Matumizi ya gesi asilia iliyoshinikwa. Gesi asilia kama mafuta ya gari

Gesi ambayo hutolewa kutoka kwa matumbo ya dunia au ni bidhaa ya usindikaji wa hidrokaboni nyingine inaweza kutumika katika hali ya kioevu au iliyobanwa. Ni sifa gani za chaguzi zote mbili za matumizi ya mafuta husika?

Gesi iliyoyeyuka ni nini?

Chini ya kimiminika Ni kawaida kuelewa gesi asilia, ambayo huhamishwa kutoka kwa hali ya awali, sahihi ya gesi hadi hali ya kioevu - kwa baridi hadi joto la chini sana, la mpangilio wa digrii 163 Celsius. Kiasi cha mafuta hupunguzwa kwa karibu mara 600.

Usafirishaji wa gesi kimiminika unahitaji matumizi ya mizinga maalum ya cryogenic ambayo ina uwezo wa kudumisha joto linalohitajika la dutu husika. Faida ya aina hii ya mafuta ni uwezo wa kuipeleka kwenye maeneo hayo ambapo ni shida kuweka mabomba ya kawaida ya gesi.

Ubadilishaji wa gesi iliyoyeyuka kwa hali yake ya asili pia inahitaji miundombinu maalum - vituo vya kurejesha tena. Mzunguko wa usindikaji wa aina inayozingatiwa ya mafuta - uchimbaji, umwagiliaji, usafirishaji na urekebishaji - huongeza kwa kiasi kikubwa gharama ya mwisho ya gesi kwa watumiaji.

Mafuta yanayozungumziwa hutumiwa, kwa kawaida kwa madhumuni sawa na gesi asilia katika hali yake ya asili - kwa vyumba vya kupokanzwa, kuhakikisha utendaji wa vifaa vya viwandani, mitambo ya nguvu, kama malighafi katika sehemu fulani za tasnia ya kemikali.

Je, gesi asilia iliyobanwa ni nini?

Chini ya imebanwa, au imebanwa, ni kawaida kuelewa gesi asilia, ambayo, kama gesi iliyoyeyuka, pia inawasilishwa katika hali ya kioevu, inayopatikana, hata hivyo, sio kwa kupunguza joto la mafuta, lakini kwa kuongeza shinikizo kwenye chombo ambacho kimewekwa. Kiasi cha gesi iliyoshinikizwa ni karibu mara 200 chini ya ile ya mafuta katika hali yake ya asili.

Kubadilisha gesi asilia kuwa kioevu kwa kutumia shinikizo la juu kwa ujumla ni nafuu kuliko mafuta ya kimiminika kwa kupunguza joto lake. Usafirishaji wa aina inayozingatiwa ya gesi unafanywa katika vyombo, kama sheria, ngumu zaidi ya kiteknolojia kuliko cryocisters. Regasification ya aina sambamba ya mafuta haihitajiki: kwa kuwa ni chini ya shinikizo la juu, ni rahisi kuiondoa kwenye mizinga - ni ya kutosha kufungua valves juu yao. Kwa hivyo, gharama ya gesi iliyoshinikizwa kwa watumiaji ni chini sana katika hali nyingi kuliko ile ambayo ni sifa ya mafuta ya kioevu.

Gesi iliyoshinikizwa mara nyingi hutumiwa kama mafuta katika magari anuwai - magari, injini, meli, injini za turbine za ndege.

Kulinganisha

Tofauti kuu kati ya gesi yenye maji na gesi iliyoshinikizwa ni kwamba aina ya kwanza ya mafuta hupatikana kwa kupunguza joto la dutu ya awali ya gesi, ambayo inaambatana na mabadiliko yake kuwa kioevu. Gesi iliyochapwa pia ni mafuta ya kioevu, lakini hupatikana kwa kuiweka kwenye chombo chini ya shinikizo la juu. Katika kesi ya kwanza, kiasi cha awali cha gesi kinazidi ile iliyosindika (kuhamishiwa kioevu) kwa mara 600, katika kesi ya pili, kwa mara 200.

Ikumbukwe kwamba gesi oevu mara nyingi hupatikana kwa usindikaji "classical" gesi asilia, ambayo inawakilishwa hasa na methane. Mafuta yaliyobanwa pia yanatengenezwa kutoka kwa gesi nyingine nyingi zinazotokea kiasili kama vile propane au butane.

Baada ya kuamua tofauti kati ya gesi kimiminika na iliyoshinikwa, tutaakisi hitimisho kwenye jedwali.

Jedwali

Gesi iliyoyeyuka gesi iliyoshinikizwa
Je, wanafanana nini?
Ili kupata aina zote mbili za mafuta, malighafi sawa hutumiwa - gesi asilia (methane hutumiwa mara nyingi kutengeneza gesi iliyo na maji, propane, butane na gesi zingine pia hutumiwa kutengeneza gesi iliyoshinikwa)
Kuna tofauti gani kati yao?
Kupatikana kwa kupunguza joto la mafuta ya awali - gesi asiliaInapatikana kwa kuongeza shinikizo katika tank ambayo chanzo cha gesi asilia kinawekwa.
Inahitaji matumizi ya mizinga ya cryo ya hali ya juu kwa kuhifadhi na kusongaKwa ajili ya kuhifadhi na harakati inahitaji matumizi ya vyombo kiasi chini ya teknolojia muhuri
Kiasi cha mafuta asilia ni takriban mara 600 zaidi ya ile iliyogeuzwa kuwa gesi kimiminikaKiasi cha mafuta asilia ni takriban mara 200 zaidi ya ile iliyobadilishwa kuwa gesi iliyoshinikizwa
Inatumika, kama sheria, kwa madhumuni sawa na gesi ya kawaida ya asili - kwa kupokanzwa nafasi, kuhakikisha uendeshaji wa vifaa vya viwanda, mitambo ya nguvu.Kawaida hutumiwa kama mafuta ya gari

Gesi asilia, ambayo sehemu yake kuu ni methane (92-98%), ndiyo mafuta mbadala yenye kuahidi zaidi kwa magari. Gesi asilia inaweza kutumika kama mafuta kwa namna iliyobanwa (iliyobanwa) na kimiminika.

Methane- hidrokaboni rahisi zaidi, gesi isiyo na rangi (chini ya hali ya kawaida) isiyo na harufu, formula ya kemikali ni CH4. Kidogo mumunyifu katika maji, nyepesi kuliko hewa. Inapotumika katika maisha ya kila siku, tasnia, harufu (kawaida thiols) na "harufu ya gesi" maalum huongezwa kwa methane. Methane haina sumu na haina madhara kwa afya ya binadamu.

Uchimbaji na usafirishaji

Gesi hiyo iko kwenye matumbo ya Dunia kwa kina cha kilomita moja hadi kadhaa. Kabla ya kuanza kwa uzalishaji wa gesi, ni muhimu kufanya kazi ya uchunguzi wa kijiolojia, ambayo inaruhusu kuanzisha eneo la amana. Gesi huzalishwa kwa kutumia visima vilivyochimbwa mahsusi kwa kusudi hili kwa njia moja inayowezekana. Mara nyingi, gesi husafirishwa kupitia mabomba ya gesi. Urefu wa jumla wa mabomba ya usambazaji wa gesi nchini Urusi ni zaidi ya kilomita 632,000 - umbali huu ni karibu mara 20 ya mzunguko wa Dunia. Urefu wa mabomba kuu ya gesi nchini Urusi ni kilomita 162,000.

Matumizi ya gesi asilia

Upeo wa gesi asilia ni pana kabisa: hutumiwa kupokanzwa nafasi, kupikia, kupokanzwa maji, uzalishaji wa rangi, gundi, asidi asetiki na mbolea. Kwa kuongezea, gesi asilia iliyoshinikizwa au iliyoyeyuka inaweza kutumika kama mafuta ya gari katika magari, mashine maalum na za kilimo, usafiri wa reli na maji.

Gesi asilia - mafuta ya gari ambayo ni rafiki wa mazingira

90% ya uchafuzi wa hewa hutoka kwa magari.

