下采樣管，通入清潔空氣清洗測(cè)試儀器至少15分鐘，關(guān)掉干燥機(jī)和空壓機(jī)電源；
四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理及分析
將稱重所得顆粒物值以及測(cè)試工況點(diǎn)實(shí)際排氣流量值輸入分析儀結(jié)果分析欄，計(jì)算柴油發(fā)電機(jī)顆粒物排放值。
附1：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格
測(cè)量參數(shù)名稱
符號(hào)
單位
數(shù)據(jù)
1
2
3
柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速
n
r/min
柴油發(fā)電機(jī)扭矩(或功率)
ttq(pe)
n·m(kw)
空氣消耗量
a
kg/h
燃油消耗量
b
kg/h
柴油發(fā)電機(jī)排氣溫度
r
oc
進(jìn)氣壓力
pd
kpa
進(jìn)氣溫度
td
oc
測(cè)量前顆粒物重量
---
mg
測(cè)量后顆粒物重量
---
mg
大氣條件
大氣壓力
a
kpa
大氣溫度
a
oc
相對(duì)濕度
a
%

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