Презентация по технологии на тему "Дизельные топлива"

• 1 слайд

  Требования, предъявляемые к дизельным топливам
  

• 2 слайд

  Внутреннее потребление – 50,5%
  
  

• 3 слайд

  Основные требования к дизельным топливам
  Обеспечивать хороший пуск двигателя, т.е. воспламеняться с малой задержкой.
  Иметь оптимальный фракционный состав и вязкость, обеспечивающие хорошую испаряемость, распыление топлива и смазку насоса.
  Давать малое нагарообразование.
  Обеспечивать установленные требованиями низкотемпературные свойства.
  Не вызывать коррозию оборудования, иметь низкую кислотность.
  

• 4 слайд

  Дизельные топлива
  По ГОСТ выпускаются ДТ:
  - для быстроходных дизелей (с числом оборотов коленчатого вала более 1000 об/мин);
  - для тихоходных дизелей (с частотой вращения коленчатого вала менее 1000 об/мин).
  
  По техническим условиям выпускаются ДТ:
  - экспортные ДЛЭ, ДЗЭ;
  - с депрессорными присадками ДЗп, ДАп;
  - экологически чистые и с улучшенными экологическими свойствами (содержание серы 0,01 и 0,005 %) ДЭК-Л, ДЭК-З, ДЛЭЧ, ДЗЭЧ и др.
  
  

• 5 слайд

  Дизельные топлива
  Для быстроходных дизелей используются нефтяные фракции выкипающие в пределах 180-350 ºС
  
  Для тихоходных дизелей используются более тяжелые нефтяные фракции (240-350 ºС)
  

• 6 слайд

  Дизельные топлива для быстроходных дизелей
  Дизельные
  топлива
  Летнее (ДЛ)
  Зимнее (ДЗ)
  Арктическое (ДА)
  Не выше
  минус 10 ºС
  85%
  Не выше
  минус 35 ºС
  14%
  Не выше
  минус 50 ºС
  1%
  

• 7 слайд

  Основные показатели качества
  Воспламеняемость
  Испаряемость
  Вязкость
  Коррозионная активность
  Низкотемпературные свойства
  Экологические свойства
  

• 8 слайд

  Воспламеняемость
  Воспламеняемость характеризует способность ДТ к самовоспламенению в среде разогретого от адиабатического сжатия в цилиндре двигателя воздуха
  
  Время с момента впрыска жидкого топлива в камеру сгорания до самовоспламенения называется индукционным периодом топлива (период задержки воспламенения)
  
  Чем меньше индукционный период, тем плавнее протекает сгорание, тем выше качество ДТ
  

• 9 слайд

  Воспламеняемость (ЦЧ)
  Наименьший индукционный период имеют нормальные парафины
  Наибольший – ароматические углеводороды
  Промежуточное положение занимают - нафтеновые
  Разница в индукционном периоде дала возможность выбрать эталоны для определения качества ДТ
  Мерой воспламеняемости ДТ принято считать цетановое число (ЦЧ)
  Эталоны
  - цетан (н-гексадекан С16Н34) - воспламеняемость принята за 100 единиц ЦЧ (ЦЧ=100)
  - α-метилнафталин - воспламеняемость принята за 0 (ЦЧ=0).
  
  

• 10 слайд

  Цетановое число углеводородов
  

• 11 слайд

  Воспламеняемость (ЦЧ)
  ЦЧ - показатель воспламеняемости ДТ, численно равный процентному содержанию цетана в смеси с α-метилнафталином, которая по самовоспламеняемости в стандартном двигателе эквивалентна испытуемому топливу.
  Определение воспламеняемости ДТ производится на специальной установке со стандартным одноцилиндровым двигателем ИТ9-3 и заключается в сравнении испытуемого топлива с эталонными топливами
  Методы определения
  - по критической степени сжатия
  - по периоду запаздывания воспламенения
  - по совпадению вспышек
  

• 12 слайд

  Воспламеняемость (расчет ЦЧ)
  Расчетные методы определения ЦЧ:
  
  ЦЧ = tа – 15,5
  где tа – температура анилиновой точки
  
  ЦЧ = 0,85П + 0,1Н - 0,2А
  где П, Н, А – содержание в топливе парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов в % мас. Соответственно
  
  ЦЧ = 60 – 0,5ОЧ
  где ОЧ – октановое число топлива
  

• 13 слайд

  Воспламеняемость
  Товарные ДТ должны иметь ЦЧ в определенных оптимальных пределах:
  
  - Применение топлив с ЦЧ < 40 приводит к жесткой работе дизеля и ухудшению пусковых свойств топлива.
  