Uhamisho wa usafiri kwa mafuta ya magari ambayo ni rafiki kwa mazingira - gesi asilia - inaruhusu kupunguza utoaji wa masizi, hidrokaboni yenye kunukia yenye sumu kali, monoksidi kaboni, hidrokaboni zisizojaa na oksidi za nitrojeni kwenye anga.

Wakati wa kuchoma lita 1000 za mafuta ya petroli ya kioevu, kilo 180-300 ya monoksidi kaboni, kilo 20-40 za hidrokaboni, kilo 25-45 za oksidi za nitrojeni hutolewa angani pamoja na gesi za kutolea nje. Wakati gesi asilia inatumiwa badala ya mafuta ya petroli, kutolewa kwa vitu vya sumu kwenye mazingira hupunguzwa kwa takriban mara 2-3 kwa monoxide ya kaboni, kwa oksidi za nitrojeni - mara 2, kwa hidrokaboni - mara 3, kwa moshi - mara 9, na malezi ya soti, tabia ya injini za dizeli haipo.

Gesi asilia - mafuta ya kiuchumi ya gari

Gesi asilia ni mafuta ya injini ya kiuchumi zaidi. Usindikaji wake unahitaji gharama ndogo. Kwa kweli, yote ambayo yanahitajika kufanywa na gesi kabla ya kuongeza mafuta kwenye gari ni kukandamiza kwenye compressor. Leo, bei ya wastani ya rejareja ya methane 1 ya ujazo (ambayo kwa suala la mali yake ya nishati ni sawa na lita 1 ya petroli) ni rubles 13. Hii ni mara 2-3 nafuu kuliko petroli au mafuta ya dizeli.

Gesi asilia ni mafuta salama ya gari

Mkusanyiko* na halijoto** Vikomo vya kuwaka kwa gesi asilia ni kubwa zaidi kuliko vile vya petroli na mafuta ya dizeli. Methane ni nyepesi mara mbili ya hewa na huyeyuka haraka kwenye angahewa inapotolewa.

Kulingana na "Uainishaji wa vitu vinavyoweza kuwaka kulingana na kiwango cha unyeti" wa Wizara ya Hali ya Dharura ya Urusi, gesi asilia iliyoshinikizwa imeainishwa kama darasa salama zaidi, la nne, na propane-butane - hadi la pili.

* Uundaji wa mkusanyiko wa kulipuka hutokea wakati maudhui ya mvuke wa gesi katika hewa ni kutoka 5% hadi 15%. Katika nafasi ya wazi, uundaji wa mchanganyiko wa kulipuka haufanyiki.
**Kikomo cha chini cha kujiwasha cha methane ni 650°C.

Gesi asilia - mafuta ya gari ya kiteknolojia

Gesi asilia haifanyi amana kwenye mfumo wa mafuta, haioshi filamu ya mafuta kutoka kwa kuta za silinda, na hivyo kupunguza msuguano na kupunguza.
kuvaa injini.

Mwako wa gesi asilia hautoi chembe ngumu na majivu, ambayo husababisha kuongezeka kwa silinda za injini na bastola.

Kwa hivyo, matumizi ya gesi asilia kama mafuta ya gari hufanya iwezekanavyo kuongeza maisha ya huduma ya injini kwa mara 1.5-2.

Jedwali hapa chini linatoa muhtasari wa mambo machache kuhusu CNG na LNG:

Ni ya bei nafuu zaidi kuliko mafuta ya jadi, na athari ya chafu inayosababishwa na bidhaa zake za mwako ni ndogo ikilinganishwa na mafuta ya kawaida, hivyo ni salama kwa mazingira. Gesi ya asili iliyobanwa hutolewa kwa kukandamiza (kubana) gesi asilia katika vitengo vya compressor. Uhifadhi na usafirishaji wa gesi asilia iliyoshinikizwa hufanyika katika mkusanyiko maalum wa gesi chini ya shinikizo la 200-220 bar. Ongezeko la gesi asilia kwa gesi asilia iliyobanwa pia hutumiwa, ambayo inapunguza utoaji wa kaboni kwenye angahewa.

Gesi asilia iliyobanwa kama mafuta ina faida kadhaa:

  • Methane (sehemu kuu ya gesi asilia) ni nyepesi kuliko hewa na katika tukio la kumwagika kwa bahati mbaya huvukiza haraka, tofauti na propane nzito ambayo hujilimbikiza kwenye mitetemo ya asili na ya bandia na husababisha hatari ya mlipuko.
  • Sio sumu katika viwango vya chini;
  • Haina kusababisha kutu ya metali.
  • Gesi asilia iliyobanwa ni ya bei nafuu zaidi kuliko mafuta yoyote ya petroli, ikiwa ni pamoja na dizeli, lakini inawazidi kwa thamani ya kalori.
  • Kiwango cha chini cha mchemko huhakikisha uvukizi kamili wa gesi asilia katika halijoto ya chini kabisa iliyoko.
  • Gesi asilia huwaka karibu kabisa na haiachi masizi, ambayo hudhuru mazingira na kupunguza ufanisi. Gesi za flue zilizoondolewa hazina uchafu wa sulfuri na haziharibu chuma cha chimney.
  • Gharama za uendeshaji kwa ajili ya matengenezo ya boilers ya gesi pia ni ya chini kuliko ya jadi.

Kipengele kingine cha gesi asilia iliyoshinikizwa ni kwamba boilers zinazoendesha gesi asilia zina ufanisi wa juu - hadi 94%, hauitaji matumizi ya mafuta kwa ajili ya kuwasha moto wakati wa baridi (kama mafuta na propane-butane).


Wikimedia Foundation. 2010 .

Tazama "gesi asilia iliyobanwa" ni nini katika kamusi zingine:

    Gesi asilia iliyobanwa- Gesi asilia iliyobanwa (CNG) gesi asilia (iliyobanwa). CNG zinazozalishwa katika vituo vya CNG lazima zizingatie GOST 27577 2000 ... Chanzo: Kanuni za uendeshaji wa kiufundi wa vituo vya kujazia vya CNG vya kujaza. VRD 39 2.5 082… … Istilahi rasmi

    Mafuta ni dutu ambayo nishati ya joto inaweza kupatikana kwa msaada wa mmenyuko fulani. Yaliyomo 1 Dhana ya mafuta 2 Aina kuu za kisasa za mafuta ... Wikipedia

    Mafuta ni dutu au mchanganyiko wa vitu vyenye uwezo wa athari za kemikali za exothermic na kioksidishaji cha nje au kilichomo kwenye mafuta yenyewe, kinachotumiwa kutolewa nishati, awali ya joto. Mafuta ambayo hayana wakala wa vioksidishaji ... Wikipedia

    KKE ni kifupi cha idadi ya vyama vya kisiasa: Chama cha Kikomunisti cha Ujerumani mwaka 1918-1946. Chama cha Kikomunisti kilichofanya kazi huko Ujerumani Magharibi mnamo 1948-1969. Chama cha Kikomunisti cha Ugiriki Chama cha Kikomunisti cha Uholanzi ... ... Wikipedia

    injini za gesi- injini zinazobadilisha nishati ya kemikali ya mafuta ya gesi kuwa nishati muhimu (mitambo, kemikali, mafuta). Injini ya kwanza ya mwako wa ndani, ambayo gesi nyepesi ilitumiwa kama mafuta ya gari, iliundwa ... ... Microencyclopedia ya mafuta na gesi

    Mafuta yanayotumiwa kwa kawaida kuwasha injini: petroli, gesi ya petroli iliyoyeyuka (LPG), gesi asilia iliyobanwa (CNG), petroli au LPG, petroli au CNG, mafuta ya dizeli. [GOST R 41.83 2004] Mada za magari EN mafuta… … Kitabu cha Mtafsiri wa Kiufundi

    mafuta yanayohitajika kwa injini 2.18 mahitaji ya mafuta na mafuta ya injini ambayo hutumiwa kwa kawaida kuwasha injini: petroli, gesi ya petroli iliyoyeyuka (LPG), gesi asilia iliyobanwa (CNG), petroli au LPG, petroli au CNG, dizeli ... ...

