Реферати українською » Физика » Паливо в структурі енергетичних ресурсів


Реферат Паливо в структурі енергетичних ресурсів

Страница 1 из 6 | Следующая страница

Запровадження

Коли середині XVII століття голландський натураліст ВанГельмонт придумав поняття "газ", і гадки не мав, які пристрасті будуть бушувати навколо цього короткого слова через 400 років. Справді, тепер про те, що це фазове стан речовини, у якому воно "займає весь наданий йому обсяг" знають лише школярі так фахівці. Для решти людства газ – це, насамперед, світло, тепло,комефорт і гроші, гроші, гроші… Звісно, промову на цьому випадку про "блакитному паливі"- природному газі.

У ХХ в. енергетичні потреби людства збільшився у 20 раз. Нині у промисловості розвинених країн однієї жителя витрачається понад 10 т умовного палива (т у. т.) на рік (1 т у. т. еквівалента 1 т вугілля й дає під час спалювання 29 308МДж теплоти). У 1986 р. загальне енергоспоживання населення світу перевищила 13 млрд. т у. т. Очікується, що 2020 р. цю цифру зросте до 30 … 38 млрд. Енергетичні потреби забезпечує його паливно-енергетичний комплекс. У цьому велике значення надається економії органічного палива й насамперед нафти. Проте, запаси обмежені, розробка й часом з'являтимуться нові родовищ потребують значних капіталовкладень (протягом останніх 20 років вони зросли в 3 разу), дедалі більших витрат трудових і матеріальних ресурсів. Нафта в усі у великих кількостях використовують у хімічних виробництвах, де є незамінним сировиною у низці пріоритетних галузей народного господарства.

Отже, однією з основних напрямів енергозберігаючої політики є економія найбільш цінного органічного сировини — нафти. Вирішення проблеми укладено у впровадженні ресурсозберігаючих технологій, використанні менше енергоємних машин, скороченні застосування нафтопродуктів на яких як паливо заміняючи їх нафтовими (альтернативними) енергоносіями — насамперед газом і вугіллям. Першим напрямом займаються нафтовидобувні і нафтопереробні галузі промисловості, що базуються на наукових розробках відповідних розділівхиммотологии. Перспективи тут можна охарактеризувати тим, що коли підвищення виходу палив з нафти лише з 1 % еквівалентно збільшення видобутку до 7 млн. тонн на рік.

Двигуни внутрішнього згоряння основні споживачами нафти, яка є сировиною для автотракторних палив і мастильних матеріалів (до 60 % нафти, що видобувається країні, витрачається це ще).

Істотна економія палива забезпечується використанням високоякісних, зокрема синтетичних моторних масел. Застосування антифрикційнихметаллокомплесних присадок до моторних мастил дозволяє зменшити витрати палива до запланованих 4 % за збільшення ресурсу двигуна.

Третій напрям полягає у відмові від використання нафти якенергоисточника заміняючи в інші, менш дефіцитні енергоресурси. Потрібно шукати ефективні методи перетворення наявних у достатку енергоресурсів У високоякісний енергоносій, задовольняє вимогам, що ставляться до палив для ДВС. Розгляд таких перспективних енергоресурсів дано в гол. 1. Як альтернативу нафтових палив розглядають енергетичні акумулятори.

1. Для комплексної оцінки палив і мастильних матеріалів (Т і З) використовують поняття якості. Під якістю Т і З розуміють сукупність окремих показників (показників якості), характеризуючих його властивості.

Якість Т і З впливає такі найважливіших показників ДВС, як економічність, довговічність, токсичність відпрацьованих газів,металлоемкость та інших. Наприклад, шляхом застосування високоефективних Т і З ресурс двигуна можна збільшити 1,5 … 2 разу, У токсичність відпрацьованих газів зменшити у кілька разів, У випадку якість Т і З має найбільше задовольняти формулі "ефективність — економічність — екологія" тобто. забезпечувати максимальну ефективність використання їх у двигуні при мінімальних технологічних і експлуатаційних витратах поруч із можливо меншим впливом на довкілля (від економіїневосстанавливаемих природних ресурсів до забруднення атмосфери).

Оцінюючи якості Т і З враховуються такі чинники: повнота задоволення вимог споживача; технічні й економічні можливості виробництва, економічний ефект в народному господарстві (у споживача); взаємовпливи окремих властивостей Т і З (необгрунтоване поліпшення одних властивостей може викликати у себе погіршення інших).

Особливо слід зазначити проблему надійності Т і З, під якої розуміється здатність цих матеріалів зберігати своїх показників якості протягом певного ресурсу. Від надійності Т і З безпосередньо залежить надійність ДВС, умови ні економічна ефективність використання двигуна.

