teplotekhnika (852911), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Температура застывания определена нормативами.290Испаряемость характеризует фракционный состав топлива и упругость его паров при 38 °С.Коксуемость - свойство жидкого топлива образовывать сухой углеродистый остаток (кокс) при нагревании его без доступа воздуха. По вели-чине коксуемости судят о способности топлива создавать нагар в цилиндрах двигателей или топках котлов. Образование нагара приводит к неполному сгоранию топлива, повышенному износу деталей и т.п. Дляуменьшения коксуемости в топливо вводят специальные антинагарныеприсадки.Коррозионность топлива зависит от содержания в нем кислот, щелочей и серы. Органические кислоты в топливе вызывают коррозию трубопроводов, емкостей, топливной аппаратуры и всех деталей, с которыминефтепродукт соприкасается.
Наличие водорастворимых кислот и щелочей в топливе опасно еше в большей степени, чем наличие органическихкислот, из-за их сильного разрушаюшего действия практически на всеметаллы. В топливах, предназначенных для использования в двигателях,присутствие водорастворимых кислот и шелочей недопустимо.Сера в нефтепродуктах присутствует в свободном состоянии, а такжев виде сернистых соединений сероводорода, меркаптанов и др. Особенно коррозионно активны получающиеся после сгорания серы окислы(ЅО2 и 503), образующие при взаимодействии с влагой кислоты. Крометого, присутствие серы в топливе увеличивает нагароотложение в Цилиндрах, канавках поршней, на деталях выпускной системы ДВС, причемнагар имеет повышенную кислотность.
Сернистое топливо изменяеттакже и состав смазки двигателей. Содержание серы в сернистых соединениях определяется по специальным методикам.Фракционный состав топлива качественно характеризуется температурами кипения, а количественно - температурами выкипания 10, 50, 90и 97 + 98% топлива . Низкие температуры выкипания 90% топлива свойственны высококачественным топливам.Упругость насыщенных паров топлива - это давление, при которомпар находится в термодинамическом равновесии с испаряюшейся жидкостью.
Чем выше упругость, тем интенсивнее испарение и лучше пусковые свойства топлива применительно к двигателям. Вместе с тем, высокая упругость паров ведет к потерям топлива при хранении, возрастаетего пожароопасность, вероятность образования паровых пробок и т.д.Температуры вспышки и воспламенения характеризуют способностьтоплива к вступлению в реакции горения и взрыва. Высокореакционныетоплива имеют низкие температуры вспышки и воспламенения.Механические примеси топлива (пыль, песок, металлические и прочиетвердые включения) имеют, как правило, абразивный характер и приво-дят к преждевременному износу топливной аппаратуры, засорению отверстий форсунок и прецизионных пар.
При определении примесей рас291твор нефтепродукта фильтруют и по остатку на высушенном фильтре судят о количестве примесей.Содержание воды в нефтепродуктах вредно по двум причинам. Вопервых, вода вызывает коррозию емкостей для хранения и топливныхбаков. Во-вторых, температура замерзания воды (О °С) всегда выше ми-нимальных температур использования нефтепродуктов и их хранения,что приводит к образованию ледяных пробок в резервуарах, топливныхбаках машин и топливопроводах. В связи с этим стремятся исключитьпопадание влаги в топливо.
В лабораторных условиях содержание водыопределяют методом перегонки топлива и выделения при этом воды вмерный сосуд.Зольность топлива вызывает усиленный износ деталей кривошипношатунного механизма. Зольность определяют путем сжигания навескиочищенного от механических примесей топлива на беззольном фитиле ипрокаливанием коксового остатка.Важнейшими показателями качества моторных топлив являются октановое и цетановое числа.Октановое число карбюраторного топлива (бензина и кероси на) хара-ктеризует детонационную стойкость топлива.