    GOST R 41.83-2004: Masharti ya sare kuhusu uthibitishaji wa magari kuhusu utoaji wa vitu vyenye madhara kulingana na mafuta yanayohitajika kwa injini.- Istilahi GOST R 41.83 2004: Kanuni zinazofanana kuhusu uidhinishaji wa magari kuhusiana na utoaji wa dutu hatari kulingana na mafuta yanayohitajika kwa injini hati asili: 2.13 OBD (OBD): Onboard ... ... Kitabu cha marejeleo cha kamusi cha masharti ya hati za kawaida na za kiufundi

    Viratibu: 55°52′24″ s. sh. 37°28′34″ E / 55.873333° N sh. 37.476111° E nk ... Wikipedia

    KKE- CNG Compressed Gesi Asilia Chama cha Kikomunisti cha Ugiriki, polit. Kamusi: S. Fadeev. Kamusi ya vifupisho vya lugha ya kisasa ya Kirusi. S. Pb.: Politekhnika, 1997. 527 p. Mzigo wa sehemu ya kontena ya CNG… Kamusi ya vifupisho na vifupisho

Katika michakato ya uzalishaji inayohusishwa na matumizi ya gesi (utawanyiko, kuchanganya, usafiri wa nyumatiki, kukausha, kunyonya, nk), harakati na ukandamizaji wa mwisho hutokea kutokana na nishati iliyotolewa kwao na mashine zinazobeba jina la jumla. mgandamizo. Wakati huo huo, uzalishaji wa mimea ya compression inaweza kufikia makumi ya maelfu ya mita za ujazo kwa saa, na shinikizo hutofautiana ndani ya 10-8-103 atm., ambayo inaongoza kwa aina mbalimbali za aina na miundo ya mashine zinazotumiwa kusonga; compress na adimu gesi. Mashine iliyoundwa kuunda shinikizo la juu huitwa compressors, na mashine zinazofanya kazi kuunda utupu huitwa. pampu za utupu.

Mashine za ukandamizaji zimeainishwa hasa kulingana na vigezo viwili: kanuni ya uendeshaji na kiwango cha ukandamizaji. Uwiano wa ukandamizaji ni uwiano wa shinikizo la mwisho la gesi kwenye sehemu ya mashine R 2 kwa shinikizo la awali la kuingiza uk 1 (yaani. uk 2 /p 1).

Kwa mujibu wa kanuni ya operesheni, mashine za compression zimegawanywa katika pistoni, bladed (centrifugal na axial), rotary na jet.

Kulingana na kiwango cha compression, wanafautisha:

- compressors zinazotumiwa kuunda shinikizo la juu, na uwiano wa compression R 2 /R 1 > 3;

- vipumuaji vya gesi vinavyotumika kuhamisha gesi zenye upinzani mkubwa wa mtandao wa bomba la gesi, wakati 3 > uk 2 /p 1 >1,15;

- mashabiki walikuwa wakisafirisha kiasi kikubwa cha gesi uk 2 /p 1 < 1,15;

- pampu za utupu ambazo hunyonya gesi kutoka kwa nafasi yenye shinikizo la chini (chini ya shinikizo la anga) na kuisukuma kwenye nafasi yenye shinikizo la juu (juu ya anga) au anga.

Mashine yoyote ya kukandamiza inaweza kutumika kama pampu za utupu; utupu wa kina zaidi huundwa na mashine za kurudisha na za kuzunguka.

Tofauti na kuacha vinywaji, mali ya kimwili ya gesi inategemea joto na shinikizo; michakato ya harakati na ukandamizaji wa gesi huhusishwa na michakato ya ndani ya thermodynamic. Kwa shinikizo la chini na tofauti za joto, mabadiliko katika mali ya kimwili ya gesi katika mchakato wa harakati zao kwa kasi ya chini na shinikizo karibu na anga ni duni. Hii inafanya uwezekano wa kutumia masharti yote ya msingi na sheria za hydraulics kuzielezea. Hata hivyo, wakati wa kupotoka kutoka kwa hali ya kawaida, hasa kwa viwango vya juu vya ukandamizaji wa gesi, nafasi nyingi za hydraulics hubadilika.

    1. Misingi ya Thermodynamic ya mchakato wa compression ya gesi

Athari ya joto juu ya mabadiliko ya kiasi cha gesi kwa shinikizo la mara kwa mara, kama inavyojulikana, imedhamiriwa na sheria ya Gay-Lussac, yaani, saa. uk= const kiasi cha gesi ni sawia moja kwa moja na joto lake:

wapi V 1 na V 2 - kiasi cha gesi, kwa mtiririko huo, kwa joto T 1 na T 2 iliyoonyeshwa kwenye mizani ya Kelvin.

Uhusiano kati ya kiasi cha gesi kwa joto tofauti unaweza kuwakilishwa na uhusiano

, (4.1)

wapi V na V 0 - kiasi cha mwisho na cha awali cha gesi, m 3; t na t 0 - joto la mwisho na la awali la gesi, °С;β t- mgawo wa jamaa wa upanuzi wa volumetric, deg. -moja.

Mabadiliko ya shinikizo la gesi kulingana na hali ya joto:

, (4.2)

wapi R na R 0 - shinikizo la mwisho na la awali la gesi, Pa;β R- mgawo wa joto wa jamaa wa shinikizo, deg. -moja.

Misa ya gesi M inabaki thabiti kadiri sauti inavyobadilika. Ikiwa ρ 1 na ρ 2 ni msongamano wa majimbo mawili ya joto ya gesi, basi
na
au
, i.e. Msongamano wa gesi kwa shinikizo la mara kwa mara ni kinyume chake na joto lake kamili.

Kwa mujibu wa sheria ya Boyle-Mariotte, kwa joto sawa, bidhaa ya kiasi maalum cha gesi v juu ya thamani ya shinikizo lake R ni thamani ya kudumu ukv= const. Kwa hiyo, kwa joto la mara kwa mara
, a
, yaani, wiani wa gesi ni sawa sawa na shinikizo, tangu
.

Kwa kuzingatia mlinganyo wa Gay-Lussac, mtu anaweza kupata uhusiano unaohusiana na vigezo vitatu vya gesi: shinikizo, kiasi maalum, na joto lake kamili:

. (4.3)

Equation ya mwisho inaitwa Milinganyo ya Claiperon. Kwa ujumla:

au
, (4.4)

wapi R ni gesi ya kudumu, ambayo ni kazi inayofanywa na kitengo cha gesi bora katika isobaric ( uk= const) mchakato; wakati joto linabadilika kwa 1 °, mara kwa mara gesi R ina kipimo cha J/(kgdeg):

, (4.5)

wapi l R ni kazi maalum ya mabadiliko ya kiasi inayofanywa na kilo 1 ya gesi bora kwa shinikizo la mara kwa mara, J/kg.

Kwa hivyo, equation (4.4) inaashiria hali ya gesi bora. Kwa shinikizo la gesi zaidi ya 10 atm, matumizi ya usemi huu huleta makosa katika mahesabu ( ukvRT), kwa hiyo inashauriwa kutumia kanuni zinazoelezea kwa usahihi zaidi uhusiano kati ya shinikizo, kiasi na joto la gesi halisi. Kwa mfano, mlinganyo wa van der Waals:

, (4.6)

wapi R= 8314/M- gesi ya kudumu, J/(kg K); M ni uzito wa molekuli ya gesi, kg/kmol; a na katika - kiasi ambacho ni mara kwa mara kwa gesi fulani.

Kiasi a na katika inaweza kuhesabiwa kutoka kwa vigezo muhimu vya gesi ( T kr na R cr):

;
. (4.7)

Kwa shinikizo la juu, thamani a/v 2 (shinikizo la ziada katika mlinganyo wa van der Waals) ni ndogo ikilinganishwa na shinikizo uk na inaweza kupuuzwa, basi equation (4.6) inageuka kuwa equation ya hali ya gesi halisi ya Dupré:

, (4.8)

thamani iko wapi katika inategemea tu aina ya gesi na ni huru ya joto na shinikizo.

