Cтраница 2
Микроскопическое исследование нагара [53 ] показало, что мягкий нагар состоит из почти сферических частиц, включенных в аморфное вяжущее вещество, а твердые отложения представляют собой стекловидное вещество. Предполагается, что твердый нагар - это нефтяной кокс, образующийся в результате жидкофаз-ного крекинга, последующего пиролиза и, наконец, коксования топлива, попадающего на стенку. При этом [62, 63, 64 ] большую роль играет температура стенки: если она превышает 450 - 500 С, то отложения нагара даже при сжигании тяжелых топлив не наблюдается. [16]
Теплота для испарения топлива в основном подводится от поршня, температура которого поддерживается в пределах 450 - 610 К. Дальнейшее повышение температуры топлива нецелесообразно, так как при соприкосновении с горячей поверхностью оно вместо растекания по ней в виде пленки начинает кипеть, причем частицы топлива приобретают сферическую форму и отскакивают от стенкп. Возможно также термическое разложение и коксование топлива. В случае повышения температуры поршня выше допускаемой, например при наддуве, охлаждают днище поршня маслом. Быстрому испарению топливной пленки способствует движение воздуха с большой скоростью относительно стенок камеры сгорания. Процесс испарения резко ускоряется после начала горения за счет теплопередачи от пламени к пленке топлива. Испарившееся топливо уносится потоком воздуха и сгорает во фронте пламени, распространяющемся из центра камеры, от первоначального очага воспламенения. [17]
При этой температуре топливо разлагается с образованием летучих продуктов и твердого остатка - кокса, используемого в металлургической промышленности. Газообразные продукты, выделяющиеся при коксовании топлива, называют сырым или прямым газом. [18]
Нагревающие стенки выполняются в форме камеры, мешка ( головки) или небольшой неохлаждаемой пластины. В настоящее время преобладают двигатели среднего и высокого сжатия вследствие малого расхода тепла и надежного сгорания. Регулирование температуры при изменении нагрузки от полной до холостого хода тем труднее, чем больше накаленная сгенка, которую нельзя допускать слишком горячей, чтобы уменьшить коксование топлива и Xj -, а с другой стороны она должна быть достаточно горячей при холостом ходе. [19]
Сущность сухой перегонки состоит в высокотемпературном нагреве топлива без доступа воздуха. При этом из топлива выделяются газообразные продукты и пары воды, смол, кислот и оснований, а остается того или иного качества кокс. Различается сухая перегонка полукоксованием и коксованием топлива. [20]
Топливо претерпевает по мере перемещения ряд изменений. В верхней зоне при соприкосновении топлива с генераторным газом происходит его сушка. В средней зоне создаются условия, близкие к тем, которые поддерживают в печах для пиролиза твердого топлива с внутренним обогревом ( стр. Здесь происходит полукоксование, а затем коксование топлива. В нижней зоне топливо реагирует с окислителем - это зона газификации топлива. На колосниковой решетке находится слой золы, которая охлаждается током дутья, поступающего в генератор. Образующийся в нижней зоне газ уносит из генератора продукты коксования и полукоксования и водяной пар. Газ, не содержащий летучих продуктов пиролиза, получают при газификации древесного угля и кокса. [21]
Кислород О и азот N, содержащиеся в топливе, относятся к внутреннему балласту топлива. Содержание кислорода с увеличением возраста топлива снижается. Считают, что весь кислород, содержащийся в топливе, связан с водородом. Это вызывает снижение теплоты сгорания топлива, следовательно, кислород является нежелательным элементом топлива. Снижение содержания кислорода в топливе может быть достигнуто только путем коксования топлива. [22]