20.6.5. Искусственное твердое топливо

Применяют некоторые виды искусственного твердого топлива: различные брикеты, древесный уголь, кокс, а иногда и пылевидное топливо.

Брикетирование – получение из не сортового мелкого топлива брикетов. Подвергают брикетированию различные отходы производства: опилки, угольную крошку, фрезерный торф и прочее. При холодном брикетировании однородное по размеру топливо, содержащее влаги не более 15%, смешивают со связующим веществом, которое составляет 4–5% от общей массы топлива, и специальными прессами сжимают под давлением 100–150 МПа. При горячем брикетировании топливо нагревают до 260–300°, а затем прессуют под давлением 25–30 МПа.

Древесный уголь получают разложением древесины без доступа воздуха при температурах 500–600°. При использовании сухой или полусухой древесины выход угля составляет 30–25%. Органическая масса угля содержит до 85–90% углерода, 2–4% водорода, а остальное – кислород. В рабочем состоянии уголь содержит около 2% золы и около 10% влаги и имеет низшую теплоту сгорания до 27000–28000 кдж/кг.

Каменноугольный кокс и полукокс получают при разложении каменного угля без доступа воздуха. Если процесс ведется при высокой температуре (900–1000°), то происходит коксование, а при низкой (до 550°) – полукоксование. Высокотемпературное разложение ведется с целью получения металлургического кокса. Выделяющиеся при этом побочные продукты (газы, смолы) – сырье химической промышленности. Основной продукт процесса полукоксования – смола, идущая для производства жидкого моторного топлива.

Горючая масса кокса в основном состоит из углерода – до 96–98% и водорода – меньше процента. Общее содержание серы – от 0,5 до 2,0–2,5%. Кокс содержит золу (10–13%) и влагу (3–5%). Низшая теплота сгорания кокса – около 28000 кдж/кг. Он обладает высокой жаропроизводительной способностью, температура при горении достигает 2400–2500°.

Пылевидное топливо – твердое, измельченное до возможно тонкого состояния, сжигается по принципу жидкого в особых аппаратах, напоминающих форсунку.

20.7. Основные законы трения и смазки

20.7.1. Назначение смазочных масел и виды трения

Основное назначение смазочных материалов, используемых в различных машинах и механизмах – уменьшение износа трущихся деталей и снижение затрат энергии на преодоление трения. Смазочные материалы отводят тепло от нагревающихся деталей, предохраняют их от коррозии, очищают детали от накапливающихся механических примесей, часто герметизируют узлы трения (цилиндр двигателя – поршень) и т. д.

Смазочные масла способствуют уменьшению трения между деталями.

Трение скольжения бывает: сухое (между трущимися поверхностями нет смазочного вещества), жидкостное (трущиеся поверхности полностью разделены масляным слоем) и граничное (трущиеся поверхности разделены только масляной пленкой).

Сухое трение недопустимо, так как не только вызывает быстрый износ трущихся поверхностей, но сильно увеличивает затраты энергии на преодоление трения и способствует нагреванию трущихся поверхностей до высоких температур, что приводит к разрушению этих поверхностей.