Kwa mazoezi, ili kuamua vigezo vya gesi katika majimbo yake anuwai, michoro ya thermodynamic hutumiwa mara nyingi zaidi: TS(joto-entropy), p–i(utegemezi wa shinikizo kwenye enthalpy), ukV(utegemezi wa shinikizo kwa kiasi).

Kielelezo 4.1 - T-S mchoro

Kwenye mchoro TS(Mchoro 4.1) mstari AKV inawakilisha ukingo wa mpaka unaogawanya mchoro katika maeneo tofauti yanayolingana na hali fulani za awamu ya dutu. Eneo lililo upande wa kushoto wa curve ya mpaka ni awamu ya kioevu, kulia ni eneo la mvuke kavu (gesi). Katika eneo lililofungwa na curve ABK na mhimili wa abscissa, awamu mbili huishi wakati huo huo - kioevu na mvuke. Mstari AK inalingana na condensation kamili ya mvuke, hapa kiwango cha ukame x= 0. Mstari KV inalingana na uvukizi kamili, x = 1. Upeo wa curve unafanana na hatua muhimu K ambapo hali zote tatu za maada zinawezekana. Mbali na curve ya mpaka, mistari ya joto la mara kwa mara (isotherms, T= const) na entropy ( S= const), iliyoelekezwa sambamba na shoka za kuratibu, isobars ( uk= const), mistari ya mara kwa mara ya enthalpy ( i= const). Isobars katika eneo la mvuke mvua huelekezwa kwa njia sawa na isotherms; katika eneo la mvuke unaowaka sana, hubadilisha mwelekeo kwa kasi kuelekea juu. Katika eneo la awamu ya kioevu, isobars karibu kuunganishwa na curve ya mpaka, kwa kuwa vinywaji ni kivitendo incompressible.

Vigezo vyote vya gesi kwenye mchoro T-S inajulikana kwa kilo 1 ya gesi.

Tangu kulingana na ufafanuzi wa thermodynamic
, basi joto la mabadiliko katika hali ya gesi
. Kwa hiyo, eneo chini ya curve inayoelezea mabadiliko katika hali ya gesi ni nambari sawa na nishati (joto) ya mabadiliko katika hali.

Mchakato wa kubadilisha vigezo vya gesi huitwa mchakato wa kubadilisha hali yake. Kila hali ya gesi ina sifa ya vigezo uk,v na T. Katika mchakato wa kubadilisha hali ya gesi, vigezo vyote vinaweza kubadilika au mmoja wao anabaki mara kwa mara. Kwa hivyo, mchakato unaotokea kwa kiasi cha mara kwa mara huitwa isochoric, kwa shinikizo la mara kwa mara - isobaric, na kwa joto la mara kwa mara isothermal. Wakati, kwa kukosekana kwa ubadilishanaji wa joto kati ya gesi na mazingira (joto halijatolewa au hutolewa), vigezo vyote vitatu vya mabadiliko ya gesi ( p,v,T) katika mchakato wa upanuzi au contraction , mchakato unaitwa adiabatic, na lini mabadiliko katika vigezo vya gesi hutokea kwa ugavi unaoendelea au kuondolewa kwa joto polytropic.

Kwa kubadilisha shinikizo na kiasi, kulingana na hali ya kubadilishana joto na mazingira, mabadiliko katika hali ya gesi katika mashine za compression yanaweza kutokea isothermally, adiabatically na polytropically.

Katika isothermal mchakato, mabadiliko ya hali ya gesi yanafuata sheria ya Boyle–Mariotte:

pv= const.

Kwenye mchoro p–v mchakato huu unaonyeshwa na hyperbola (Mchoro 4.2). Kazi kilo 1 ya gesi l graphically kuwakilishwa na eneo kivuli, ambayo ni sawa na
, i.e.

au
. (4.9)

Kiasi cha joto ambacho hutolewa wakati wa mgandamizo wa isothermal ya kilo 1 ya gesi na ambayo lazima iondolewe kwa kupozwa ili hali ya joto ya gesi ibaki thabiti:

, (4.10)

wapi c v na c R ni uwezo maalum wa joto wa gesi kwa kiasi cha mara kwa mara na shinikizo, kwa mtiririko huo.

Kwenye mchoro T-S mchakato wa compression isothermal ya gesi kutoka shinikizo R 1 kwa shinikizo R 2 inaonyeshwa kama mstari ulionyooka ab inayotolewa kati ya isobars R 1 na R 2 (Mchoro 4.3).

Mchoro 4.2 - Mchakato wa ukandamizaji wa gesi ya isothermal kwenye mchoro

Mchoro 4.3 - Mchakato wa ukandamizaji wa gesi ya isothermal kwenye mchoro T-S

Joto sawa na kazi ya ukandamizaji inawakilishwa na eneo lililofungwa na kuratibu kali na mstari wa moja kwa moja. ab, i.e.

. (4.11)

Mchoro 4.4 - Michakato ya ukandamizaji wa gesi kwenye mchoro
:

A ni mchakato wa adiabatic;

B - mchakato wa isothermal

Kwa kuwa usemi wa kuamua kazi iliyotumiwa katika mchakato wa ukandamizaji wa isothermal ni pamoja na kiasi na shinikizo tu, basi ndani ya mipaka ya utumiaji wa equation (4.4) haijalishi ni gesi gani itasisitizwa. Kwa maneno mengine, ukandamizaji wa isothermal wa 1 m 3 ya gesi yoyote kwa shinikizo sawa la awali na la mwisho hutumia kiasi sawa cha nishati ya mitambo.

Katika adiabatic Katika mchakato wa ukandamizaji wa gesi, mabadiliko katika hali yake hutokea kutokana na mabadiliko ya nishati yake ya ndani, na kwa hiyo, kwa joto.

Kwa fomu ya jumla, equation ya mchakato wa adiabatic inaelezewa na usemi:

, (4.12)

wapi
ni index ya adiabatic.

Graphically (Mchoro 4.4) mchakato huu kwenye mchoro p–v inaonyeshwa kama hyperbola kali zaidi kuliko kwenye Mtini. 4.2., tangu k> 1.

Kama kukubali

, basi
. (4.13)

Kwa sababu ya
na R= const, equation inayotokana inaweza kuonyeshwa tofauti:

au
. (4.14)

Kwa mabadiliko yanayofaa, mtu anaweza kupata utegemezi wa vigezo vingine vya gesi:

;
. (4.15)

Hivyo, joto la gesi mwishoni mwa ukandamizaji wake wa adiabatic

. (4.16)

Kazi iliyofanywa na kilo 1 ya gesi katika mchakato wa adiabatic:

. (4.17)

Joto lililotolewa wakati wa mgandamizo wa adiabatic wa gesi ni sawa na kazi iliyotumika:

Kuzingatia mahusiano (4.15), kazi ya ukandamizaji wa gesi katika mchakato wa adiabatic

. (4.19)

Mchakato wa ukandamizaji wa adiabatic una sifa ya kutokuwepo kabisa kwa kubadilishana joto kati ya gesi na mazingira, i.e. dQ = 0, na dS = dQ/T, ndiyo maana dS = 0.

Kwa hivyo, mchakato wa ukandamizaji wa gesi ya adiabatic unaendelea kwa entropy ya mara kwa mara ( S= const). Kwenye mchoro T-S mchakato huu unawakilishwa na mstari wa moja kwa moja AB(Mchoro 4.5).

Mchoro 4.5 - Picha ya michakato ya ukandamizaji wa gesi kwenye mchoro T-S

Ikiwa wakati wa mchakato wa ukandamizaji joto iliyotolewa huondolewa kwa kiasi kidogo kuliko kinachohitajika kwa mchakato wa isothermal (ambayo hutokea katika michakato yote ya ukandamizaji halisi), basi kazi halisi inayotumiwa itakuwa kubwa zaidi kuliko compression ya isothermal, na chini ya adiabatic:

, (4.20)

wapi m ni index ya polytropic, k>m> 1 (kwa hewa m
).

