Cтраница 2
Однако затраты на сооружение и эксплуатацию цеха по термическому обезвоживанию настолько значительны, что себестоимость отпускаемой электроэнергии в данном случае выше, чем при применении эмульгированного топлива. [16]
Лабораторные исследования отстаивания водно-топливных эмульсий показали, что независимо от заданной первоначальной концентрации водной фазы по высоте объема, как правило, образуются три характерных слоя: 1-чистое топливо; 2 - эмульгированное топливо, содержащее воду в виде дисперсной фазы; 3 -чистая вода. Очевидно что задачей очистки топлива от воды является разделение эмульгированной части объема, представляющей собой устойчивый коллоидный раствор с малым ( меньше 5 %) содержанием водной фазы. Содержание воды около 4 % в эмульгированной части следует считать предельным для реактивных тогшив, так как при большей концентрации воды происходит седиментация раствора и удаление излишней воды из топливных систем не представляет больших технических трудностей. [17]
Естественно, что все особенности и свойства жидких тяжелых топлив ( в частности, высокая вязкость и обводненность), будут в равной мере относиться и к топливам, отпускаемым железнодорожному транспорту Вследствие особо трудных условий работы локомотивов ( переменная очень часто меняющаяся нагрузка, сравнительно частые остановки поездов, затяжные подъемы в пути, жесткий график движения поездов) изучение возможности использования эмульгированных топлив в паровозных топках было бы особенно ценным. [18]
Разрабатывая вопросы использования топливных эмульсий, мы не ограничивались только изучением их свойств и процессов горения эмульгированных топлив в лабораторных камерах сгорания. Необходимо было проверить работу топочных устройств при использовании эмульгированных топлив в различных отраслях промышленности и уже по результатам работы этих агрегатов сделать окончательные выводы о возможности и технико-экономической целесообразности применения топливных эмульсий в различных тепловых аппаратах. [19]
В качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания топливо-водяные эмульсии давно привлекают к себе внимание исследователей и инженеров. С 20 - х годов и по настоящее время в разных странах подано и запатентовано значительное число заявок по использованию эмульгированных топлив для двигателей внутреннего сгорания. [20]
Рассматривая сравнительные данные о величине парциального давления водяных паров в атмосфере печи, заметим, что при сгорании мазутной эмульсии с содержанием воды до 10 - 12 % могут быть достигнуты даже лучшие показатели как по парциальному давлению Н20, так и по уровню температуры в печи, чем при сгорании природного газа. В то же время эти показатели не очень значительно отличаются и от показателей, полученных при сжигании стандартного мазута. Если же иметь в виду то, что вследствие явления микровзрывов капель эмульгированного топлива вся масса распыленного топлива сгорает быстро и благодаря этому с большей полнотой при уменьшенном коэффициенте избытка воздуха, можно с полным основанием считать мероприятия по обезвоживанию мазутов, содержащих до 10 - 12 % воды, малооправданными. Эти мероприятия, конечно, не оправдываются и экономически и, по-видимому, вряд ли отразятся и на качестве выплавляемой стали. [21]
Эмульгированное топливо достаточно широко применяется в котловой технике и различных печах. Однако рабочий процесс дизеля сложнее топочного процесса котла или печи, поэтому переводу двигателей на эмульгированное топливо должно предшествовать решение ряда во-просов, и в первую очередь вопроса об износе основных деталей машин и закономерностях старения смазочного масла при работе дизелей на эмульсии. Настоящая работа является попыткой частично ответить на эти вопросы. [22]
Отличительной чертой любого жидкого топлива является неоднородность его состава. Присутствие воды в эмульгированных жидких топливах еще более усугубляет эту неоднородность. Последнее обстоятельство накладывает свой отпечаток не только на теплоту сгорания, теоретическую температуру горения, вязкость, удельный вес и другие характеристики эмульгированного топлива, но и на процесс его горения. [23]
Как уже указано, силы поверхностного натяжения капель растут пропорционально уменьшению их диаметров, стремясь сохранить прежнюю форму капель. В первый момент прогрева топлив эти силы хотя и превышают давление водяного пара, все же уже ослаблены. Продолжающийся прогрев капли эмульсии еще более повышает температуру, а следовательно, и давление водяного пара внутри капли, которое, преодолев и без этого уже пониженное поверхностное натяжение, рвет каплю эмульгированного топлива на части. Таким образом, повышение температуры оказывает особенно благоприятное действие на эмульгированное распыленное топливо. Под воздействием этих температур не только резко ослабляются силы поверхностного натяжения, но под действием внутреннего давления, развиваемого парами диспергированной фазы, происходит дополнительное-дробление капель распыленного топлива на еще более мелкие частицы. [24]
