Топливо и масло, применяемые в сэу Жидкое топливо

Топливо – вещество, которое экономически целесообразно сжигать в энергетических установках для производства тепловой энергии.

Основным видом топлива для СЭУ следует рассматривать жидкое нефтяное топливо, получаемое путем переработки нефти.

Если в топливе присутствуют только углеводородные фракции с числом атомов углерода С 5,то имеем дело с газообразным топливом, если 5<С 25 – с жидким топливом, если С>25 –твердым угольным.

Топливо, которое получают не из нефти, относят к альтернативным (искусственное топливо).

1 - влагосолеотделитель;

2 – подогреватель;

3 - атмосферная колонна;

4 – вакуумная колонна;

Все нефтяные топлива подразделяют на:

- легкие дистиллятные – дизельное, газотурбинное топливо;

- тяжелые – смеси дистиллятного и остаточного топлива; имеют повышенную вязкость и делятся на вязкие (моторные), и высоковязкие (мазуты).

В СЭУ топливо подразделяют на 4 группы:

- дизельные (дистиллятные) – состоят из керосиновых и соляровых фракций;

- моторные – получают при смешении керосиновых и мазутных фракций;

- флотские мазуты – получаются при перегонке нефти или путем смешивания дистиллятных фракций с остаточными;

- котельные мазуты – это остаточные продукты перегонки нефти.

Физико-химические свойства топлива

1. Плотность:

- легкие (в карбюраторных ДВС);

- тяжелые (в дизелях);

- моторные

- мазуты .

2. Элементарный состав углеводородного топлива можно записать применительно к массе горючей, рабочей и сухой.

- рабочая масса,

- горючая масса,

- сухая смесь.

В формулах приняты следующее условные обозначения: А – зола,

W – влага, S^р – общее содержание серы.

В среднем в 1 кг топлива содержится: 0,87 кг (~87%)углерода, 0,126 кг (~12,6%) водорода, 0,004 кг (~0,4%) кислорода.

Наличие серы крайне нежелательно, т.к. образуется . В зависимости от содержания серы судовое топливо разделяется:

высокосернистое топливо ;

сернистое ;

малосернистое .

Наличие влаги и механических примесей – отрицательно влияет на работу топливной аппаратуры (коррозия и задиры).

В легких топливах влага и механические примеси должны отсутствовать. В тяжелых допускается содержание 0,1% механических примесей , <1% влаги.

3. Зольность – свойство топлива образовывать при сгорании золу (при сгорании солей и окислов кислот).

Допустимое количество золы:

- для легких 0,01 0,025%,

- для тяжелых 0,025…0,03%.

4. Теплота сгорания – количество теплоты, которое выделяется при сгорании 1 кг топлива.

Различают теплоту сгорания: низшую и высшую.

,

где r – теплота парообразования воды.

Среднее значение :

- для дизельного топлива 42,5…44 МДж/кг;

- для мазут 40…41 МДж/кг.

5. Вязкость - свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению одной ее части по отношению к другой.

- кинематическая: [1cСт=1мм²/c];

- динамическая: [Па с].

Кинематическая вязкость определяется при .

В технике используется понятие условной вязкости (при 50 и 80⁰С), обозначается как и определяется в приборе Энглера – это отношение времени истечения 200 мл испытуемого топлива ко времени истечения 200 мл дистиллированной воды при 20⁰С и через калиброванное отверстие.

Примерное соотношение стандартной и условной вякостей:

5 сСт ≈ 1,39⁰ВУ,

10 сСт ≈ 1,83⁰ВУ,

50 сСт ≈ 6,62⁰ВУ.

Вязкость зависит от температуры и характеризуется температурно - вязкостной характеристикой.

6. Температура вспышки – это температура, при которой вспыхивают пары топлива при поднесении открытого пламени. Чем легче фракционный состав, тем температура вспышки меньше.

7. Температура воспламенения – температура, при которой пары топлива вспыхивают и горят не менее 5 секунд. Эта температура на 20…60⁰С выше температуры вспышки.

8. Температура самовоспламенения – минимальная температура топлива, при которой оно загорается без поднесения открытого пламени.

9. Для оценки качества воспламенения используют цетановое число, получаемое при смешивании в разных пропорциях двух эталонных углеводородов:

- цетан, имеющий минимальный период задержки самовоспламенения, его принимают за 100.

- альфаметилнафталин, имеющий максимальный период задержки самовоспламенения, его принимают равным 0.

Цетановое число – процентное по объему содержание цетана в смеси с альфаметилнафталином, при котором эта смесь имеет тот же период задержки самовоспламенения, что и испытуемое топливо.

Для дизельного топлива цетановое число равно 40…45.

Октановое число – определяется для топлив карбюраторных двигателей – бензинов.

Октановым числом называют процентное по объему содержание изооктана (С₈Н₁₈) в смеси с нормальным гептаном (C₇H₁₆), которое по детонационной стойкости равно испытуемому топливу.

Для бензина октановое число 72…100. Октановое число влияет на экономичность и ресурс двигателя.

10. Коррозионная активность – характеризуется его кислотностью [мг КОН на 100 мл топлива]. Для легких сортов она нормируется величиной 5…10 мг, для тяжелых сортов она не определяется.

11. Склонность к нагарообразованию – определяется содержанием смолистых веществ. Определяется для тяжелых сортов топлива, например, для флотского мазута она составляет 50-60%.

12. Коксуемость – свойство тяжелых углеводородов топлива под действием высоких температур без доступа воздуха образовывать твердый остаток – кокс (вызывает интенсивный износ).