Thamani ya faharisi ya politropiki m inategemea asili ya gesi na hali ya kubadilishana joto na mazingira. Katika mashine za kukandamiza bila kupoeza, kipeo cha politropiki kinaweza kuwa kikubwa kuliko kipeo cha adiabatic ( m>k), yaani, mchakato katika kesi hii unaendelea pamoja na superadiabatic.

Kazi inayotumika kwa upungufu wa gesi huhesabiwa kwa kutumia equations sawa na kazi ya kukandamiza gesi. Tofauti pekee ni hiyo R 1 itakuwa chini ya shinikizo la anga.

Mchakato wa compression wa polytropic gesi ya shinikizo R 1 hadi shinikizo R 2 katika mtini. 4.5 itaonyeshwa moja kwa moja AC. Kiasi cha joto kilichotolewa wakati wa ukandamizaji wa polytropic wa kilo 1 ya gesi ni sawa na kazi maalum ya compression:

Joto la mwisho la compression ya gesi

. (4.22)

Nguvu, zinazotumiwa na mashine za compression kwa ajili ya compression na rerefying gesi, inategemea utendaji wao, vipengele vya kubuni, kubadilishana joto na mazingira.

Nguvu ya kinadharia inayotumika kwenye mgandamizo wa gesi
, imedhamiriwa na tija na kazi maalum ya compression:

, (4.23)

wapi G na V- uzalishaji wa wingi na volumetric ya mashine, kwa mtiririko huo;
ni msongamano wa gesi.

Kwa hivyo, kwa michakato mbali mbali ya ukandamizaji, pembejeo ya nguvu ya kinadharia ni:

; (4.24)

; (4.25)

, (4.26)

wapi - utendaji wa volumetric wa mashine ya compression, kupunguzwa kwa hali ya kunyonya.

Nguvu halisi inayotumika ni kubwa zaidi kwa sababu kadhaa; nishati inayotumiwa na mashine ni kubwa zaidi kuliko ile ambayo huhamisha kwa gesi.

Ili kutathmini ufanisi wa mashine za ukandamizaji, kulinganisha kwa mashine hii na mashine ya kiuchumi zaidi ya darasa moja hutumiwa.

Mashine zilizohifadhiwa kwenye jokofu hulinganishwa na mashine ambazo zinaweza kukandamiza gesi chini ya hali fulani. Katika kesi hii, ufanisi huitwa isothermal,  kutoka:

, (4.27)

wapi N- nguvu halisi inayotumiwa na mashine hii.

Ikiwa mashine zinafanya kazi bila baridi, basi ukandamizaji wa gesi ndani yao hutokea kando ya polytrope, kielelezo chake ambacho ni cha juu zaidi kuliko kielelezo cha adiabatic ( mk) Kwa hivyo, nguvu inayotumika katika mashine kama hizo inalinganishwa na nguvu ambayo mashine ingetumia katika mgandamizo wa adiabatic wa gesi. Uwiano wa nguvu hizi ni ufanisi wa adiabatic:

. (4.28)

Kuzingatia nguvu iliyopotea kwa msuguano wa mitambo katika mashine na kuzingatiwa na ufanisi wa mitambo. -  manyoya, nguvu kwenye shimoni la mashine ya kukandamiza:

au
. (4.29)

Nguvu ya injini huhesabiwa kwa kuzingatia ufanisi wa akaunti. injini yenyewe na ufanisi. uhamisho:

. (4.30)

Nguvu iliyosanikishwa ya injini inachukuliwa kwa ukingo (
):

. (4.31)

Thamani ya  kuzimu inaanzia 0.930.97;  kutoka kwa kutegemea kiwango cha mgandamizo ina thamani ya 0.640.78; ufanisi wa mitambo hutofautiana ndani ya 0.850.95.

Ukweli mmoja na huo unaweza kutazamwa kutoka kwa maoni angalau matatu. Kwa hivyo, matumizi ya gesi asilia iliyobanwa katika usafirishaji kama mafuta inaweza kusemwa kuwa sehemu ya masikini na hata masikini, lakini inaweza kusemwa kuwa hii ni chaguo la wale ambao wana uwezo wa kiuchumi na ambao hawajazoea kupoteza pesa. ubatili, na pia kuna maoni kwamba methane ni mafuta ya siku zijazo na wale ambao sasa wanaibadilisha wanaendelea tu na nyakati na wapanda wimbi la karibu na la kuahidi. Jinsi ya kuhesabu - chaguo ni lako!

Utafutaji wa vyanzo mbadala vya mafuta ya magari ni tatizo ambalo limepata uangalizi wa karibu zaidi katika miaka ya hivi karibuni. Kupanda kwa bei ya mafuta, wabebaji wa nishati, kubana kwa mahitaji ya mazingira, akiba ya mafuta na vilainishi - yote haya yamekuwa nguvu kuu ya kutafuta mafuta mbadala kwa nchi nyingi. Katika muongo uliopita wa karne ya 20, wimbi la tatu la umaarufu wa gesi asilia inayotumiwa kama mafuta ya gari lilianza kushika kasi katika uchumi wa dunia.
Wataalamu wanatabiri kuwa wimbi hili litafikia kilele chake mwishoni mwa robo ya kwanza ya karne ya 21.

Gesi asilia
Gesi asilia, ambayo ni zaidi ya 90% ya methane, sasa inapatikana karibu kote ulimwenguni. Na kisha nini cha kusema kuhusu Urusi!

Kulingana na wataalamu, matumizi ya gesi asilia hayaathiriwi kidogo na migogoro ya kiuchumi, ambayo haiwezi kusema juu ya soko la bidhaa za mafuta na mafuta. Methane, iwe ni gesi asilia ya kisukuku au biomethane, inaweza kusambazwa kupitia mtandao uliopo wa gesi asilia na mtandao uliopo wa kujaza. Kweli, katika baadhi ya nchi kwenye kizingiti cha mapinduzi ya viwanda, suala la mitandao ya usambazaji bado halijatatuliwa. Methane inayohitajika kwa usafiri wa barabara inaweza kutolewa kwa watumiaji:
■ kupitia mtandao wa kimataifa wa bomba la gesi;
■ kwa namna ya gesi asilia iliyoyeyuka kwa kutumia meli za mafuta, barabara au meli za reli;
■ kupitia mabomba ya ndani ya shinikizo la chini (biomethane);
■ malori ya tank (kioevu biomethane).
Kwa sasa, viwango vya kimataifa vimepitishwa na aina kuu za magari zinazofaa kwa utoaji wa methane zimeidhinishwa, na katika mikoa mingi tayari kuna wauzaji wa kuthibitishwa wa vifaa vya gesi kamili kwa matumizi yake katika magari.

Faida zisizoweza kuepukika
Kubadilisha magari kuwa gesi asilia hakuhitaji marekebisho ya injini na kunaweza kuboresha mazingira kwa kiasi kikubwa, kwani utoaji wa vitu vya sumu kwenye angahewa hupunguzwa.
Kwa hivyo, uzalishaji wa monoxide ya kaboni hupunguzwa kwa mara 5-10, hidrokaboni - kwa mara 3, oksidi za nitrojeni - kwa mara 1.5-2.5. Kiwango cha kelele cha injini inayoendesha hupunguzwa mara 2. Uendeshaji wa injini kwenye gesi iliyoshinikizwa inakuwa laini, mlipuko haufanyiki kwa hali yoyote, nambari ya octane ya gesi ni 110. Kwa kuongeza, methane ni nyepesi kuliko hewa na mara moja hupuka wakati inavuja, bila kuunda mchanganyiko wa kulipuka.

Matumizi ya mafuta ya gesi huongeza maisha ya huduma ya injini na mafuta ya injini kwa mara 2, na plugs za cheche - kwa 40%. Kwa matumizi sawa kwa kilomita 100 ya wimbo, gharama ya gesi ni mara 2-3 chini kuliko gharama ya petroli au mafuta ya dizeli, ambayo inazuia ukuaji wa ushuru wa huduma za usafiri. Utumiaji wa gesi asilia kama mafuta ya gari hupunguza utegemezi wa usafirishaji kwa bidhaa za mafuta na mafuta na kutoa sehemu kubwa yao kwa matumizi katika maeneo ambayo hayana mbadala. Tunaona mara moja kwamba zaidi tutazungumza tu juu ya gesi asilia (methane: iliyoshinikwa au kioevu), na sio juu ya mchanganyiko wa propane-butane, ambayo hutumiwa sana katika maisha ya kila siku, na pia kutumika katika usafirishaji (kinachojulikana kama kioevu). gesi ya hidrokaboni).