Для оценки детонационной стойкости топлива составляют смесь, которая состоит из изооктана(СЗНІЗ) и нормального гептана (С7Н16). Изооктан считают абсолютностойким против детонации (октановое число 100), гептан - абсолютнонестойким (октановое число О). Различные содержания этих углеводородов в смеси дает эталонное топливо с разной склонностью к детонации.Октановое число испытуемого топлива показывает долю изооктана впроцентах в таком эталонном топливе, которое по своим детонационным свойствам равноценно испытуемому.Октановое число определяют по моторному и исследовательскому методам на стандартном одноцилиндровом двигателе с переменной степеньюсжатия, которую изменяют в процессе испытания до появления в испытуемом топливе детонации. После этого подбирают эталон ное топливо, детонируюшее в тех же условиях и состав которого (октановое число) известен.Цетановое число характеризует воспламеняемость дизельного топлива и период задержки воспламенения, т.е.
период времени между впрыском топлива и его воспламенением. Чем меньше этот период, тем болееплавно сгорает топливо. При большом периоде задержки воспламененияв цилиндре скапливается значительная часть циклового заряда топлива,которое затем сгорает быстро, с сильным толчком на поршень (жесткаяработа двигателя).Цетановое число испытуемого топлива определяют по равнозначному эталонному топливу, которое составляется из смеси двух углеводородов - цетана (С16Н34), обладающего легкой воспламеняемостью, и трудновоспламеняюшегося а-метилнафталина (С ЮН7СН 3).292Цетановое число - это доля цетана в процентах в эталонном топливе,имеющем одинаковую воспламеняемость с испытуемым. Чем выше цетановое число, тем эффективнее сгорание топлива, устойчивее и мягчеработа дизеля.
Цетановое число определяют на моторной установкеИТ9-3, основой которой является одноцилиндровый четырехтактныйдвигатель с переменной степенью сжатия. Оптимальные значения цетановых чисел для различных топлив колеблются в пределах 40-55. Кромеперечисленных качеств, топлива оценивают по целому ряду других показателей, которые не имеют прямого практического значения.В зависимости от назначения жидкое топливо подразделяется на следующие основные группы:0топливо для двигателей с искровым зажиганием - авиационныеи автомобильные бензины;0топливо для турбореактивных и турбовинтовых двигателей авиационные керосины;0топливо для тракторных карбюраторных двигателей - керосин илигроин (керосин используется таюке для технологических и бытовых целей);Фтопливо для двигателей с воспламенением от сжатия - дизельное топливо;Фкотельное и печное топлива;0сжиженные нефтяные газы.Авиационные и автомобильные бензины относятся к карбюраторнымтопливам.Авиабензины представляют собой смесь высокооктановых бензинов,этиловой жидкости и антиокислителя.
Марки бензинов (Б-ІОО/ 130,5-95/ 130, 5-91/ 1 15 и Б-70) и их качества определены нормативами. Числитель дроби в марке соответствует октановому числу, а знаменатель -сортности бензина.Детонационные свойства авиабензинов оценивают, кроме октанового числа, сортностью. Сортность бензина показывает в процентах мощность, которую можно развить на богатой смеси топлива с воздухом донаступления начала детонации по сравнению с мощностью, развиваемой тем же двигателем на чистом изооктане.Автомобильные бензины выпускаются пяти сортов: А-72, А-76, Аи93 (Ай-92), Аи-95, Аи-98. Здесь цифра означает октановое число: чем оновыше, тем большими антидетонационными свойствами обладает топливо.
Бензины А-72 и А-76 применяют для автомобильных двигателей состепенью сжатия выше 6,5 (грузовые автомобили, мотовозы и отдельныетипы легковых автомобилей). Бензин марки Аи-93 используют в двигателях легковых и грузовых автомобилей со степенью сжатия до 9, накладывающей жесткие условия на детонационную стойкость топлива. Высокооктановые бензины Аи-95 и Аи-98 применяются для автомобилейвысшего класса и перспективных образцов двигателей.293Лигроины и керосины- это смеси фракций прямой перегонки нефти ссоответствующими продуктами термического крекинга. Они используются в качестве топлив для карбюраторных тракторов. Лигроин имеет октановое число не менее 54; керосин моторный вырабатывается двух сортов; тракторный - с октановым числом не менее 40 и высокооктановый - с октановым числом не менее 45. Керосин осветительный на транспорте используется как технологическое топливо для резки металлов и мытья деталей.Карбюраторные топлива должны обладать низкими температурамизастывания и помутнения (высокой химической стабильностью и минимальной склонностью к смолообразованию), не должны содержать водо-растворимых кислот и шелочей, воды и механических примесей.
