Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
1

Могут ли автобусы и автомобили работать на сжиженном природном газе?

il63 [149K] 3 года назад

Если такое возможно, то как сжиженный природный газ (СПГ) предполагается там хранить?

Цитата: "В России налаживается серийный выпуск тепловоза ТЭМ19-001 работающего на СПГ. В США и Европе появляются проекты по переводу грузового автомобильного транспорта на СПГ".

Или СПГ сначала испаряют, а потом просто закачивают в баллоны под большим давлением?

1

Температура кипения жидкого метана при атмосферном давлении -161,58°C, так что хранить и перевозить жидкий метан можно только в сосудах Дьюара. Вряд ли автобусы и автомобили могут быть в ближайшем будущем оборудованы сосудами Дьюара в качестве топливных баков. Так что нормальное топливо для автобусов и автомобилей - сжатый, а не сжиженный природный газ.

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
il63 [149K]
Да, именно об этом и вопрос. В пояснении к вопросу я привел цитату: "В США и Европе появляются проекты по переводу грузового автомобильного транспорта на СПГ". Интересно, как это возможно технически? Большие сосуды Дьюара с жидким метаном? А в них опущен нагреватель, который регулирует скорость испарения и подачи метана в двигатель?  3 года назад
Поручик [7.1K]
Я видел в донецком физико-техническом институте огромный сосуд Дьюара с жидким азотом. Буквально цистерна. Подача газа из сосуда Дьюара с помощью погружного нагревателя технически давно разработана и применяется широко. Но как это сделать в автомобиле, я не представляю.  3 года назад
il63 [149K]
Я работал с жидким азотом много лет. Застал еще старые дьюары - черные, цилиндрические, с тонкими ручками, которые врезались в руку при переноске. Новые (серебристые шарообразные) были намного удобнее. Простенький погружной нагреватель делали сами, латром можно было регулировать скорость испарения. И таким способом регулировать температуру образца - примерно от -180°С и выше. Привозила азот машина и переливала его в цистерну во дворе химфака, туда примерно тонна влезает. А оттуда уже разливали по дьюарам.  3 года назад
Поручик [7.1K]
В Донецке жидким азотом заправляются на металлургических комбинатах. Там это побочный продукт.
Жидкий азот испльбзуется в основном как хладоагент, но его используют и в качестве источника газообразного азота вместо громоздких баллонов со сжатым газом. Например, в реакторе поддерживается инертная атмосфера при заданных температуре (вполне положительной) и давлении. Я думаю, нет принципиальных технических затруднений сделать подобное и на транспорте. Но малолитражку с дьюаром вместо топливного бака я плохо себе представляю. А вот на тяжелом грузовом транспорте - почему бы и нет. Баллоны с высоким давлением (150 атм) здесь не нужны. Нужен промежуточный блок между дьюаром и двигателем. Смысл как раз в том, что дьюар существенно легче баллона, при гораздо большей вместительности.
 3 года назад
il63 [149K]
Причем из хорошего сосуда Дьюара азот испаряется довольно медленно. Но вот как на нем отразится тряска на дороге? Наверное, такое появится скорее на тепловозах, где много места, большая грузоподъемность и относительно плавное движение. А из 1 литра жидкого метана получается 620 литров газообразного!  3 года назад
все комментарии (еще 2)
комментировать
1

Не могут.

Насколько я понял из вопроса, под СПГ понимается метан. Впрочем, пропан - тоже природный газ, его не синтезировали и не с Луны привезли, но эта полемика не в тему.

Пропановая установка в а/м работает во многом за счёт тепла двигателя: пропан подогревается в специальном устройстве (т.н. редукторе), испаряется и питает двигатель в газообразном состоянии. При этом многие водители легковых а/м жалуются, что в салоне холодно. И это при температуре испарения (кипения) пропана -42 градуса.

А теперь представтье себе процесс испарения сжиженного метана в том же двигателе. Температура ДВС - +90, температура испарения метана - -161. Сжиженный метан почти сразу остудит ДВС до нерабочей температуры, и сам же перестанет испаряться.