Лабораторні методи використовують щодо фізико-хімічних показників, характеризуючих якість Т і З, для непрямої оцінки їхньої окремих функціональних властивостей, і навіть під час проведення науково-дослідницьких робіт. Основне гідність лабораторних методів випробувань у тому, що з допомогою можна виконати диференційовану оцінку окремих властивостей Т і З повагою та усвідомити фізичний сенс результатів випробувань Т і З за умов. З метою інтенсифікації методів оцінки якості Т і З створена нову систему лабораторних випробуванні, суть якої полягає в тому, що кожен експлуатаційне властивість поділяють деякі, досить прості складові показники, оцінювані прискореними лабораторними методами. Отримані дані розглядають у взаємозв'язку з конкретними умовами роботи Т і З. Така комплексна оцінка дозволяє досить повно оцінити досліджуваніексплутационние властивості загалом Проте внаслідок великої складності процесів, які у двигуні, лабораторні методи не дозволяють здобути доволі повне уявлення на роботу Т і З за умов. Це можна зробити виходячи з аналізу результатів, отриманих спеціальними методами випробувань.

Основна хиба експлуатаційних випробувань — велика тривалість (за кілька років). Це затримує впровадження нових сортів Т і З повагою та, отже, технічний прогрес моторобудування, для оцінки однієї чи кількох експлуатаційних властивостей Т і З набули поширення стендові методи випробувань, що їх на модельних установках, натурних агрегатах,одноцилиндрових установках і повнорозмірних двигунах. Ці методи об'єднують загальним назвою — кваліфікаційні методи випробувань. Вони проти лабораторними методами дозволяють точніше і повно оцінити експлуатаційні властивості Т і З, а, по порівнянню з експлуатаційними випробуваннями — спростити умови й у трохи раз скоротити тривалість випробувань. Поруч із у часто кваліфікаційні методи проти експлуатаційними дозволяють зменшити вплив сторонніх чинників на досліджуваний показник, отже, підвищити точність і об'єктивність випробувань. Кваліфікаційні методи використовують із встановлення взаємозв'язку між показниками якості Т і З повагою та конструкцією ДВС, і розробити вимог до якості Т і З, класифікації та уніфікація Т і З повагою та ін. Розроблено спосіб дослідження Т і З з урахуванням комплексу методів кваліфікаційної оцінки, дозволяє швидко визначити експлуатаційні властивості досліджуваного зразка.

Однак рішення можливість використання тієї чи іншої виду Т і З у цій конструкції ДВС приймають виходячи з експлуатаційних випробувань. Застосування різних методів випробувань зазначено в стандартах і технічних умовах.

У разі виробництва показники якості визначають як раціональність застосування зазначеного виду Т і З в двигуні, а й виробничі видатки його виготовлення. Зазвичай, підвищення якості продукції веде до підвищення виробничих витрат, інколи ж до зменшення ресурсу цього продукту, тому поліпшення якості Т і З необхідно розглядати в нерозривний зв'язок між можливим підвищенням вартості виробництва продукту і економією, одержуваної за його використанні, тобто. підвищення якості Т і З має супроводжуватись економічним ефектом масштабу держави.

поняття палива

Паливо, не що містить у собі окислювач, часто називають пальне. Поняття палива більш загально, ніж пальне чи пальне копалину, оскільки включає у собі деревину й різні паливні суміші. У широкому значенні — одне із видів потенційної енергії, енергоносій.

Хімічна чи ядерна енергія палива перетворюється на різні види енергії, і найчастіше через перетворення який виділяється при реакціях тепла тепловими двигунами.

Основний показник палива —теплотворная здатність (теплота згоряння). Для цілей порівняння видів палива уведено поняття умовного палива (теплота згоряння одного кілограма "умовного палива" (у.п.) становить 29,3МДж чи 7000 Ккал — що відповідає цегловому вугіллю).

>Печное побутове паливо призначено для спалювання в опалювальних установках невеличкий потужності, розташованих у житлових приміщеннях, соціальній татеплогенераторах середньої потужності, які у сільське господарство на приготування кормів, сушіння зерна, фруктів, консервування та інших цілей.

Стандарт на котельне паливо — ГОСТ 10585-99 передбачає випуск чотирьох його марок: флотських мазутівФ-5 іФ-12, котрі за в'язкості класифікуються як легені палива,топочних мазутів марки 40 — як середнє і марки 100 — важке паливо. Цифри вказують орієнтовну в'язкість відповідних марок мазутів при 50 °З.

>Печное паливо темне виробляється з дизельних фракцій прямий перегонки і вторинного походження — дистилятів термічного, каталітичного крекінгу і коксування.

По фракційного складу грубне паливо може бути кілька важче дизельного палива по ГОСТ 305-82 (до 360 °З переганяється до 90 відсотків замість 96 відсотків, в'язкість пічного палива до 8,0 мм2/з при 20 °З проти 3,0…6,0 мм2/з дизельного).

При виготовленні пічного палива не нормуютьсяцетановое ійодное числа, температура помутніння. При переробці сірчистих нафт масова частка сірки палива — до 1,1 %.

Заради покращання низькотемпературних властивостей пічного палива на промисловості застосовуютьдепрессорние присадки, синтезовані з урахуваннямсополимера етилену звинилацетатом.