В автомобильные бензины допускается добавление присадок, улучшающих ихантидетонационные свойства (антидетонаторы). В качестве антидетонаторов применяют тетраэтилсвинец [Рв(С2Н5)4], повышающий октановое число топлива. Бензины с такой присадкой называются этилированными. Отрицательное свойство этих бензинов - сильная токсичность,поэтому обращаться с ними следует чрезвычайно осторожно, не допуская их попадания на кожу и внутрь организма. Отличительным являетсяЦвет этих бензинов - желтый, оранжевый или зеленый.Топлива для транспортных дизельных двигателей должно обладать сле-дующими свойствами:0000В0иметь высокую теплоту сгорания и хорошую воспламеняемостьдля удобства пуска двигателя в любое время года, обеспечения егомягкой и экономичной работы;иметь оптимальную вязкость, обеспечивающую хорошее качествораспыливания топлива;не содержать механических примесей, воды, растворимых кислот,шелочей, большого количества серы;не образовывать нагара, смолистых и лаковых отложений на деталях топливной аппаратуры и цилиндропоршневой группы двигателей.настоящее время на судах речного флота используются следующиесорта нефтяных топлив:дистиллятное маловязкое для высокооборотных дизелей с часто-той вращения вала 16,7 с*І и выше;0 дистиллятное средней вязкости для стационарных и судовых дизе-лей с частотой вращения вала 8,4-16,7 с-';0 моторное топливо марок ДТ и ДМ, которое при использованиитребует подогрева до 70 °С перед форсун кой.Дизельные топлива для транспортных средств относятся к первойгруппе.
Производятся дизельные топлива следующих сортов:0 Л (летнее), используемое при температурах окружающей среды10 > О °С;294З (зимнее), рекомендуемое для дизелей при 10 > - 20 °С;ЗС (зимнее северное), применяемое при 10 > -50 °С.Все зимние сорта топлив имеют повышенное содержание углеводородов легких фракций, что облегчает пуск двигателя при низких температурах.По содержанию серы дизельные топлива делятся на малосернистые(Ѕр < 0,296) и сернистые (ЅР < 0,5%), на что указывает соответствующеечисло рядом с маркой топлива, например ЗС05.Котельное и печное топлива являются жидкими видами топлива. Кним относятся мазуты следуюших групп:Ф флотские ФЅ и Ф12, предназначенные для судовых котлов, газовых турбин и двигателей;топочные марок 40 и 100, для мартеновских печей (МП);печное бытовое топливо.Флотские мазуты в своей основе состоят из мазутов прямой перегонки нефти с добавлением газойлевых фракций крекинга, а в мазут Ф12вносят еще и тяжелые крекинг-остатки.
Топочные мазуты состоят в основном из тяжелых остатков крекинг-процесса и прямой перегонкинефти. Мазут марки 40 используют на судах, в котлах и промышленныхпечах. Мазут марки 100 предназначен главным образом для электростанФФЦий.Числа в марке мазута означают вязкость мазута в градусах условнойвязкости (°ВУ) при 50 °С. Очевидно, что флотские мазуты относятся кмаловязким топливам, а топочные - к высоковязким. Мазуты имеют высокие температуры застывания: флотские - 5-8 °С; топочные - до+25 °С. Поэтому мазуты топочные и для печей необходимо подогреватьперед перекачкой в емкости или при подаче к форсункам.Так, мазут 100 при сжигании в топках стационарных котлов должениметь вязкость около 10° ВУ, для чего его необходимо подогревать передфорсункой до 90 °С.Условия эксплуатации судовых энергетических установок предъявляют специфические требования к используемым в них топливам. Поэто-му нефтеперерабатывающей промышленностью были разработаны специальные сорта судовых топлив - судовое маловязкое (СМТ), судовоевысоковязкое (СВТ) марок «л» и «т».Возрастающий дефицит нефтяных топлив и изменение структуры ихпотребления вызывают необходимость использования альтернативныхтоплив.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