А если коснуться проблемы его сжижения, транспортировки на АГЗС, хранения в а/м, то станет ясно, что экономическая выгода от использования сжиженного метана не просто 0, а большущий минус.

il63 [149K]
"под СПГ понимается метан" Именно так. "температура испарения метана - -161". Нет, это температура не испарения, а кипения при нормальном атмосферном давлении. А испаряется жидкий пропан при любой температуре. Только с разной скоростью. "представтье себе процесс испарения сжиженного метана в том же двигателе". Представить себе такое невозможно: при температуре выше -82°С метан не может быть жидким.  3 года назад
MJ [24.6K]
Ну так и ДВС работает при нормальном атмосферном давлении! Для его питания нужен либо бензин (в газообразном состоянии, т.к. при впрыске в цилидр он тут же испаряется и превращается в газ) или любой другой углеводород в газообразном состоянии. Для этого "газобалонный­­" двигатель оснащается теплообменником (он же редуктор давления), включенным в систему охлаждения. Проще говоря, ДВС своим теплом отогревает сжиженный пропан, дальше всё происходит как с обычным несжиженным газом: дозированная подача в двигатель с учётом разных режимов работы и т.д.
Вы же предлагаете подавать в тот же (по сути) двигатель сжижеженный метан с температурой испарения -161 (или -163, не суть важно). Даже при отсутствии неполадок в системе охлаждения двигатель мгновенно замерзнет и остановится.
P.S. Вам ни разу не приходилось видеть последствия недогрева редуктора в "пропановом­­" двигателе? Он мгновенно покрывается инеем и перестаёт нормально работать. А Вы предлагаете сжиженный метан...
 3 года назад
il63 [149K]
"ДВС своим теплом отогревает сжиженный пропан". Не сжиженный, а газообразный. Жидкий пропан до двигателя никак не может дойти, он испаряется уже на выходе из баллона, в редукторе. "Вы же предлагаете подавать в тот же (по сути) двигатель сжижеженный метан" ?? Где это я предлагал такое (даже если устранить опечатку)? Это же чистое безумие. Вопрос был в другом - возможно ли в принципе в автомобиле использовать сжиженный метан. По поводу охлаждения редуктором - такое вполне вероятно, если испарение пропана быстрое.  3 года назад
комментировать
1

Газпромовский транспорт давно на газовом топливе и все ездит и ничего не взрывается, просто нужно исправное оборудование и надлежащий уход. По поводу экономичности ничего не могу сказать, а вот по поводу экологических выгод можно смело утверждать, что газовое топливо намного "чище" и производит намного меньше вредных выбросов, в идеале при сжигании газового топлива должны появляться двуокись углерода (углекислый газ) и водяной пар с незначительным количеством окиси углерода (угарный газ). Перевозят СПГ на заправки в специальных газовозах похожих на спецавтомобили для перевозки бензина или дизельного топлива, газ не испаряют, а используют в жидком виде от газоперерабатывающег­о завода до автомобиля и только в автомобиле его переводят в газообразное состояние.

il63 [149K]
Вопрос же не о газовом топливе и не об его экономичности/эколог­ичности, а о том, возможен ли вообще ТЕХНИЧЕСКИ наземный транспорт на сжиженном газовом топливе. По поводу "в автомобиле его переводят в газообразное состояние" - я не понял: в каком виде газ попадает в автомобиль - в жидком? Метан??  3 года назад
2Андрей1 [77.8K]
Метан в виде сжатого газа.  3 года назад
il63 [149K]
Метан в виде сжатого газа - это не сжиженный природный газ. Если метан попадает в автомобиль в виде баллона с сжатым до 150 - 200 атм метаном, это вполне возможно, но это другой вопрос.  3 года назад
комментировать
0

"Просто закачать в баллоны под большим давлением" это и есть сжижение.

