ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.07.2024
Просмотров: 117
Скачиваний: 0
ДИЗЕЛЬНЫЕ ТОПЛИВА И УГЛЕВОДОРОДЫ, ИХ СОСТАВЛЯЮЩИЕ
В качестве дизельных топлив для быстроходных дизелей приме няются керосино-газойлевые фракции нефти. В тихоходных дизелях, обычно работающих в стационарных условиях, применяют более тя желое моторное топливо и даже мазуты. Дизели — самые экономич ные тепловые двигатели, их к. п. д. может достигать 45%. Недостат ком этих двигателей является высокий удельный вес и невозможность достичь большой мощности в одном агрегате.
Принципиальное отличие этого типа двигателей от других заклю чается в сгорании топлива в результате самовоспламенения. Вначале в цилиндре двигателя компремируется воздух, давление может дости гать 40 бар, а температура — 550—650° С. В конце хода сжатия в ци линдр под давлением впрыскивается тонкораспыленное -топливо, ко торое в этих условиях самовоспламеняется. Из этого вытекает основ ное техническое требование к дизельным топливам — наиболее вы сокая способность к самовоспламенению.
В дизельных топливах являются желательными те свойства угле водородов, которые противопоказаны бензиновым углеводородам; если последним нужна устойчивость против самовоспламенения, то в случае дизельных топлив необходима быстрая окисляемость, дохо дящая до самовоспламенения. Легкое самовоспламенение не свойст венно низкомолекулярным (бензиновым и газовым) углеводородам, ароматические углеводороды очень трудно окисляются и, следова тельно, также трудно самовоспламеняются. Поэтому наиболее жела тельными компонентами дизельного топлива следует считать нормаль ные алканы и полиметилены. Эти углеводороды окисляются и самовос пламеняются скорее других. Повышение степени сжатия и обеднение смеси в дизелях приводит не к увеличению, как в случае с бензино выми двигателями, а к уменьшению детонационного стука в дизеле.
Оценка горючего для дизелей производится моторным методом на испытательных установках с дизельной головкой в стандартных ус ловиях. Детонационная оценка дается в цетановых числах по анало гии с октановыми для бензинов.
Цетановым числом называют процентное содержание (по объему) цетана в смеси с а-метилнафталином, эквивалентной по самовоспла меняемости испытуемому топливу в стандартных условиях испытания. При этом цетановое число самого цетана (гексадекана — С1сН34) при нято считать равным 100, а цетановое число а-метилнафталина (С10Н7—СН3) считают равным нулю. Цетановые числа дизельных топ лив нормируются в пределах от 40 до 50 ед. Высокие цетановые числа отражают лучшие пусковые свойства наиболее короткий период за держки самовоспламенения, большую полноту сгорания и, следова тельно, меньшую задымленность выхлопных газов и склонность к нагарообразованию (табл. 23).
Оценку детонационных свойств дизельных топлив можно еще про изводить с помощью так называемого дизельного индекса (ДИ), ко торый, в свою очередь, выводится на основе экспериментального
4 6
|
|
|
|
Т а б л и ц а 23- |
|
|
Цетановые |
числа углеводородов |
|
|
|
Углеводороды |
Цетановое число |
|
|
|
Алканы (СпН2„ ; 2) |
|
|
С12 |
|
|
72.0 |
|
Додека н ...................................................... |
|
|
||
3- |
Этилдекан..................................... |
|
|
46.5 |
4, |
5-Диэтплоктам . . ............................... |
20,2 |
||
2, 2, 4, 6, 6-Пеитаметилгептан............... |
|
8,8 |
||
Сіл |
5-Диметилундекан |
|
58.0 |
|
2, |
|
|||
5-Бутилнонан.............................................. |
|
|
53.5 |
|
4- |
Пропилдекан |