Нередко использование высококалорийных нефтяных, каменноугольных и сланцевых остатков в качестве топлива затруднено в связи с их обводненностью. Наряду с обводненными мазутами, фусами не менее ценными видами топлив являются торфяные и буроугольные смолы, высококипящие остатки сланцевых смол и смол полукоксования и коксования угля после отгонки из них легкокипящих фракций. При обработке обводненных топлив в диспергаторе образуются эмульсии. В камере сжигания при воздействии высоких температур на эмульгированные топлива происходит микровзрыв капель эмульсии, при этом процесс горения интенсифицируется. Улучшается состав отработанных газов сгорания топлива. В зависимости от преобладания у эмульгатора гидрофильной или гидрофобной части можно получать прямые или обратные топливные эмульсии. Окисленный петролатум и сланцехимические битумы являются хорошими эмульгаторами керосина, соляра и смол. Для каждого типа форсунки требуется оптимальная условная вязкость композиции. На виброкавитадионной установке ВКГ-60 нами разработаны стабильные топливные эмульсии на основе мазута, гудрона и дизельного топлива Ки-ришского НПЗ. Эмульсия без использования ПАВ на основе прямогонного мазута с установки АВТ-6, содержащая 10 % воды, имеет условную вязкость 2 27 Е ( 80 С), температуру вспышки 156 С и теплоту сгорания 34846 кДж / кг, седиментационно и агрегативно устойчива в течение 6 мес. С увеличением содержания воды в эмульсии ( до 30 %) стабильность водомазутных композиций сохраняется, их теплота сгорания снижается, а температура вспышки увеличивается. Стабильные эмульсии на основе нефтяного гудрона с установки АВТ-6, содержащие 14 % дизельной или каменноугольной поглотительной фракции и 30 % воды, характеризуются условной вязкостью 4 7 - 4 8 Е ( 80 С), температурой вспышки 164 - 165 С и теплотой сгорания 30653 860 кДж / кг. Эти эмульсии характеризуются условной вязкостью 1 45 - 1 49 Е ( 25 С) и более высокими температурами вспышки по сравнению с неэмульгированным дизельным топливом. Температура вспышки закономерно возрастает с увеличением содержания воды в эмульсии, а теплота сгорания снижается. [25]
Нередко использование высококалорийных нефтяных, каменноугольных и сланцевых остатков в качестве топлива затруднено в связи с их обводненностью. Наряду с обводненными мазутами, фусами не менее ценными видами топлив являются торфяные и буроугольные смолы, высококипящие остатки сланцевых смол и смол полукоксования и коксования угля после отгонки из них легкокипящих фракций. При обработке обводненных топлив в диспергаторе образуются эмульсии. В камере сжигания при воздействии высоких температур на эмульгированные топлива происходит микровзрыв капель эмульсии, при этом процесс горения интенсифицируется. Улучшается состав отработанных газов сгорания топлива. В зависимости от преобладания у эмульгатора гидрофильной или гидрофобной части можно получать прямые или обратные топливные эмульсии. Окисленный петролатум и сланцехимические битумы являются хорошими эмульгаторами керосина, соляра и смол. Для каждого типа форсунки требуется оптимальная условная вязкость композиции. На виброкавитационной установке ВКГ-60 нами разработаны стабильные топливные эмульсии на основе мазута, гудрона и дизельного топлива Ки-ришского НПЗ. Эмульсия без использования ПАВ на основе прямогонного мазута с установки АВТ-б, содержащая 10 % воды, имеет условную вязкость 2 27 Е ( 80 С), температуру вспышки 156 С и теплоту сгорания 34846 кДж / кг, седиментационно и агрегативно устойчива в течение 6 мес. С увеличением содержания воды в эмульсии ( до 30 %) стабильность водомазутных композиций сохраняется, их теплота сгорания снижается, а температура вспышки увеличивается. Стабильные эмульсии на основе нефтяного гудрона с установки АВТ-6, содержащие 14 % дизельной или каменноугольной поглотительной фракции и 30 % воды, характеризуются условной вязкостью 4 7 - 4 8 Е ( 80 С), температурой вспышки 164 - 165 С и теплотой сгорания 30653 860 кДж / кг. Эти эмульсии характеризуются условной вязкостью 1 45 - 1 49 Е ( 25 С) и более высокими температурами вспышки по сравнению с неэмульгированным дизельным топливом. Температура вспышки закономерно возрастает с увеличением содержания воды в эмульсии, а теплота сгорания снижается. [26]
Совмещение кинограмм и осциллограмм позволило отчетливо выявить последовательность и продолжительность стадий горения капель тяжелого топлива ( прогрева, испарения и горения паров с термическим разложением и выгоранием твердого сажистого остатка) в условиях диффузионного режима. При горении капли на кварцевой подвеске сажистые остатки концентрировались несколько выше королька дифференциальной термопары, что видно на конечных кадрах кинограмм, и частично на кварцевой подвеске. Совершенно такая же картина наблюдалась и при горении капель эмульсии мазута ( PFP 20 - f - 30 %), причем как отдельные стадии, так и процесс сгорания капли эмульгированного топлива в целом протекали за меньшие промежутки времени. [27]