Новости этой сто лет в обед :) автомобили на спг давно уже на дороге. Приживается это трудно и наверное не приживется, имея ввиду тренд аккумкляторной электротяги. С этим спг и обслуживание дорогое и заправок нет и горят/взрываются они при авариях весьма эффектно.

il63 [149K]
""Просто закачать в баллоны под большим давлением" это и есть сжижение". Нет, для метана это никакое не сжижение, а простое сжатие. Есть ли "на дороге" хотя бы один автомобиль в мире на СПГ? Обращаю внимание на букву С в СПГ, которая означает "сжиженный­". А ПГ означает "природный газ", это почти чистый метан. Во всяком случае его не меньше 95%.  3 года назад
2Андрей1 [77.8K]
il63, я не совсем понимаю Ваше сомнение, метан отличается некоторыми физическими свойствами от пропана и бутана, а в остальном это такой же горючий газ.  3 года назад
Rafail [135K]
Просто сжатием не всегда можно газ перевести в жидкое состояние.
Есть такая характеристика веществ "Критическая температура". Это такая температура, выше которой вещество невозможно перевести из газообразного состояния в жидкое. Так вот, для метана критическая температура -82,5°С. Т.е. метан можно путем сжатия перевести в жидкое состояние только после предварительного (или параллельного с процессом сжатия) охлаждения его до -82,5°С. Другие газообразные углеводороды имеют намного более высокие критические температуры. Так, у этана она составляет +32,3 °С, у пропана - +96,8 °С, у бутана - +152 °С. Поэтому все остальные углеводороды могут существовать в жидком виде (можно перевести в жидкое состояние) простым сжатием их даже при комнатной температуре.
 3 года назад
ExcMark [1.8K]
Впервые столкнулся с претензией к краткости ответа. Ну в самом деле не монографию же писать. Тут. В нашем случае всякому учившему физику в школе понятно, что при сжатии газа он нагревается. Естественно это тепло надо снимать. Ну и снимают. Главное же в сжатии. В нем и экономика уши показывает и громоздкость производства и много чего еще типа для безопасности процесса...
Суть вопроса же была - есть ли будущее у этого топлива. Ответ - нету этого будущего.
 3 года назад
il63 [149K]
Суть вопроса в другом: возможен ли наземный транспорт на жидком метане. Сжатие, нагревание при сжатии и т.п. не имеют к этому отношения.  3 года назад
все комментарии (еще 3)
комментировать
0

В принципе автомобили могут работать на любом топливе, даже на дровах. Двигатель Стирлинга, например вообще "ест" всё, что горит.

Однако, по совокупности параметров бензин, дизтопливо и керосин пока вне конкуренции.

И, скорее всего, таковыми и останутся.

il63 [149K]
Вопрос же не про это!  3 года назад
Nina-iz-daleka [127K]
Как не про это? Вопрос- МОГУТ ли автомобили...итд.
Ответ - МОГУТ ....итд.
Что Вам не нравится?
 3 года назад
il63 [149K]
Я имел в виду - могут ли технически. Конечно, на метане двигатель работать может. Но ведь возить на автомобиле или на автобусе сжиженный природный газ (его температура порядка -160°С) - это намного сложнее, чем возить сжиженный пропан или пропан-бутановую смесь - в баллоне при комнатной температуре.  3 года назад
Nina-iz-daleka [127K]
Простите, но из вопроса никак не поймёшь, что Вы имели ввиду, кроме того, что написали.
Хотя тема сама по себе интересная именно с технической стороны.
И, будет очень хорошо, если такой, чисто технический, вопрос вдруг появится
 3 года назад
il63 [149K]
В 75 знаков вопроса не поместились подробности, наверное, нужно было более подробно написать в пояснении к вопросу. Но я считал, что если кто-то не знает, что такое СПГ, то легко узнает из сети. Достаточно ввести в строку поиска СПГ, так сразу появляется информация: "Сжиженный природный газ (СПГ) — природный газ, переведенный в жидкое состояние при температурах меньше критической. СПГ — криогенная жидкость, получаемая из природного газа охлаждением до температуры конденсации −161,5 °С. Температура кристаллизации −182,5 °С, плотность 0,42 кг/л".  3 года назад
комментировать
Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация