Файл: Силовые установки и промысловые механизмы маломерных судов рыбной промышленности (с двигателями до 100 л. с.) учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 125

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

сгорания; большую теплотворную способность; отсут­ ствие агрессивных соединений, вызывающих коррозию деталей цилиндрово-поршневой группы; малую коксу­ емость.

Дизельное топливо нефтяного происхождения по хи­ мическому составу представляет собой сложную смесь, состоящую из различных углеводородов.

В дизельном топливе, кроме углеводородов, в малых количествах содержатся сернистые и азотные соедине­ ния, органические кислоты и другие вещества. Для тото, чтобы правильно решить вопрос о пригодности жид­ кого топлива для сжигания его в дизелях различной быстроходности, необходимо знать его основные физи­

ческие и химические свойства.

 

 

Э л е м е н т а р н ы й

с о с т а в

дизельного

топлива

показывает содержание

в топливе

в весовых

долях со­

ставляющих его веществ. Элементарный состав топли­ ва зависит от месторождения нефти и изменяется в сле­ дующих пределах: углерода 84—88, водорода 10—14,

кислорода 0,05—3, серы

0,01—5%.

Т е п л о т в о р н а я

с п о с о б н о с т ь топлива ха­

рактеризуется количеством тепла, выделяющимся при полном сгорании 1 кг топлива. Различают высшую теп­ лотворную способность и низшую. Высшая теплотворная способность учитывает, кроме тепла, выделяемого при сгорании топлива, еще и тепло, выделяемое при конден­ сации водяных паров, образующихся при испарении во­ ды, содержащейся в топливе, и воды, получающейся при

сгорании водорода.

 

 

Температура

выхлопных, газов значительно

выше,

чем температура

конденсации

водяных паров, поэтому

в двигателях скрытая теплота

парообразования,

содер­

жащаяся в водяных парах, отводится вместе с выхлоп­ ными газами и не используется.

С о д е р ж а н и е

в о д ы в топливе нежелательно1

так как уменьшается теплотворная

способность его и

возможна

коррозия плунжерных и игольчатых пар. Об­

воднение

топлива

(после получения

оно безводно) про­

исходит в цистернах при транспортировке его, а также при хранении на судне в цистернах основного запаса. Воду из топлива удаляют перед поступлением его в расходно-отстойные цистерны в специальных сепарато­ рах и отстойниках.

59



П л о т н о с т ь

т о п л и в а

измеряется при темпера­

туре 20°С. По плотности молено

определить количество

топлива в судовых

цистернах,

а

также принадлежность

его к легким или тяжелым сортам. Косвенно на основа­

нии плотности топлива можно

составить

представление

о способности его к самовоспламенению.

Тяжелое топ­

ливо воспламеняется

труднее,

чем легкое. Плотность

дизельных топлив изменяется в пределах 0,8—0,95.

В я з к о с т ь , или

внутреннее трение,

характеризует

текучесть топлива по трубопроводам и качество его распыливания. Различают кинематическую и условную вязкость.

Кинематическая

вязкость, или удельный коэффици­

ент внутреннего трения,

измеряется

при

данной темпе­

ратуре

и по техническим

условиям на топливо выража­

ется в

сотых долях

стокса (см 2 - с1 ),

или

сантнетоксах.

Условная вязкость топлива измеряется при данной температуре и обозначается в градусах ВУ (вязкость условная). Величина условной вязкости ВУ представ­ ляет отношение времени истечения 200 мл топлива при данной температуре ко времени истечения дистиллиро­ ванной воды при температуре 20°С через стандартное отверстие в специальном приборе вискозиметре. При

обозначении вязкости

топлива обязательно указывает­

ся температура,

при

которой

вязкость

была

изме­

рена. Вязкость

дизельного топлива

не

должна

пре­

вышать 5° ВУ при температуре

50°

С. Если вязкость

окажется больше, то перед использованием топливо по­ догревают.

Вязкость топлива зависит от температуры и от дав­ ления. С повышением температуры вязкость топлива уменьшается, а с увеличением давления — возрастает. Для высокооборотных дизелей вязкость топлива при 50° С должна находиться в пределах 1,15—1,7 ВУ.

Ф р а к ц и о н н ы й

с о с т а в

определяет

однород­

ность топлива по составляющим

его -фракциям

(легкие,

тяжелые), имеющим

различную

температуру

кипения.

Желательно, чтобы фракционный состав дизельного топлива был такой, при котором температура кипения его изменялась в небольших пределах. Процесс сгора­

ния топлива с легкими и тяжелыми фракциями

(с низ­

кой

и

высокой температурами кипения) ухудшается,

так

как

тяжелым фракциям придется гореть

в среде


газов от сгорания легких фракций и при

значительно

меньшем коэффициенте избытка

воздуха.

