Διερεύνηση της δυνατότητας χρήσης φορητού αναλυτή καυσαερίων για την καταγραφή και αξιολόγηση των εκπομπών ΝΟχ ναυτικών κινητήρων-εφαρμογή στο εργαστήριο και εν πλω

Abstract

Αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας είναι η αξιολόγηση της δυνατότητας χρήσης ηλεκτροχημικών αισθητήρων και εν γένει φορητού αναλυτή, ως εναλλακτική λύση έναντι της χρήσης πρότυπων μεθόδων,που παρουσιάζουν πρακτικές δυσκολίες για μετρήσειςσυγκεντρώσεων των καυσαερίων σε ναυτικούς κινητήρες Ντήζελ εν πλω. Η αξιολόγηση του φορητού αναλυτή, βασίζεται τόσο σε εκτενή πειραματική διερεύνηση που διεξάχθηκε στο Εργαστήριο Μ.Ε.Κ της ΣΧολής Μηχανολόγων Μηχανικών, όσο και σε εφαρμογή του, σε εν λειτουργία ναυτικού κινητήρα Ντήζελ. Στα πλαίσια της ενδελεχούς διερεύνησης, ο φορητός αναλυτής εξετάστηκε για την δυνατότητα χρήσης προκειμένου να προσδιοριστεί με την απαιτούμενη ακρίβεια η στοιχειομετρική σύσταση του καυσαερίου και η χρήση αυτών των τιμών για το προσδιορισμό της ειδικής εκπομπής οξειδίων του αζώτου ((NOx[g/kWh]). Η τιμή αυτή χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της συμμόρφωσης του κινητήρα με το Κανονισμό (13) του "Παραρτήματος VI" της διεθνούς σύμβασης "MARPOL 73/78" σχετικά με τα πρότυπα όρια εκπομπών ΝΟx.

The purpose of this thesis is to evaluate the possibility to use electrochemical sensors and portable emissions anaylzer in general,as an alternative to the use of standard exhaust gas analyzers, which present practical difficulties for on-board measurement of marine diesel engine gaseous exhaust emissions. The evaluation of the portable analyzer is based on both extensive experimental research conducted at the Internal Combustion Engine Laboratory (I.C.E.L) of the Mechanical Engineering School and its application on a marine diesel engine whilst in operation. As part of this thorough investigation, the portable analyzer was tested in relation to its potential and its accuracy in measuring the stoichiometric composition of the exhaust gas, determining the specific emissions of nitrogen oxides (NOx[g/kWh]) and monitoring engines' compliance with the Regulation (13) , Annex VI of the International Convention "MARPOL 73/78" regarding NOx emissions standards.