Imebanwa au kuyeyushwa
Gesi asilia iliyoyeyuka (LNG, Kiingereza LNG - gesi asilia iliyoyeyushwa) hupatikana kwa kupoza methane ya gesi asilia hadi -162 ° C. Katika hali ya kioevu, kiasi cha gesi kinapungua kwa sababu ya 600, ambayo inafanya uwezekano wa kuongeza kwa kiasi kikubwa ufanisi wa kuhifadhi na usafiri wake. Gesi ya asili iliyoyeyuka husafirishwa kwa njia sawa na mafuta, katika tanki maalum. Katika nchi zinazoagiza, huhifadhiwa kwenye mizinga. Katika vituo maalum, LNG inapokanzwa, kutokana na ambayo inarudi kwenye hali ya gesi, na baada ya hapo hupigwa kwenye mfumo wa maambukizi ya gesi. Gesi asilia iliyobanwa, au iliyobanwa (CNG Kiingereza CNG - gesi asilia iliyoshinikwa) ni methane sawa, lakini katika hali ya gesi, chini ya shinikizo hadi MPa 20. Mtumiaji anaweza kutumia mara moja gesi hii kwa mahitaji yake mwenyewe. Wataalam wanaendelea kubishana juu ya faida na hasara za gesi asilia iliyoshinikwa na kimiminika. Wengine wanaamini kwamba baada ya muda, wakati hali muhimu zinapoundwa, gesi asilia iliyoyeyuka itaondoa gesi asilia iliyoshinikizwa, lakini wengine hawafikiri hivyo. Jedwali la 1 linaonyesha tabia ya kulinganisha ya gesi asilia iliyoyeyuka na iliyobanwa, iliyobanwa.

Inaweza kuonekana kuwa CNG hauhitaji vifaa maalum vya usafiri kwa utoaji kutoka kwa mtengenezaji, hata hivyo, wakati wa kutumia, ni muhimu kutumia mitungi maalum ambayo ina gharama kubwa na uzito mkubwa. Kuhusu bei ya mafuta kama hayo, nchini Urusi gharama ya mita ya ujazo ya gesi iliyoshinikizwa imewekwa na sheria - kwa kiasi cha 50% ya gharama ya lita moja ya petroli ya AI76. Kulingana na msimamo huu, CNG inashinda kwa kiasi kikubwa gesi ya mafuta ya petroli, ambayo bei yake inatajwa na soko. Hata hivyo, inapoteza kwa suala la gharama ya mitungi na vifaa.
LNG nje ya nchi
Licha ya matatizo yote, nje ya nchi, sambamba na matumizi ya CNG, matumizi ya methane katika magari na gesi ya asili ya maji yanapanuka, hii ni dalili ya Marekani. Kwa hiyo, mtandao mpana wa vituo vya kujaza umeundwa kusini magharibi mwa Marekani katika majimbo ya California, Arizona, Colorado, Texas, Pennsylvania na wengine. Mashirika makubwa ya magari kama vile Mack, Ford, MAN yanazingatia sana suala hili. Huko Ulaya, utengenezaji wa magari yanayotumia gesi ya kimiminika unafanywa na kampuni kama vile MercedesBenz, MAN, BMW, n.k. Gesi iliyoyeyushwa kama mafuta ya gari imekuwa ikitumika Ubelgiji, Finland, Ujerumani, Uholanzi, Norway, Ufaransa, Uhispania, Uingereza na nchi zingine za Uropa.
CNG katika CIS
Leo, nchini Urusi, CNG imeenea zaidi katika sekta ya magari, hasa kwa usafiri wa mijini na manispaa. Katika miaka ya hivi karibuni, majaribio yamefanywa kupanua matumizi ya aina hii ya mafuta. Mashirika ya serikali na makampuni binafsi yanahusika katika kutatua tatizo hili. Tayari kuna uzoefu wa muda mrefu katika uendeshaji wa vifaa vya gesi ya magari ya CNG, hasa katika muundo wa OAO Gazprom.
Mnamo 2001, Baraza la Uchumi la CIS lilipendekeza utekelezaji wa mpango wa kati "Matumizi ya gesi asilia kama mafuta ya gari kwa magari kwa 2001-2005", na kwa sehemu kwa sababu yake nchini Urusi, na katika nchi za CIS, CNG (methane iliyoshinikwa) hutumika sana badala ya gesi asilia iliyoyeyushwa.

Silinda za CNG
Ili kuchukua nafasi ya lita moja ya mafuta ya dizeli na kiasi sawa cha nishati iliyo katika petroli, tank ya mafuta yenye kiasi cha 15% zaidi inahitajika. Ikiwa unatumia LNG, basi kiasi cha tank italazimika kuongezeka kwa 70%, na wakati wa kutumia gesi asilia iliyoshinikwa (methane), ambayo huhifadhiwa kwa shinikizo la kufanya kazi la 200 bar (20 MPa), mizinga ya mafuta lazima ichukue. kiasi cha mara 4.5 zaidi.

Kwa hiyo, matumizi ya gesi ya asili iliyoshinikizwa kwa kiasi kikubwa ni mdogo na upatikanaji wa mitungi maalum. Tofauti na nchi nyingine za SGB nchini Urusi, suala hili linatatuliwa kwa mafanikio kabisa. Mitungi ya methane, kama sheria, ina sura ya silinda na imegawanywa katika aina nne, pamoja na silinda zote mbili za jadi za chuma, na toleo nyepesi - mitungi inayotumia vifaa vya mchanganyiko wa polymer kulingana na kaboni ya glasi au nyuzi za kikaboni. Vyombo hivi ni pamoja na:
■ mitungi ya chuma isiyo imefumwa;
■ mitungi ya chuma-plastiki (aina ya 1), inayojumuisha shell ya chuma yenye nene (mjengo) inayobeba mzigo mkuu, na shell ya nje ya kuimarisha iliyofanywa kwa nyenzo za polymer;

■ mitungi ya chuma-plastiki (aina ya 2) - safu nyembamba ya chuma na shell ya kuimarisha iliyofanywa kwa nyenzo za polymer ya aina ya "cocoon" juu ya uso mzima;
■ Silinda za mchanganyiko - mjengo wa polima na vipengele vya chuma vilivyopachikwa kwa ajili ya kuunganisha vifaa vya kufunga na shell yenye kubeba mzigo iliyofanywa kwa nyenzo za mchanganyiko.
Huko Urusi, kuna wazalishaji 4 wa mitungi ya gesi asilia iliyoshinikizwa (iliyoundwa kwa shinikizo la MPa 20), wawili kati yao hutengeneza mitungi ya chuma na plastiki (tazama jedwali 2).