. .......................... |
|
39.5 |
Сі4 |
|
|
39.5 |
|
2, 7-Диметнл-4, 5-диэтнлоктан............... |
|
|||
Сю |
............................... |
100.0 |
||
Гексадеиан (цетан) . . |
||||
7, |
8-Днметилтетрадекан........................... |
|
40.5 |
|
Cl7 |
|
|
70.0 |
|
7- |
Бутилтридекан .......................... |
|
||
Cis |
8-Диэтилтетрадекаи |
|
67.5 |
|
7, |
|
|||
9-Метилгептадекан ................................... |
|
|
66.0 |
|
8- |
Пропилпентадекан...................... |
|
48.2 |
|
5, |
б-Дибутилдекан ................................... |
|
|
29,8 |
Сго |
|
|
59.5 |
|
9, |
10-Днметилоктадекан........................... |
|
||
С2і |
|
|
83,0 |
|
8- |
Гексилпентадекан ...................... |
|
||
Сов |
|
■ • ■ |
48.2 |
|
2, |
9-Днметил-5, 6-диизоамилдекан |
|||
С24 |
|
|
87.5 |
|
9- |
Гептнлгептадекан ...................... |
|
||
9, |
10-Дипропилоктадекан....................... |
|
47.3 |
|
|
|
Алкены (СпН2л) |
|
|
Сі4 |
|
|
29 |
|
Тетрадецен .................................................. |
|
|
||
Сю |
|
|
45,6 |
|
5- |
Бутилдодецен-4.......................... |
|
||
7, 10-Диметилгексадецен-8....................... |
|
43 |
||
8-Пропилпентадецен................................... |
|
|
28 |
|
Сгі |
|
|
47,3 |
|
8-Гексилпентадецен ............................... |
|
... |
||
С24 |
|
|
56 |
|
10, |
13-Диметилэіікезен............................... |
|
||
|
|
Цикланы (СлН,п) |
|
|
Л-Метнлдодецилциклогексан (С19Н38) . . . . |
70 |
|||
Циклогексилметилдодецнлметан (С20Н40) ■ • ■ |
57 |
|||
Циклогексилдиметилтрндецнлметан |
(C22Hj4) . |
44,7 |
||
Циклогексилпентадецнлбутнлметан |
(С2вН52) . |
65,5 |
||
\
47
|
|
П р о д о л ж е н и е т а б л . 23 |
Углеводороды |
Цетановое число |
|
Бицикланы |
(С M9fH2) |
|
Декалин (С40Н18) .................................................. |
|
48,2 |
шрет-Бутилдекалип (С14Н»Г,) ........................... |
|
23.6 |
ашор-Бутилдекалнн (С14Н2о ) ............................... |
|
33.7 |
Бутилдекалин (С14Н20) ....................................... |
|
31.6 |
Метилднпропнлдекалинметан (С48Н34) . . . . |
21 |
|
Октилдекалии (С18Н34) ....................................... |
|
30.7 |
Днметилоктнлдекалинметан (С24Н40) ............... |
36.8 |
|
Гомологи тетралнна (C(jH9(I_ 8) |
|
|
Диоктнлтетралин (С2вН44) ................................... |
|
25,4 |
ягрет-Бутилтетралнн (С14Н20) ........................... |
|
16,6 |
Пропилтетрални (CJ3H48) ................................... |
|
7,9 |
Гомологи бензола (С |
|
|
Додецилбензол (С18Н30) ....................................... |
|
58 |
Феннлнонилметнлметан (С17Н28) ....................... |
50,8 |
|
1, 2, 4-Трнметил-5-гексадецинлбензол (С25Н44) |
42 |
|
Пропплоктилфеннлметаи (С18Н30) ................... |
42 |
|
Феннлдигексилметан (С10Н32) ........................... |
(С21Н36) . . . |
40.3 |
Фенилдпметилпентадецнлметан |
39.5 |
|
Гептплбензол (С13Н20) .......................................... |
|
35 |
Феннлметилгексилметан (С44Н22) . . . . . . . |
32.5 |
|
Октилбензол (С14Н22) ........................................... |
|
31.6 |
Гексилбензол (СІ2Н18) .......................................... |
|
26.3 |
Фенилдиизобутилгептилметан (С22Н39) . . . . |
18.4 |
|
Фенилдибутилнонилметан (C21H3S) ................... |
14,0 |
|
Нонилбен'зол (С15Н24) .......................................... |
|
4.4 |
Гомологи нафталина |
|
|
Октилнафталин (С18Н , [ ) ..................................... |
|
17.5 |
Диметилоктилнафтилметан (С2іН30) ............... |
