14 июля, 2013 
admin В реактивных! двигателях применяют несколько более тяжелое жидкое топливо, соответствующее по пределам выкипания керосину (топливо Т-1 и ТС-1), а также топливо расширенного состава, включающее бензиновые фракции Т-2, и несколько утяжеленное жидкое топливо Т-5 и термостабильное
Т-6 и Т-7. Топливо рассматриваемых видов начинает кипеть при более
Высокой температуре, чем бензин, и выкипает при 250—315°.
Теплота сгорания (низшая) топлива для воздушно-реактивных двигателей 10 250—10 300 ккал/кг, т. е. на 50—100 ккал ниже теплоты сгорания бензина; жаропроизводительность (г’тах) около 2090°; С02тах около 15,2%.
Потери тепла с уходящими газами можно подсчитать по формуле (XX. 1). Значения величины X — средние между приведенными в табл. 81 и 82. Потери тепла вследствие химической неполноты сгорания определяются по формуле. 47СО + 40Щ + 130СН4 43 СОг+СО + СН4 ’
По этой формуле можно также определить потери тепла с уходящими газами и вследствие неполноты сгорания керосина, используемого в тракторных двигателях.
|
Таблица 81 Значения величины Я для бензина при температуре уходящих гатов от 1ОО до :ЮО° С
|
|
Таблица 82 Значения величины Z для дизельного топлива при температуре уходящих газов от 100 до 300* С
|
В качестве топлива для автотранспортных и быстроходных дизелей используют тяжелые дистилляты, выкипающие при температуре до 350° Для тихоходных дизелей можно применять также легкий мазут, получаемый после отгонки из нефти бензинового, керосинового и газойлевого дистиллятов. В дизелях, в отличие от карбюраторных двигателей, не применяют искровое зажигание, и топливо-воздушная смесь зажигается вследствие самовоспламенения при сжатии. Поэтому для дизелей целесообразно использовать топливо со сравнительно низкой температурой самовоспламенения, т. е. углеводороды того строения, которое является наименее желательным при использовании топлива в карбюраторных двигателях с искровым зажиганием. Иными словами, для дизелей оптимальным горючим являются парафины нормального строения с большим числом групп СН2, а также циклические и ароматические углеводороды с большими боковыми парафиновыми цепями и соответственно большим числом групп СН2. Оптимальные для применения в карбюраторных двигателях изопарафиновые углеводороды разветвленного строения и ароматические углеводороды мало пригодны для использования в дизелях.
В качестве эталона для оценки дизельного топлива используют цетан, т. е. алкап нормального строения с 16 атомами углерода и 14 группами СН2 в молекуле СН3—(СН2)14—С11 з, и вводят термин цетановое число. Цетановое число нормального цетана равно 100, а цетановое число самовоспламеняющегося при высокой температуре ароматического углеводорода метилнафталина СцН10 принимают равным нулю.
Тяжелые дистилляты, используемые в качестве дизельного топлива, содержат несколько меньше водорода по сравнению с бензином и керосином и обладают в соответствии с этим более низкой теплотой сгорания.
Жаропроизводительность дизельного топлива составляет около 2100°.
КОгтах дизельного топлива различных марок колеблется от 15,4 до 15,6%.
В табл. 83 приведены округленные данные о составе продуктов сгорания дизельного топлива при различных значениях коэффициентов избытка воздуха а и разбавления сухих продуктов сгорания/г. Потери тепла с уходящими газами при сжигании дизельного топлива можно подсчитать по формуле (ХХ.1).
Значения величины 7, приведены в табл. 82.
Подсчет 1.
При сжигании топлива для дизелей получены продукты сгорания следующего состава: 1Ю2 — 5,02; О, — 14,20; N2 — 80,78. Температура уходящих газов 222°, температура воздуха 22° Определить потери тепла с уходящими газами.
По расчетной табл. 82 при содержании в продуктах сгорания 5,0 1Юг величина Ъ равна 10,5. Следовательно, по формуле (ХХ.1) потери тепла с уходящими газами равны
Дг 0,01 (222-22)-10,5 = 21,0%.
Примечание. Интересно отметить, что в книге проф. Н. В. Петровского [129] для данных условий потери тепла на основе состава топлива подсчитаны равными 16,3%. Проверка показала, что при подсчете по сложной методике была допущена описка, при исправлении которой потери тепла с уходящими газами равны не 16,3, а 20, 8% [6, стр. 134].
Уменьшение потерь тепла вследствие снижения температуры уходящих газов и долю использования тепла сжигаемого дизельного топлива в котлах-утилизаторах можно определить по формуле
А <7 = 0,01 (/1 — /г)-2%, (XX.4}
Где г, температура уходящих газов до котла-утилизатора; г2 — то же, после котла.
|
Таблица 83 Состав и теплотехнические характеристики продуктов полного сгорания дизельного топлива
|
Подсчет 2.
Определить, сколько процентов потенциального тепла дизельного топлива используется в котле-утилнзаторе, установленном за двигателем. Температура уходящих газов двигателя перед котлом-утилизатором 350°, а после котла 150°. В уходящих газах содержится 6,1% С02 и 0,5% СО. В теплоутилизационной установке теряется в окружающую среду 10% улавливаемого тепла.
Определяем по табл. 82 величину Ъ и подсчитываем по формуле (XX.4) долю тепла, улавливаемую в установке:
Д? = 0,01 (350 — 150).8,17 = 16,34 ^ 16,3%.
Определяем долю тепла дизельного топлива, используемую для производства пара в котле-утилизаторе? пара с учетом потерь тепла в окружающую среду
Д? (100-10) ,
9 пара = Тю———— = 16-3’0-9 = 14-7%‘
Потери тепла вследствие химической неполноты сгорания дизельного топлива [6] можно подсчитать по формуле
48СО + 41Н2 + 135СЩ
43 ~ СОг + СО + СН4 0/ (XX.5)
Жидкое топливо нефтяного происхождения обладает высокой теплотворной способностью. Низшая теплота сгорания легкого жидкого топлива (табл. 84) находится в пределах 10 ООО—10 400 ккал]кг.
Таблица 84
|
Соотношение теплоты сгорания к плотности жидкого топлива при 15,5е [130, 131]
|
Опубликовано в рубрике 
