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
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