Характеристики: 10 % переганяється за нормальної температури, З, не нижче 160; 90 % переганяється за нормальної температури, З, не вище 360; кінематична в'язкість при 20 °З, мм2/з, трохи більше 8,0; температура спалаху закритому тиглі, З, не нижче 45; масова частка сірки, відсотків, трохи більше: вмалосернистом паливі 0,5; всернистом паливі 1,1; випробування на мідної платівці витримує; кислотність, мгКОН/100 див3 палива, трохи більше 5,0; зольність, відсотків, трохи більше 0,02;коксуемость 10 відсоткового залишку, трохи більше 0,35 відсотків; зміст води: сліди; колір: від ясно-коричневого до чорного; щільність при 20 °З,кг/м3: не нормується, визначення обов'язково.


1. Класифікація палив

>Топлива для ДВС поділяють на кшталт двигуна, від використання де вони призначені, на бензини і дизельні палива; по агрегатному стану — на рідкі й газоподібні; за хімічним складом — науглеводородние інеуглеводородние; з вигляду вихідного сировини — на нафтові і альтернативні; за способом зберігання автомобілем — одне- і багатокомпонентні (останні називають паливом роздільної подачі).

Терміни "бензин" і "дизельне паливо" використовують із позначення нафтових палив, застосовуваних відповідно для двигунів з примусовимвоспламенением й у дизелів.

Різниця між рідкими і газоподібними паливом укладено у тому різних агрегатних станах при нормальних атмосферних умовах. У сучасному транспортної техніці переважне застосування отримали рідкі палива. Під газоподібними (газовими) паливом розуміється паливо, яке надходить до системитопливоподачи двигуна у газовій фазі.Газообразние палива можуть міститися у паливному баці транспортний засіб стислому чи скрапленому стані. У першому випадку гази називають стиснутими, у другомусжиженними. Такий поділ умовно.Агрегатное стан газу визначається параметрами зберігання в паливних ємностях (баках) — температурою і тиском. Залежно від конструкції бака і той ж газ може у них як і рідкої, і у газової фазі. Наприклад, метан використовують і як стиснений газ, що у баках (балонах) під високим тиском (до 20МПа), як і скраплений, що утермостатированних ємностях за нормальної температури, рівної або нижчий від температури скраплення (—161 °З).

>Газообразние палива — перспективний вид палив для ДВС. Це такими основними перевагами цих палив перед рідкими: меншою вартістю; зниженням зносу і підвищення довговічності циліндропоршневої групи двигунів; зменшенням потреби у високоякісних моторних мастила та збільшенням терміну їхніх беззмінній роботи у двигуні; більшої повнотою згоряння, як цього, меншим забрудненням середовища.

До нафтовим відносять палива, одержані із природної нафти. Нафтові палива основні паливом для сов ремінних ДВС, що їх перевагами над іншими видами палив:освоенностью виробництва, транспортування, збереження і подачі до камери згоряння, відносної простотоюсмесеобразования тощо.

До альтернативним палив відносять всі види палив, щоб одержати що у ролі основної сировини не використана природна нафту.

Якщо суміш нафтового і альтернативного палив має достатньої фізико-хімічної стабільністю при заданих експлуатаційних умовах, то таке паливо можна як нафтове паливо, у якому впроваджено значні добавки. Інакше або якщо це раціонально на іншихтехникоексплуатационним показниками, нафтове і альтернативне паливо застосовують як палива роздільної подачі. Як свідчить саму назву, під паливом роздільної подачі розуміють двох- або яккомпонентние палива, окремі компоненти яких зберігають на борту автомобіля роздільно.Смешиваются ці компоненти безпосередньо увпускном тракті чи циліндрі двигуна. Застосовують палива роздільної подачі у разі фізико-хімічної нестабільності компонентів за її попередньому змішанні, і навіть за необхідності (чи доцільності) роздільного регулювання витрати окремих компонентів. Наприклад, для полегшення запуску холодного газового двигуна можна використовувати нафтове паливо, а збільшення детонаційної стійкості бензину на певних режимах роботи двигуна — добавка високоактивних компонентів лише зЭТИХ режимах тощо. Недоліком палив роздільної подачі є ускладнення конструкції, викликаного наявністю автономних систем зберігання, подачі й регулювання кожного з компонентів палива.


2. Основні сучасні види палив

2.1 Тверде паливо

>Горючие речовини, основний складовою якого є вуглець. До твердому палива відносять кам'яне вугілля і бурі вугілля, горючі сланці, торф і деревину. Властивості палива на значною мірою визначаються її хімічний склад — змістом вуглецю, водню, кисню, азоту та сірки. Однакові кількості палива дають під час спалювання різне кількість теплоти. Тож оцінки якості палива визначають йоготеплотворную здатність, тобто найбільше теплоти, яке вирізняється за повної згорянні 1 кг палива (найбільшатеплотворная здатність у кам'яного вугілля). Здебільшого тверде паливо застосовують щоб одержати тепла й інших напрямів енергії, які затрачуються отримання механічної роботи. З іншого боку, з твердих палив за його відповідної обробці (перегонці) можна отримати роботу більш 300 різних хімічних сполук. Важливе значення має переробка бурого на цінні види рідкого палива —

Страница 1 из 6 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація