Физико-химические показатели топлив и масел

0

Топлива. Синтетические жидкие топлива сейчас начинают получать свое развитие, но пока они слишком дорогие, чтобы использовать их на судах. В основном используется жидкое топливо различных сортов, получаемое путем различных способов переработки нефти.

Переработка нефти осуществляется посредством подогрева и дистилляции ее различных фракций. Получаемый при этом газойль используется для средне- и высокооборотных дизелей. Нефтеостатки (тяжелые сорта топлив) применяются для малооборотных и некоторых среднеоборотных дизелей.

Дистилляты, такие как керосин и газойль, легко перекачиваются по трубопроводам, хорошо отстаиваются в цистернах и могут потом сжигаться без дальнейшей обработки. Остаточные тяжелые топлива очень вязкие (плотные) при нормальной температуре и требуют подогрева перед использованием. Для некоторых сортов нефтяного топлива требуется дополнительная обработка с целью удаления вредных частиц и серы в зависимости от сферы применения этих топлив. Для судовых нужд приготавливают топливные смеси из различных сортов нефтяных топлив в зависимости от того, для какой цели они будут использоваться.

Топлива имеют различные свойства, которые определяются посредством их испытаний по методикам, изложенным в государственных стандартах.

Плотность нефтепродукта измеряется его массой, содержащейся в единице объема (кг/м3). Вязкость есть свойство жидкости сопротивляться взаимному перемещению ее частиц, вызываемому действием приложенной к жидкости силы.

Вязкость — это сопротивление при течении жидкости. Для высоковязких топлив требуется поэтому подогрев с целью обеспечения возможности их течения. Вязкость определяют путем измерения времени истечения данного объема топлива с помощью вискозиметров — приборов Редвуда, Сейеболта или Энглера.

Продолжительность самовоспламенения топлива соответствует времени между его впрыскиванием и началом сгорания, которое Должно быть как можно меньше для обеспечения полного сгора

ния. Качество воспламенения характеризуется цетановым числом, или дизельным индексом. Чем выше цетановое число, тем лучше качество воспламенения топлива.

Температура вспышки используется главным образом для ее сравнения с максимальной допустимой температурой безопасного хранения топлива в судовых цистернах. Путем испытаний определяют температуру, при которой топливо будет образовывать достаточное количество паров для их воспламенения при подведении пламени. Возможны два значения температуры вспышки топлива в открытом сосуде и температура вспышки при подогреве топлива в закрытом сосуде.

Низкотемпературные свойства определяются понятием «температура застывания» или «температура помутнения топлива». Температура застывания чуть выше температуры, при которой топливо начинает течь под действием собственной массы. Это самая низкая температура, при которой топливо можно перекачивать. Температура помутнения топлива соответствует началу образования в топливе твердых парафинистых частиц. При температуре ниже температуры помутнения трубопроводы или фильтры могут загораться такими твердыми парафинистыми частицами.

Коксовый остаток, или коксовое число, топлива определяется методом Конрадсона. Качество сгорания топлива характеризуется содержанием кокса по Конрадсону и наличием других остатков сгорания.

Содержание серы в топливе является важным показателем, так как ее наличие вызывает повышенный износ деталей дизелей. В спецификациях на топливо максимальное допустимое содержание серы обычно выражается в процентах по массе топлива.

Теплота сгорания топлива — это тепловая энергия, высвобождаемая во время сгорания. Применяются два понятия: высшая теплота сгорания представляет собой тепловую энергию, полученную от сгорания топлива; низшая теплота сгорания — это та же мера тепловой энергии, но в нее не включают тепловую энергию, содержащуюся в парах воды, образующихся при сгорании топлива, которая уходит вместе с выпускными газами. Теплоту сгорания топлива определяют путем испытаний в калориметрической бомбе, в которой небольшое количество топлива сжигают в контролируемых условиях.

Различные свойства топлива (физико-химические показатели) по-разному влияют на эксплуатационные показатели дизеля, и соответственно предъявляются разные требования к системе хранения и перекачки топлива. Смешивание различных сортов нефтяного топлива и применение разных топливных присадок также влияют на работу дизеля и его топливную систему. Топлива с высокой вязкостью оказывают большее влияние на работу топливных насосов и форсунок, чем легкие, маловязкие сорта топлива.

Плунжерные пары насосов смазываются самим перекачиваемым топливом. Если вязкость этого, топлива будет слишком низкой, то это может вызвать преждевременное изнашивание прецизионных деталей (плунжерных пар).

Температура помутнения и температура застывания имеют большое значение при эксплуатации топливной системы при низких температурах окружающей среды. Из-за отложений парафинистых частиц в фильтрах и в топливных трубопроводах могут образовываться пробки, ограничивающие подачу топлива в дизель.

Цетановое число или дизельный индекс влияют на период задержки воспламенения топлива, на появление шума при сгорании топлива (стуки в дизеле) и на образование дымного выпуска газов из дизеля.