  - Повышение ЦЧ > 55 нецелесообразно, т. к. возрастает удельный расход топлива в результате уменьшения полноты сгорания; возрастает дымность выхлопных газов.
  
  ЦЧ ДТ зависит от его фракционного состава и химического состава
  В ГОСТах ЦЧ ДТ нормируется в пределах 45–55.
  

• 14 слайд

  Воспламеняемость (присадки)
  Для повышения ЦЧ товарных ДТ применяют специальные присадки, улучшающие воспламеняемость топлив (изопропил-, амил- или циклогексилнитраты и их смеси).
  
  Их добавляют к топливу не более 1% масс, преимущественно к зимним и арктическим сортам, а также к низкоцетановым топливам.
  
  Присадки позволяют:
  - повысить ЦЧ на 10-12 единиц;
  - улучшить пусковые характеристики;
  - уменьшить нагарообразование.
  
  

• 15 слайд

  Воспламеняемость
  Положительное влияние на работу дизеля оказывают:
  - повышение степени сжатия;
  - увеличение числа оборотов коленчатого вала;
  - применение для изготовления блока цилиндров металла с низкой теплопроводностью, например чугуна;
  - применение топлив с оптимальной воспламеняемостью.
  
  Работу дизеля ухудшают повышение влажности воздуха и низкие температуры окружающего воздуха.
  

• 16 слайд

  Испаряемость ДТ
  Испаряемость ДТ – оценивается фракционным составом
  
  Пусковые свойства ДТ оцениваются t 50%. Чем ниже эта температура, тем легче запуск дизеля
  
  tн.к. ДТ должна составить 180–200°С, т.к. наличие бензиновых фракций ухудшает их воспламеняемость и пусковые свойства, повышает пожароопасность
  
  Нормируеется t 96% в пределах 330–360 °С - характеризует присутствие в топливе высококипящих фракций, которые могут ухудшить смесеобразование и увеличить дымность отработавших газов.
  

• 17 слайд

  Вязкость ДТ
  Топливо в системе питания дизельного двигателя выполняет одновременно и роль смазочного материала
  Ограничивают нижний и верхний допустимые пределы кинематической вязкости при 20 °С (в пределах от 1,5 до 6,0 сСт).
  При недостаточной вязкости топлива:
  - повышается износ плунжерных пар насоса высокого давления и игл форсунок;
  - растет утечка топлива между плунжером и гильзой насоса.
  При повышенной вязкости топливо:
  - плохо прокачивается по системе питания;
  - недостаточно тонко распыливается;
  - неполностью сгорает.
  

• 18 слайд

  Низкотемпературные свойства
  Температура застывания
  - летнее (tзаст менее -10 °С)
  - зимнее (tзаст менее - 35-45 °С)
  - арктическое (tзаст менее - 50 °С)
  Температура помутнения
  
  Предельная температура фильтруемости
  

• 19 слайд

  Низкотемпературные свойства
  В состав ДТ входят высокомолекулярные н-алканы, имеющие высокие температуры плавления
  При понижении температуры эти углеводороды выпадают из топлива в виде кристаллов различной формы, и топливо мутнеет. Возникает опасность забивки топливных фильтров кристаллами парафинов
  Температура помутнения характеризует нижний температурный предел возможного применения ДТ
  При дальнейшем охлаждении помутневшего топлива кристаллы парафинов сращиваются между собой, образуют пространственную решетку, и топливо теряет текучесть
  Для ориентировочного определения возможных условий применения топлива используется условная величина — температура застывания.
  

• 20 слайд

  Для улучшения низкотемпературных свойств ДТ применяют
  - облегчение фракционного состава;
  - карбамидную депарафинизацию;
  - цеолитную или каталитическую депарафинизацию;
  - депрессорные присадки (не снижают температуры помутнения, препятствуют образованию каркаса из парафинов).
  