17.5 |
|
Метилдибутилнафтилметан (С20Н28) ............... |
12,3 |
|
Днпропмлнафтилметилметаи (СіаН24) ............... |
8,8 |
|
Бутилнафталин (С14Н20) ..................................... |
. |
6,2 |
ß-mpem-Бутилнафталин (С14Н15) |
3,5 |
|
а-Метилнафталин (С41Н10) . . . ' ...................... |
0 |
|
определения анилиновой точки и /плотности испытуемого топлива по формуле
ДИ = 2,367 (АТ + 1 7 ,8 ) - /---------------------- |
|
|
1 |
|
|
\ |
Pf + |
0,004 |
|
Из формулы видно, что с повышением |
анилиновой точки (АТ) * |
|||
и уменьшением плотности испытуемого топлива |
(р4 ) увеличивается |
|||
* АТ — наименьшая |
температура в °С, |
при которой |
происходит взаимное |
|
■.растворение исследуемых |
углеводородов с анилином. |
|
||
.48
—Т а б л и ц а 24
Топливо для быстроходных дизелей
Показатели |
Нормы (ГОСТ 4749—49) |
|
||
ДЗ |
д-л |
ДС |
||
ДА |
||||
1. |
Цетановое число, не менее |
. . . . |
40 |
|
2. |
Фракционный состав: |
|
|
|
|
10% перегоняется при температу- |
200 |
||
|
ре, °С, |
не н и ж е ........................... |
|
|
|
50% перегоняется при температу- |
255 |
||
|
ре, °С, |
не в ы ш е ........................... |
|
|
|
90% перегоняется при температу- |
300 |
||
|
ре, °С, |
не в ы ш е ........................... |
|
|
|
96% перегоняется при температу- |
-330 |
||
3. |
ре, °С, |
не в ы ш е ........................... |
■ |
|
Вязкость |
кинематическая |
при |
|
|
4. |
20°С в сап в пределах............... |
2,5—4,0 |
||
Вязкость кинематическая при 50°С |
|
|||
5. |
в пределах ........................................... |
. . . . |
0,05 |
|
Коксуемость, %, не более |
||||
6. |
Кислотность в мг КОН на |
100 мл |
5 |
|
7. |
топлива, |
не б о л е е ........................... |
|
|
Зольность, %, не более................... |
|
0,01 |
||
8. |
Содержание серы, %, не более . |
0,2 |
||
9.Пробу на медную пластинку . . .
10.Содержание водорастворимых ки-
слот и щелочей...................................
11. Содержаине меха н ическнх п риме-
се й ..........................................................
12.Содержание воды ...............................
13.Температура вспышки в закры
том тигле), СС |
не н и ж е ................ |
35 |
14. Температура |
застывания, СС, |
не |
в ы ш е ) .................................................. |
|
—60 |
15.Коксуемость 10%-ного остатка, %,
не более ..............................................
16.Температура помутнения, СС, не вы ш е......................................................
40 |
45 |
200 |
— |
275 |
290 |
335 |
350 |
— |
— |
3,5—6,0 |
СО сл со о |
|
1 |
__ |
_ |
— |
— |
5 |
5 |
0,02 |
0,02 |
0,2 |
0,2 |
выдерживает
отсутствие
»
»
50 60
—45 —10
0,5 0,5
—35 —5
50
—
280
—
340
—
2,5—4,0
—
5
0,02
0,2
90
—15
0,5
—10
дизельный индекс (ДИ) и улучшаются самовоспламенение и другие моторные характеристики испытуемого топлива.
Для повышения способности к самовоспламенению и для сокраще ния периода задержки самовоспламенения предлагаются различные присадки, обычно состоящие из органических перекисей или нитро производных. Некоторыеприсадки повышают значение цетанового числа на 15—20 ед.
Из приведенных данных можно заключить, что алканы (С„Н, ,) нормального строения и их однозамещенные имеют высокие цетановые числа в пределах 47—100, для более разветвленных замещенных цета новые числа находятся .в пределах 9—60. С увеличением молекуляр ного веса углеводорода цетановые числа увеличиваются: алкены, (СЛН 3„) имеют цетановые числа в пределах 28—79, цикланы (С„Н2(1) —
■4 Заказ № 1566 |
49 |