Температура топливной системы должна быть как можно выше для того, чтобы перекачиваемое топливо имело нормальную небольшую вязкость у форсунок. Система очистки топлива имеет большое значение для уменьшения изнашивания многих прецизионных деталей топливной аппаратуры. Необходимо уделять постоянное внимание фильтрам и всей системе очистки топлива. Применяют также различные химические присадки к топливу для удаления нагара и других отложений с металлических поверхностей, для уменьшения изнашивания и предупреждения коррозии.

Смазочные масла. Они являются продуктом переработки нефти. В результате смешивания различных компонентов и введения присадок можно изменять свойства масла. Необходимые физические и химические свойства масла можно получить введением присадок, которые действуют как ингибиторы окисления, уменьшают изнашивание деталей, обладают диспергирующими и моющими свойствами и т. п. Рассмотрим наиболее важные свойства масел. Вязкость смазочного масла, так же как и для топлива, имеет большое значение. Скорость изменения вязкости масла с изменением ее температуры характеризуется индексом вязкости.

Кислотность смазочного масла контролируют для того, чтобы избежать повреждения дизеля. В качестве показателя в данном случае используется число нейтрализации. Антиокислительные качества масла также можно измерять числом нейтрализации. Когда масло чрезмерно окислилось, его следует заменить новой порцией масла.

Нагарообразующие свойства смазочного масла должны быть известны, особенно для масел, соприкасающихся с нагретыми поверхностями деталей. Для этого пробу масла испытывают на содержание коксового остатка в процентах.

Деэмульсационная способность масла характеризует его свойство смешиваться с водой и затем выделять из себя воду в центробежном сепараторе. Это свойство также характеризует склонность масла к осадкообразованию (отстой на дне цистерны).

Антикоррозионные свойства характеризуют способность масла предохранять поверхность металла от коррозии при наличии в масле воды. Это важно там, где в масло может попадать пресная или морская вода при наличии утечек.

Современное смазочное масло должно обладать очень многими положительными свойствами. Это достигается смешиванием различных компонентов смазки и добавлением присадок. Смазка предохраняет от соприкосновения металла с металлом, уменьшает трение и изнашивание движущихся частей. Масло должно быть стабильно, не расслаиваться и не образовывать углистых частиц, когда оно подвергается воздействию высоких температур, например, в случае использования масла в качестве охладителя. Все примеси, появляющиеся в масле, такие как продукты окисления, должны нейтрализоваться посредством щелочных присадок, добавляемых в масло для этой цели. Любые нагарообразования, появившиеся на деталях дизелей, должны смываться и удаляться моющими присадками. Моющие присадки должны находится во взвешенном состоянии в масле благодаря наличию диспергирующей присадки, которая добавляется в масло для этой цели. Если в масло попадает вода, то масло должно впитывать в себя воду, а затем выделять ее во время сепарации. Кроме того, масло должно предохранять металлические детали от коррозии.

Для дизелей различных типов и прочего оборудования разработаны и применяются смазочные масла, которые удовлетворяют требованиям, присущим каждому типу оборудования. Например, смазочное масло для тронковых дизелей должно быть эффективно для смазывания цилиндров и для использования его в картере дизеля, куда могут попадать частицы продуктов сгорания, которые окисляют масло и увеличивают содержание в нем углеродистых примесей. В этом случае масло должно, кроме смазывания, обладать кислотонейтрализирующими свойствами и удерживать углеродистые частицы во взвешенном состоянии.

Турбинное масло должно обеспечивать смазывание движущихся частей турбины, а также отводить значительное количество теплоты от подшипников. Для этого масло должно быть устойчивым, не расслаиваться при высоких температурах и не образовывать отложений (осадка).

Смазочные масла для зубчатых передач паровых турбин должны содержать присадки, повышающие прочность масляной пленки во избежание ее разрыва при чрезмерно высоких (предельных) давлениях на нее. Кроме того, в данном случае неизбежно соприкосновение масла с водяными парами. Поэтому такое масло должно обладать хорошими деэмульгирующими свойствами.

Малооборотные дизели должны иметь две раздельные смазочные системы; систему для смазки цилиндров и картерную систему для смазки подшипников. Цилиндровое масло должно нейтрализовать кислые продукты загрязнений (примеси), а также обладать хорошими моющими свойствами, чтобы смазываемые металлические поверхности были чистыми. Картерные масла бывают или детергентного (моющего) типа или многофункциональные с содержанием ингибиторов (замедлителей) коррозии и окисления. Необходимо также, чтобы масло имело хорошие деэмульсирующие и антикоррозионные свойства, а также обладало сопротивлением окислению, которое создается благодаря специальным ингибиторам, вводимым в картерное масло. Детергентные и многофункциональные масла, в частности, целесообразно использовать в тех конструкциях, где применяется масляное охлаждение поршней, или в тех случаях, когда возможно попадание в масло продуктов сгорания топлива.

 

Используемая литература: "Основы судовой техники" Автор: Д.А. Тейлор

 

Скачать реферат: Fiziko-himicheskie-pokazateli-topliv-i-masel.rar

Пароль на архив: privetstudent.com

Категория: Рефераты / Транспорт

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.