 

Т е м п е р а т у р а

в с п ы ш к и — это

такая мини­

мальная температура

нагрева

топлива в

специальном

приборе, при которой образующиеся пары вместе с воз­ духом вспыхивают при поднесении к ним источника от­ крытого пламени. Чем больше в топливе легких фракций, тем ниже температура его вспышки. Темпера­ тура вспышки характеризует пожарную безопасность топлива, но не определяет степень пригодности его для сжигания в двигателях. Температура вспышки топлива для быстроходных дизелей находится в пределах 35— —90°С.

Т е м п е р а т у р а с а м о в о с п л а м е н е н и я — это минимальная температура, при которой топливо в сме­ си с воздухом воспламеняется без какого-либо посто­ роннего источника пламени и продолжает гореть. Тем­ пература самовоспламенения топлива зивисит от тем­ пературы, давления и состава среды, в которой происходит самовоспламенение. Температура само­ воспламенения дизельных топлив в воздушной сре­ де по опытным данным находится в пределах 450— 550° С.

Важнейшей

характеристикой,

оценивающей

каче­

ство воспламенения дизельных топлив, является

ц е т а -

н о в о е ч и с л о .

Цетановое число

равно процентному

содержанию

(по

объему)

цетана

в смеси с а-метил-

нафталином,

при котором

периоды

задержек самовос­

пламенения

этой

смеси и испытуемого топлива

равны.

Воспламеняемость цетана принимают за 100%, а а-ме- тилнафталина за 0%. Период задержки самовоспламе­ нения дизельного топлива измеряется в секундах или углах поворота коленчатого вала и соответствует пери­ оду от момента достижения температуры самовоспла­ менения топлива до его воспламенения.

Цетановое число дизельного топлива определяют опытным путем на специальных одноцилиндровых стандартных двигателях. Значения цетановых чисел

топлива, применяемого в

судовых дизелях, изменяются

в следующих

пределах:

для малооборотных

от

30 до

50, для высокооборотных

от 40 до 60. Повышение

цета­

новых чисел

дизельного

топлива выше 40—60

нецеле­

сообразно, так как при этом наряду с уменьшением пе-

61


риода задержки

самовоспламенения, увеличивается

удельный расход топлива.

Т е м п е р а т у р а

з а с т ы в а н и я — это такая" тем­

пература, при которой топливо теряет свою подвиж­

ность. Температура застывания

топлива

для

быстро­

ходных

дизелей находится

в пределах

от

10 до

—60° С,

а для тихоходных

дизелей

от 5

до + 5 ° С.

М е х а н и ч е с к и е п р и м е с и

в

топливе

(пыль, пе­

сок, окалина) нежелательны, так как могут быть причи­ ной засорения фильтров, заедания игл форсунок и преж­

девременного износа топливной

аппаратуры.

К о к с у е м о с т ь

является

косвенной характери­

стикой

склонности топлива к

нагарообразованию. Ча­

стицы

кокса, или нагара, образуются в

результате не­

полного сгорания и разложения топлива.

Коксуемость

топлива выражается

коксовым

числом,

определяемым

в приборе Конрадсона по содержанию кокса в процен­ тах от количества топлива. Образование кокса'1 в топли­ ве при сгорании в цилиндре не должно превышать для многооборотных дизелей 0,05—0,1%, а для малооборот­

ных 3—4%. Нагарообразование

в дизелях вызывает

засорение топливораспылителей

форсунок

и может вы- '

звать загорание колец и потерю их подвижности.

Н а л и ч и е с е р ы и с е р н и с т ы х

с о е д и н е н и й

в дизельном топливе вызывает увеличение коррозийно­

го износа цилиндра и поршня.

Кроме

того, концентри­

руясь в нагарах,

сернистые образования

значительно

повышают их твердость. Содержание

серы в

топливе

для быстроходных

дизелей не должно

превышать 0,2%.

К и с л о т н о с т ь

т о п л и в а

также

способствует

повышению нагарообразования

и коррозийного

износа

деталей дизеля. Кислотность топлива выражается чис­ лом миллиграммов едкого кали, требуемого для нейтра­

лизации 100 мл топлива. Кислотность

дизельного

Toni

лива не должна превышать 10 мг КОН.

 

 

З о л ь н о с т ь т о п л и в не должна

превышать

для

многооборотных дизелей 0,025%, а для малооборотных не больше 0,08%. Зола, образующаяся при сгорании

топлива, способствует увеличению

износа

поршня и

цилиндровой втулки.

 

 

 

 

А н т и д е т о н а ц и о н н ы е

с в о й с т в а

являются

важной характеристикой

топлива, применяемого в кар­

бюраторных двигателях.

Процесс

сгорания

в них в за-

62