  

• 21 слайд

  Коррозионная активность
  Коррозионная активность зависит от содержания в топливе коррозионно-агрессивных кислородных и сероорганических соединений: нафтеновых кислот, серы, сероводорода и меркаптанов
  Она оценивается содержанием:
  - общей серы (не более 0,2-0,05%);
  - меркаптановой серы (не более 0,01%);
  - сероводорода (отсутствие);
  - водорастворимых кислот и щелочей (отсутствие);
  - кислотностью (не более 5 мг/100 г топлива);
  - испытанием на медной пластинке.
  Для борьбы с коррозионными износами деталей дизеля выпускают малосернистые топлива и добавляют к ним различные присадки (антикоррозионные, защитные, противоизносные и др.).
  

• 22 слайд

  Экологические свойства
  Экологические свойства – оцениваются пожароопасностью ДТ
  Пожароопасность ДТ оценивают по температуре вспышки в закрытом тигле
  Для всех марок быстроходных ДТ
  - tвсп не ниже 30-35 °С;
  Для топлив, предназначенных к применению на кораблях
  - tвсп не ниже 61 °С;
  В особо опасных условиях (в подводных лодках)
  - tвсп не ниже 90 °С.
  

• 23 слайд

  Требования к качеству дизельного топлива по ЕN 590
  

• 24 слайд

  Показатели нового ГОСТ 305 для ДТ без депрессорных присадок
  

• 25 слайд

  Преимущества дизельных двигателей
  На 30-35% меньше расход топлива
  Более устойчивы в работе, допускают большие перегрузки
  Нет детонационного горения топлива
  Менее пожароопасны
  Выхлопные газы менее токсичны
  Возможность использования топлива с различной испаряемостью
  

• 26 слайд

  Недостатки дизельных двигателей
  Большая удельная масса
  Менее быстроходны
  Трудности при запуске в зимних условиях
  

Краткое описание документа:

В данной презентации рассказывается что необходимо для обеспечения высокопроизводительной, экономичной и длительной работы дизельных двигателей топливо должно удовлетворять следующим основным требованиям: 1) иметь как можно лучшую самовоспламеняемость; 2) иметь определенный фракционный состав и вязкость; 3) обладать достаточно хорошими низкотемпературными свойствами; 4) не содержать фактических смол и быть химически стабильными (не вызывать повышенного нагарообразования) ; 5) не вызывать коррозию металлов; 6) не содержать механических примесей и воды; 7) иметь как можно более низкую температуру воспламенения; 8) обладать высокой фильтрующей способностью.

Оценка самовоспламеняемости и цетановое число топлива. Самовоспламеняемость - это характеристика тех свойств дизельного топлива, которые оказывают влияние на мягкость и жесткость работы дизельного двигателя. Определяют самовоспламеняемость, сравнивая работу стандартного двигателя на испытуемом топливе и соответствующим образом подобранной смеси эталонных топлив.
Оценочным показателем самовоспламеняемости дизельного топлива служит его цетановое число. Оно равно процентному (по объему) содержанию цетана в такой смеси его с альфа-метилнафталином, которая обладает той же самовоспламеняемостью, что и испытуемое топливо в стандартном двигателе. В качестве одного эталона принят цетан - парафиновый углеводород нормального строения с весьма малым периодом задержки самовоспламенения. Поэтому его цетановое число оценивается в 100 единиц. В качестве второго эталона принят альфа-метилнафталин - ароматический углеводород с циклическим бензольным ядром. Из-за большого периода задержки самовоспламенения этот углеводород предопределяет очень жесткую работу двигателя. Поэтому его цетановое число принимается как ноль единиц. Например, если самовоспламеняемость испытуемого топлива равноценна самовоспламеняемости эталонной смеси, составленной из 45% цетана и 55% альфа-метилнафталина, то значит, цетановое число топлива равно 45 единицам. На величину цетанового числа оказывает наибольшее влияние химический (углеводородный) и фракционный состав топлива.
Из двух дизельных топлив, равноценных по химическому составу, более высокое цетановое число будет иметь то из них, которое содержит больше фракций, выкипающих при более высокой температуре, т. е. имеет более тяжелый фракционный состав. Вместе с тем фракционный состав дизельного топлива оказывает существенное влияние и на другие показатели работы двигателя - экономичность, легкость пуска и изнашивание деталей. Если дизельное топливо имеет слишком тяжелый фракционный состав, то оно недостаточно хорошо распыляется, плохо испаряется и прокачивается по топливопроводам и через фильтрующие элементы фильтров грубой и тонкой очисток. Это приводит к неполному его сгоранию, сопровождающемуся дымным выхлопом, повышенным нагароотложением и закоксовыванием сопел распылителей форсунок.