Makampuni kama vile Ruzhkhimmash (mji wa Ruzaevka, Mordovia) na Orgenergogaz (mgawanyiko wa Gazprom), ambayo ilizalisha bidhaa hizi, iliacha kuzalisha silinda za magari. Vikundi vidogo vinazalishwa na NPP "Mashtest" (Korolev).
Kuna watengenezaji kadhaa wa mitungi ya magari ya CNG huko Ukraine.
Hizi ni OAO "Berdichevsky Machine-Building Plant Progress" na OAO "Mariupol Metallurgiska Plant jina lake baada. Ilyich. Katika hali ya mahitaji mazuri ya CNG na mtandao ulioendelezwa wa vituo vya kujaza gesi nchini Ukraine, wazalishaji wanaona mahitaji mazuri ya bidhaa zao.
Takriban watengenezaji wote wa mitungi wa Urusi wamejikita kwenye soko la ndani na soko la nchi za CIS, ingawa kiwanda cha Orsk kimepokea cheti cha kimataifa na kinaweza kusambaza bidhaa hizi kwa nchi zisizo za CIS.
Mazoezi ya ulimwengu yanaonyesha kuwa karibu 70-80% ya mitungi inayotumika kusafirisha methane ni ya chuma-yote. Na hii ni pamoja na ukweli kwamba matumizi ya mitungi ya chuma-plastiki hufanya iwezekanavyo kupunguza uzito wa kit kwa mara 1.3-1.5, ambayo ni muhimu hasa wakati ni muhimu kufunga mitungi kadhaa. Hii ni kutokana na ukweli kwamba teknolojia za ufanisi kwa ajili ya uzalishaji wa mitungi ya "composite" ilionekana baadaye sana na, bila shaka, kwa ukweli kwamba mitungi ya chuma-plastiki ni ghali zaidi kuliko yale yote ya chuma. Hata hivyo, ni lazima ieleweke kwamba matumizi ya mitungi nyepesi kwa muda mrefu ni faida zaidi kutokana na kuokoa uzito wa mashine, na kusababisha akiba ya mafuta, na ongezeko la uwezo wa kubeba gari - mwisho ni muhimu hasa wakati. tunazungumza kuhusu usafirishaji wa mizigo.
HBO - vifaa vya gesi
Mbali na mitungi yenyewe, kwa ajili ya ufungaji wao kwenye gari, ni muhimu kununua vifaa vya ziada vya gesi-puto (GBO). Mmiliki wa gari ana chaguzi mbili - kununua LPG ya ndani (iliyotengenezwa na Kiwanda cha Vifaa vya Magari cha Ryazan, Kiwanda cha Vifaa vya Gesi ya Votkinsk, nk) au nje.
Bei ya toleo
Kubadilisha gari ili kukimbia kwenye CNG sio nafuu. Hivyo, gharama ya silinda ya chuma-composite ni kuhusu 7.5-8.5 dola / l, moja ya chuma - 7 dola / l. Kwa hivyo, silinda ya chuma-composite ya serial yenye kiasi cha lita 50 itagharimu watumiaji $ 400, moja ya chuma - $ 350, na hii ni bila kuzingatia gharama ya vifaa vya puto ya gesi. Ikiwa imepangwa kubadili lori au mabasi kwa CNG, basi, kulingana na kiasi kinachohitajika, mitungi kadhaa itabidi kuwekwa, ambayo itasababisha ongezeko la mara kadhaa kwa gharama ya kit. Kubadilisha gari la abiria kuwa CNG kutagharimu $1,000, wakati lori na mabasi zitagharimu zaidi ya $2,000-2,500.

Gharama ya mitungi ya magari ya nchi za CIS kwa lita 50 kwa gesi ya hydrocarbon iliyoyeyuka (mchanganyiko wa propane-butane) ni dola 30-50, na gharama ya kuandaa tena gari itakuwa karibu dola 200-400, kulingana na mtengenezaji na. aina ya HBO.
Malipo
Kulingana na wataalamu, kwa kuzingatia bei ya mafuta mwanzoni mwa 2006, kipindi cha malipo ya magari wakati wa kubadili kutoka kwa petroli hadi gesi iliyoshinikizwa, na wastani wa kilomita 60,000 kwa mwaka, ni kutoka miaka 3 hadi 5, kulingana na uwezo wa kubeba. na aina ya gari. Ikiwa tutazingatia gharama iliyoongezeka ya petroli tangu mwanzo wa mwaka na mileage kubwa ya gari, basi kipindi cha malipo kinaweza kuwa kifupi sana. Ikiwa tunachukua vifaa vya trekta ya kiotomatiki, kwa mfano, K700 au T150, basi kwa sababu ya matumizi ya mafuta ya kuvutia, kipindi cha malipo kitakuwa karibu mwaka.
Inakuwa wazi kwa nini katika nchi za Magharibi na katika mji mkuu wetu, kwanza kabisa, usafiri wa mijini hubadilishwa kwa mafuta ya gesi mbadala - akiba ni dhahiri sana na kubwa.
Uzoefu wa ulimwengu
Kufikia mwisho wa 2005, kulikuwa na zaidi ya magari milioni 4.6 ya CNG ulimwenguni. Viongozi wasio na shaka miongoni mwa nchi katika eneo hili ni Argentina, Brazil na Pakistan. Nchi mbili za kwanza zina kundi la magari ya silinda ya gesi (GBV) zaidi ya milioni moja.
Vituo vya kujaza CNG
Vituo vya kisasa vya kujaza CNG lazima vikidhi mahitaji yafuatayo:
■ gharama ya chini;
■ vipimo vya chini na uzito;
■ urahisi wa ufungaji na uendeshaji;
■ uhuru kutoka kwa mifumo ya usambazaji wa nguvu na joto;
■ usalama wa juu na faraja ya hali ya kazi kwa wafanyakazi wa huduma;
■ otomatiki ya udhibiti wa kituo;
■ Ufanisi wa kuongeza mafuta kwa usahihi wa kutosha kwa uhamisho wa ulinzi (hadi 2%).
Watengenezaji lazima wawe tayari kumpa mteja anuwai ya kutosha ya vituo vya kujaza CNG kulingana na utendakazi.

Argentina na Brazil wana mfumo ulioendelezwa vizuri wa vituo vya kujaza CNG (CNG). Kufikia mwanzoni mwa 2006, idadi ya vituo vya kujaza CNG vinavyofanya kazi katika nchi hizi ilizidi elfu moja, ambayo iliruhusu Argentina kuuza karibu mita za ujazo milioni 280. m ya gesi kwa mwezi, na Brazil - kuhusu mita za ujazo milioni 163. Ni vyema kutambua kwamba viwango vya juu zaidi katika ujenzi wa vituo vipya vya kujaza CNG vilibainishwa nchini Pakistani na China, ambapo ujenzi wa vituo zaidi ya 200 umepangwa. Zaidi ya vituo 100 vya kujaza CNG vinajengwa nchini Brazili na Iran, lakini Argentina, inayoongoza kwa idadi ya magari yanayotumia gesi, haina mpango wa kujenga vituo vipya vya kujaza CNG.
Urusi na CIS
Licha ya hifadhi kubwa ya gesi asilia, Urusi bado ni duni kwa Ukraine katika matumizi ya CNG na inachukua nafasi ya 12 katika nafasi ya ulimwengu (tazama Jedwali 3).

Meli ya Urusi ya magari yanayotumia methane inakadiriwa kuwa karibu 52,000. Leo nchini Urusi kuna vituo 215 vya kujaza CNG, 87% ambayo ni ya Gazprom, uwezo wao wa jumla wa kubuni ni.
ni kama mita za ujazo bilioni 2. m / mwaka, ambayo ingeruhusu kuongeza mafuta kwa magari 250,000 kwa mwaka. Mnamo 2005, vituo vya kujaza CNG vya Kirusi viliuza mita za ujazo milioni 237. m ya gesi asilia (mita za ujazo milioni 19.75 kwa mwezi).
Kwa hivyo, upakiaji wa vituo vya kujaza gesi vilivyopo nchini Urusi ni 10-15% tu, lakini kwa ujumla, katika miaka ya hivi karibuni, matumizi ya gesi asilia na usafiri wa barabara nchini Urusi yameongezeka kwa kasi kwa 25-30% kwa mwaka.


