Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Консп_лекц_ПММ_2013.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
6.93 Mб
Скачать

5. Газоподібне паливо

5.1. Загальні відомості. Класифікація

5.2. Характеристика і асортимент газоподібного палива

5.3. Застосування газоподібного палива у ДВЗ

5.4. Суть процесу газифікації. Використання генераторного газу

5.5. Особливості одержання і використання біогазу

5.6. Особливості застосування газоподібного палива в сільському господарстві

5.7. Закордонні класифікації газоподібних палив

5.1. Загальні відомості. Класифікація

У лісовому та сільськогосподарському виробництві газоподібне паливо використовується для різних технологічних (опалення теплиць, парників, тваринницьких і птахівницьких комплексів, виробничих приміщень, в сушилках тощо) і побутових цілей, а також у двигунах внутрішнього згоряння.

Газоподібне паливо – це суміш різних газів (горючих і негорючих). Основними горючими компонентами є водень (Н), окис вуглецю (СО), метан (СН4), та газоподібні вуглеводні: етан (С2Н2), бутан (С4Н10), іноді сірководні (СnНm). Негорючі компоненти – вуглекислий газ (СО2), азот (N2), кисень (О2).

У паливному балансі України газоподібне паливо з кож­ним роком займає все вагоміше місце. Великі перспективи вико­ристання газу в лісовому і сільському господарствах як для технологічних, так і побутових потреб. Газоподібне паливо в останні роки все ширше використовують у двигунах внутрішнього згоряння (ДВЗ).

Газоподібне паливо порівняно з іншими видами палив має такі переваги:

  • згорає майже із теоретичною кількістю повітря, що за­безпечує високий коефіцієнт корисної дії (ККД) і більшу темпе­ратуру згоряння;

  • дешеве і після вугілля найпоширеніше, з великими при­родними запасами;

  • при згорянні не утворює небажаних продуктів сухої кіп­тяви, диму і сірчастих сполук, а також виділення значно меншої кількості продуктів, які забруднюють навколишнє середовище;

  • легко запалюється при будь-якій температурі навко­лишнього середовища;

  • порівняно просто підводиться від газопроводів до об’єк­тів споживання і дає можливість централізованого зберігання;

  • дешевше інших видів палива;

  • може бути використане в стиснутому і зрідженому стані, в особливості у двигунах внутрішнього згоряння;

  • володіє високим протидетонаційними властивостями, а при згорянні не утворює конденсату, що забезпечує менший знос деталей двигуна;

  • для зберігання газу не потрібні спеціальні складські приміщення, оскільки його транспортують газовими магістра­лями та в балонах.

Газоподібне паливо має й негативні властивості:

  • утворює вибухові суміші з повітрям (природний газ, метан, водень);

  • легко витікає через нещільності.

Крім того гази, до складу яких входить окис вуглецю (ге­нераторний, змішаний, світильний, водяний, коксовий) дуже от­руйні, тому при роботі з ними необхідно суворо дотримуватися правил технічної, особистої і протипожежної безпеки.

Газоподібне паливо, як і інші палива, поділяють на при­родне, яке використовується в тому вигляді, в якому воно знахо­диться в надрах землі (природний газ газових родовищ і супут­ній) і штучне - гази, які одержують як побічний продукт при пе­реробці нафти і твердого палива або спеціально за допомогою газогенераторів (доменний, коксовий, генераторний).

Залежно від фізичних властивостей гази можуть бути зрі­джені і стиснуті. Зріджені - це гази з відносно високою критич­ною температурою, при підвищенні тиску до 1,0-1,5 МПа пере­ходять у рідкий стан. Це в основному пропан-бутанові вугле­водні.

Критична температура - найбільша температура, при якій можливе існування рідини в стані рівноваги з паром. Зрідження газу можливе тільки при його охолодженні нижче температури критичної.

Стиснуті - це гази з низькою критичною температурою, які залишають-ся в газоподібному стані при нормальній темпе­ратурі навіть при дуже висо-кому тиску (до 20 МПа). До них належать метан, окис вуглецю, водень, етилен.

Залежно від теплоти згоряння газоподібне паливо поді­ляють на три групи:

  • низькокалорійні, з теплотою згоряння до 10000 кДж/м3, до яких відносять доменний, генераторний та інші гази.

  • висококалорійні, з теплотою згоряння понад 23030 кДж/м3, до яких відносять природні гази, які отримують із свердловин разом з нафтою та при її переробці;

  • середньокалорійні з теплотою згоряння 10000-23030 кДж/м3, до яких відносять коксовий, світильний на інші гази;

Горючі гази можуть бути поділені на дві групи:

  • гази з низькою критичною температурою, які не перехо­дять в рідкий стан при нормальній температурі під дією висо­кого тиску;

  • гази з відносно високою критичною температурою, які не переходять в рідкий стан навіть під дією високого тиску.

В ДВЗ використовують стиснений, зріджений і генераторні гази. В сільськогосподарському виробництві для техноло­гічних і побутових цілей найбільш широко використовують природний газ.