柴油发电机颗粒物排放检测试验

柴油发电机颗粒物排放检测试验
颗粒物(pm)是柴油发电机废气中一种有害的物质。根据美国epa的定义柴油发电机的排气颗粒物是指稀释到51.7℃以下的柴油发电机排气流过带聚四氟乙烯树脂的滤纸时，被滤纸所过滤下来的所有物质。柴油发电机排气颗粒物分析是研究柴油发电机燃烧过程的一个重要手段，也是研究和防治发动机废气造成的环境污染所必不可少的重要内容。针对柴油发电机颗粒物的排放，世界各国各地区制定了相应的排放控制法规。了解柴油发电机颗粒物的产生机理，熟悉颗粒物的测试原理及注意事项，如何依照法规完成对柴油发电机颗粒物排放的测试，并对柴油发电机颗粒物排放水平作出合理的评价是该实验的主要目的。
一、实验要求
柴油发电机颗粒过滤器如图1所示，根据gb17691－2001《压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法》和iso8178规范要求完成柴油发电机颗粒物排放的测试。本实验通过测量柴油发电机颗粒物排放和有关性能参数，使学生了解柴油发电机颗粒物的产生机理及颗粒物测试原理和测试系统。要求测试人员完成柴油发电机台架的实验测试并提交记录报告和计算分析结果。
图1 柴油发电机颗粒过滤器结构图
二、实验所用设备与仪器
如图2所示，实验包括柴油发电机、测功器及其控制装置、油耗测量仪、eeps3090颗粒物分析仪、空压机、储气瓶、干燥器、微量天平、转速传感器、空气流量计和各温度压力传感器。
图2 柴油发电机颗粒物试验装置连接图
三、实验步骤
1、提前一天预热微量天平，实验前至少一小时将每对滤纸置入规定温度和湿度的称重室中进行稳定；
2、 avl-spc472颗粒物分析仪至少预热1小时，并完成流量计的标定和漏泄检查；
3、确定柴油发电机排气管上颗粒物取样点位置并安装采样管；
4、启动空压机和空气干燥器，注意检查空气压力达到设定值时空压机能否自动停止；
5、盘车检查柴油发电机各部件与系统是否正常，然后启动，空载运转五分钟，调节控制装置，变化柴油发电机转速和负荷，预热发动机，使柴油发电机水温、油温等参数趋于正常；
6、将一对滤纸放入微量天平进行称重并记录，作为参考滤纸。再另将一对滤纸放入微量天平进行称重并记录，并将其装到滤纸架上，用作颗粒物采集滤纸；
7、在分析仪界面上建立新的测试循环，选取cvs方法，设定采样比和思坦因数，将柴油发电机各测试工况点的排气流量估计值依次填入分析仪界面的相应栏内；
8、调整柴油发电机转速和负荷到测试工况点，待柴油发电机运转稳定，进行柴油发电机颗粒物排放的测试，同时记录柴油发电机转速、扭矩(或功率)、排气温度、空气流量、燃油流量、进气压力和温度、环境条件(大气压力、大气温度和相对湿度)、实验日期、存储文件名等；
9、测量完毕后，将滤纸从滤纸架里取出并放入称重室稳定至少一小时，然后再次称重，并得出两次称重的差值作为颗粒物重量；
10、使柴油发电机怠速运转，待排温低于200℃后停车；
11、取下采样管，通入清洁空气清洗测试仪器至少15分钟，关掉干燥机和空压机电源；
四、实验数据的整理及分析
将称重所得颗粒物值以及测试工况点实际排气流量值输入分析仪结果分析栏，计算柴油发电机颗粒物排放值。
附1：实验数据表格
测量参数名称
符号
单位
数据
1
2
3
柴油发电机转速
n
r/min
柴油发电机扭矩(或功率)
ttq(pe)
n·m(kw)
空气消耗量
a
kg/h
燃油消耗量
b
kg/h
柴油发电机排气温度
r
oc
进气压力
pd
kpa
进气温度
td
oc
测量前颗粒物重量
---
mg
测量后颗粒物重量
---
mg
大气条件
大气压力
a
kpa
大气温度
a
oc
相对湿度
a
%

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