Douglas Consulting pia imeunda mtandao wake wa tata za kuongeza mafuta mengi (MFPs) nchini Urusi, ambayo sio tu inauza mafuta ya NGV, lakini pia inatoa huduma kamili za kubadilisha magari kuwa gesi asilia. Katika miaka ya hivi karibuni, makampuni mengine ya mafuta na gesi pia yamezingatia CNG. Kwa sababu ya sera ya Gazprom, miradi ya uwekaji gesi katika mikoa inawajibika kwa ujenzi wa vituo vya kujaza CNG, na tasnia nzima polepole inabadilishwa kuwa gesi. Kwa mfano, Shirika la Reli la Urusi linatekeleza kwa mafanikio mpango wa kubadilisha injini kuu za treni za dizeli kuwa gesi.
Mpango kama huo wa utengenezaji wa gesi wa mitambo ya kilimo unatayarishwa. Mpango wa "Mkakati wa Nishati wa Urusi kwa kipindi cha hadi 2020" unasema kuwa katika miaka ijayo matumizi ya mafuta ya gari yatakua kwa nguvu zaidi - kwa 15-26% ifikapo 2010 na kwa 33-55% ifikapo 2020. Wakati huo huo, kwa muda mrefu, gesi asilia iliyoyeyushwa na iliyobanwa itatumika kama mafuta ya gari pamoja na bidhaa za jadi za petroli kioevu (sawa na hadi tani milioni 5 za bidhaa za petroli ifikapo 2010 na hadi milioni 10-12. tani mwaka 2020).
Katika Tatarstan, eneo la mafuta la Kirusi, kuna vituo 9 vya kujaza gesi ya Tattransgaz LLC yenye uwezo wa jumla wa mita za ujazo milioni 70.6. m kwa mwaka, wakati upakiaji wao halisi ni wastani wa 7-8% ya uwezo wa kubuni kutokana na idadi ndogo ya magari ya silinda ya gesi. Mnamo 2006-2010 OOO Tattransgaz inapanga kuweka katika operesheni vituo 11 zaidi vya kujaza CNG. Kwa kuongeza, vituo kadhaa vya usambazaji wa gesi vinafanya kazi katika jamhuri, ambayo, baada ya ufungaji wa ziada wa moduli za compressor za kuongeza mafuta, inaweza kutoa kiasi kikubwa cha gesi ya asili iliyoshinikizwa kwa magari ya kuongeza mafuta. Hivyo, KKE nchini Urusi ina matarajio mazuri.
Ukraine
Kufikia mwisho wa 2005, kulikuwa na takriban magari 67,000 ya LPG na vituo 147 vya kujaza CNG nchini Ukrainia. Mauzo ya CNG yalifikia mita za ujazo milioni 540. m/mwaka. Hapo awali, vituo vingi vya kujaza CNG viliendeshwa na Ukravtogaz, lakini waendeshaji huru walianza kuonekana. Walakini, licha ya faida za kushawishi, uwezo kamili wa CNG bado haujafikiwa. Kulingana na makadirio ya miundo inayofanya kazi katika sekta ya gesi, Ukraine inaweza kuandaa tena magari 20-25,000 kila mwaka.
Wataalamu wanaamini kwamba moja ya sababu zinazowezekana za bakia ni ukosefu wa uzalishaji wa kisasa wa mitungi ya chuma-composite huko Ukraine. Watengenezaji wawili waliotajwa hapo awali hutoa mitungi ya chuma tu kwenye soko la ndani, na bado hawawezi kukidhi mahitaji ya soko kikamilifu.
Miongoni mwa kazi zinazohitajika kutatuliwa, pia kuna maendeleo ya mtandao wa GZS, msaada wa mamlaka ya serikali na manispaa katika eneo hili.
Armenia
Kulingana na habari ya Wizara ya Uchukuzi ya Armenia, karibu magari 38,000 kwa sasa yana vifaa vya mitambo ya gesi, ambayo ni kutoka 20 hadi 30% ya magari yanayoendeshwa nchini - idadi kubwa zaidi. Sababu ya kuongezeka kwa kasi kwa matumizi ya CNG ni tofauti kubwa kati ya bei ya gesi asilia iliyoshinikizwa na mafuta ya jadi ya magari. Kulingana na utabiri, viwango vya juu vya ukuaji wa mpito wa magari hadi gesi katika nchi hii itaendelea katika miaka ijayo, zaidi ya hayo, wanaweza kufikia 20-30% kwa mwaka.
Wanachama wengine wa Jumuiya ya Madola
Tajikistan inakabiliwa na ongezeko kubwa la matumizi ya gesi asilia kwa usafiri wa barabara. Kuanzia 1997, baada ya kutolewa kwa amri inayofanana ya serikali ya nchi, idadi ya vituo vya kujaza CNG iliongezeka mwaka 2006 kutoka 3 hadi 53. Kimsingi, vituo hivi havina tija kubwa. Hadi sasa, mtandao wa vituo vya CNG nchini Belarus una vituo 24 vya CNG katika miji 17 ya jamhuri, vituo 5 vya kujaza gesi ya simu. Hifadhi ya huduma - magari elfu 5.5 ya LPG. JSC Beltransgaz imeandaa mkakati wa kupanua matumizi ya CNG, kwa kuzingatia mpango wa kitaifa wa kupanua matumizi ya gesi kama mafuta ya gari, na dhana ya kukuza mtandao wa vituo vya kujaza CNG. Kufikia 2010, imepangwa kuongeza idadi ya LPG hadi 14.5 elfu na kiasi cha mauzo ya CNG hadi mita za ujazo milioni 72.3. m/mwaka.
Nchini Moldova na Uzbekistan, mpito wa magari kwenda kwa gesi asilia iliyobanwa na kimiminika sio haraka sana. Kwa hivyo, huko Moldova kuna GVAs elfu 4.5 na vituo 8 tu vya kujaza CNG. Huko Uzbekistan, chini ya vitengo elfu 10 vya magari yanayotumia mafuta ya gesi huendeshwa (chini ya 1% ya meli nzima ya gari), karibu tani elfu 30 za gesi ya hydrocarbon iliyoyeyuka na mita za ujazo milioni 70-72 hutumiwa. m CNG, ingawa rasilimali asili inaweza kuongeza kiasi cha HBA.

Breki kwa CNG
Kulingana na wachambuzi wa soko, kuna matatizo yanayozuia mpito mpana kwa CNG. Ya kuu ni:
■ gharama kubwa ya kuandaa tena magari ya kuendesha gesi na mara nyingi ukosefu wa fedha muhimu kwa madhumuni haya kutoka kwa kaya, huduma, nk;
■ Ukosefu wa uzalishaji mkubwa wa magari ya LPG ya kumaliza na automakers ya Kirusi;
■ mtandao usio na maendeleo wa vituo vya kujaza CNG. Katika nchi za Ulaya, pointi za kujaza ziko umbali wa kilomita 30 kutoka kwa kila mmoja, na katika Shirikisho la Urusi kuna njia ambapo hakuna kituo cha kujaza CNG kwa maelfu ya kilomita.

Kwa kuongeza, ni muhimu kutatua masuala ya kiwango cha juu cha kushuka kwa thamani (hasa kwa suala la hifadhi ya injini) ya meli ya magari ya mali ya manispaa na mashirika ya serikali, kutokuwa tayari kwa wafanyakazi katika mikoa mingi ya Shirikisho la Urusi kwa magari ya huduma. inayoendesha CNG. Katika Urusi, kuna idadi ndogo ya makampuni ambayo yana vyeti na yanaweza kubadilisha magari kufanya kazi kwenye CNG, kukagua gari na LPG kwa wakati. Tatizo hili ni muhimu hasa kwa mikoa.
Kubadili usafiri kwa gesi asilia bila shaka ni kazi muhimu na, kwa njia nzuri, yenye manufaa ya kiuchumi, lakini suluhisho lake linawezekana tu kwa ushiriki wa moja kwa moja wa mashirika ya idara husika na usaidizi wa serikali.

Urusi, ambayo ina akiba kubwa zaidi ya gesi asilia duniani, haiwezi kumudu kutochukua fursa ya hali hiyo kueneza CNG na ikiwezekana kuchukua nafasi ya nishati asilia.

Sergey Kim Oktoba 2006

P.S. Kwa niaba yangu mwenyewe, naweza kuongeza kwamba mume wa jamaa yangu, ambaye amekuwa akifanya kazi kama dereva wa teksi kwa zaidi ya miaka 15, mara kwa mara hubadilisha magari yake mapya yaliyonunuliwa kuwa methane, na baada ya kufanya kazi upya, gharama ya mafuta ya mileage ya gari hupunguzwa. karibu mara 3 ikilinganishwa na petroli.

Ni, kwa kusema, uzoefu wa moja kwa moja.

Machapisho yanayofanana