Горива. Горивни процеси и системи
Изтегляне 1.58 Mb.
|
Свързани:
Задача процеси ТДТП, Чек-лист ремонт на КИ
- Навигация на страницата:
- Мазут, нискосернист и сернист
Таблица 7.1.4..
Показателят плътност на мазута (както и на другите нефтопродукти) е с голямо практическо значение. Той е необходим при пресмятания свързани с определяне вместимостта на горивните резервоари, определяне масовия разход на гориво по изразходвания обем, както и разхода на енергия за транспортиране, преливане и др. При обикновена температура плътността на мазута (M) е в границите от 950 до 1000 kg/m3. Често се използува в практиката и характеристиката относителна плътност ( ), представляваща безразмерна величина – отношение на плътността на течното гориво при температура t2 към плътността на дестилирана вода при температура t1. Използваните стандартни температури за t1 са 4C и 15C, а за t2 15C и 20C. В този смисъл най-често се определят стойностите , и . Относителната плътност на мазутите получени чрез фракционна дестилация (без разрушаване на молекулните структури на отделяните фракции) не превишава 0,95, а на тези получени чрез крекинг-процес е винаги над 1,0 като в отделни случаи достига 1,06. Стойността на зависи основно от температурата и налягането на горивото. С достатъчна точност за инженерни пресмятания може да се счита, че увеличаването на температурата води до снижаване на относителната плътност по линеен закон, изразяващ се чрез формула: където: е относителната плътност на мазута при стандартни температури - коефициент отразяващ промяната на относителната плътност при промяна на температурата с един градус, C-1; t - температура на мазута, C. При увеличение на температурата с 1C, плътността на мазута се понижава средно с 0,09 %. Влиянието на налягането върху стойността на плътността на нефтопродуктите е значително по-малко от това на температурата. С увеличаване на налягането до 100 MPa плътността се променя с 5 7 %. Плътността в съчетание с вискозитета са фактори, по които се определят условията за отстраняване на водата от течното гориво и отлагането на механичните примеси. При плътност на мазута значително по-ниска от тази на водата, отделянето на водата във мазутните резервоари протича сравнително бързо – за 100-200 часа. При стойности на относителната плътност на мазута в интервала 0,98-1,01 времето за отделяне значително превишава 200 часа. При плътност около 1,05 мазута се разполага в резервоарите под водата и ефективното отделяне е невъзможно. Плътността на мазута е свързана с друга негова характеристика – коефициент на обемно разширение ( ), показващ изменението на обема на течното гориво при изменение на температурата му с един градус. Стойността на е необходимо да се знае най-вече при пресмятания свързани със складирането на мазута. Пресмята се по формулата: Специфичният топлинен капацитет на мазута (cмаз, kJ/kg.K) е също важна негова характеристика, необходима най-вече при определяне на количеството топлина необходима за неговото подгряване. За пресмятането и се използува формулата: cмаз = 1,735 + 0,0025.tм , kJ/(kg.K) ( 7.1.24) където: tм е температурата на мазута, С. От температурните характеристики на мазута съществено значение има т.н. пламна температура. Тя се дефинира като температура при която образувалата се при стандартизирани условия смес от горивни пари и въздух се възпламенява при поднасяне на пламък. Определянето на тази температура е свързано с изясняване степента на пожароопасност на горивото при складиране и установяване на максимално допустимата температура на подгряване в резервоари не изолирани от околния въздух. Пламната температура при леките мазути спада до 65C, докато за високовискозните мазути получени чрез крекинг-процес тя има значително по-високи стойности 180200C. Още по-висока е температурата на самозапалване на мазута, която характеризира степента на нагряване при която горивото се възпламенява без външен източник на пламък. Тази температура обикновено е в границите 500600C. При наличие на катализиращи вещества и увеличена концентрация на кислород температурата на самозапалване се понижава значително. Мазутът като многокомпонентна смес няма строго определена температура на преход от течно в твърдо състояние. При понижаване на температурата се наблюдава постепенно сгъстяване на мазута, свързано със снижаване подвижността на влизащите в състава му колоиди и кристализацията на разтворените в него високомолекулни въглеводороди – парафини и церезини. Температурата, при която мазута престава да тече, т.е. сгъстява се до такава степен, че при накланяне под ъгъл 45 на съдът в който е поставен, свободното ниво не заема хоризонтално положение в продължение на 1 мин., се нарича температура на втвърдяване. За леките мазути тази температура е около 5C, а за тежките 25C. Въвеждането и определянето на температурата на втвърдяване е твърде условно, поради което даже за една марка мазут тя се променя в определени граници. Коефициента на топлопроводност на мазута маз при нормални условия (атмосферно налягане и температура 20C) в зависимост от плътността му е в границите 0,120,16 W/m.K. Зависимостта на коефициента на топлопроводност от стойностите на температурата е показана на фиг.7.1.5. Фиг.7.1.5. Зависимост на коефициента на топлопроводност на мазута от температурата. (1 – мазут с плътност ; 2 – мазут с плътност ) Графиката илюстрира линейно снижаване на коефициента на топлопроводност на мазута с нарастване на неговата температура. За мазутите получени чрез крекинг-процес и с температури в интервала 20135C, коефициентът на топлопроводност може да бъде пресметнат по формулата: t = 20 – .(t-20) , W/(m.K) (7.1.25) където: t и 20 са коефициенти на топлопроводност съответно при температури t и 20C; - температурен коефициент на топлопроводността, W/(m.K2) (за разглеждания случай =0,21.10-3 W/(m.K2)); tм - температура на мазута, C. За леките мазути (получени чрез фракционна дестилация) се използува аналогична формула за определяне на t, като стойността на е 0,12.10-3 W/(m.K2). Задоволителна точност при определяне на коефициента на топлопроводност се постига при използуване на формулата на Гелер: където: cp – е специфичен топлинен капацитет на мазута ,J/kg.K; t -плътност при температура t, kg/m3. При загряване на мазута при високи температури без достъп на въздух той се разлага термично при което наред с паро- и газообразните продукти се образува и определено количество твърд продукт (кокс). Количеството на кокса зависи както от състава на мазута, така и от условията на процеса на коксуване. Коксовия остатък за мазут получен чрез фракционна дестилация на нефта е от 1,9 до 8,3 %, а за мазут получен чрез крекинг-процес – от 15,1 до 25,8 %. Коксуемостта на течното гориво се явява косвен показател за съдържанието на високомолекулни смолисти и нестабилни съединения в него. Освен чрез обработка на нефт, мазут може да се получи и при обработка на твърди органични горива (въглища, сланци и др.) Приложимостта на получените по този начин мазути като енергийно гориво е ограничена. Изтегляне 1.58 Mb. Сподели с приятели:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||