Файл: СодержаниеВведение История появления железной дороги основы теории сплавов.pdf

М
0,1 до 1,3%; азота — от 0,02 до 1,7% и серы от 0,05 до 5%. Плотность нефти составляет 0,73–1,04 г/см3 ; нефть при плотности ниже 0,9 считается легкой, а выше 0,9 — тяжелой. Физические свойства нефти определяются такими показателями, как: плотность, вязкость, температура вспышки, воспламенение, самовоспламенение и застывание; а также фракционный состав. Эти свойства в зависимости от химического состава нефти меняется в очень широких пределах. Использовать нефть в качестве топлива экономически нецелесообразно. Путем специальной переработки из неѐ можно получить более качественные сорта искусственного жидкого топлива для самых различных тепловых и энергетических агрегатов, а также ряд материалов (смазочных материалов, синтетического каучука, пластмасс и др.) и ценных химических веществ. В зависимости от состава нефти и необходимости извлечения из неѐ различных продуктов различают физическийи химический способы еѐ переработки. Физический способ — это прямая перегонка, к числу химических относят крекинг и пиролиз.
Прямая перегонказаключается в нагреве нефти и последующем охлаждении и конденсации выделенных из неѐ паров. Нефть подается в трубчатую печь насосом, где подогревается до температуры 350ºС и, превращаясь в пар, поступает в ректификационную колонну, в которой происходит еѐ разделение
(ректификация) на фракции. Неиспарившаяся часть нефти вместе с тяжелыми парообразными еѐ компонентами собирается в нижней части колонны, образуя остаток — мазут. Более легкие парообразные компоненты нефти поднимаются внутри колонны вверх и в зависимости от температуры кипения конденсируются на разной высоте колонны. При прямой перегонке вначале испаряются наиболее легкокипящие фракции: бензин при температуре до 200ºС, лигроин — до 250ºС, керосин — до 300ºС и соляр — до 350ºС. При прямой перегонке выход светлых нефтепродуктов зависит от состава нефти и обычно составляет в среднем 40–50%. Остаток от прямой перегонки — мазут — подвергают дальнейшей перегонке в вакуумных трубчатых печах и получают дополнительное количество светлых нефтепродуктов, минеральных масел, в остатке — гудрон, а также применяют в качестве топлива в различных тепловых установках. С целью увеличения выхода светлых нефтепродуктов применяют химические способы переработки, основанные на разложении тяжелых углеводородов под действием более высоких температур и давления — крекинг и пиролиз. Крекинг — важнейший источник получения прибыли 20–30% бензина, 30–45% лигроина,

М керосина и 25–50% нефтяных остатков (мазута). Разложение керосина при температуре 650ºСс целью получения жидкой смолы и газа называют пиролизом. Из жидкой смолы при еѐ ректификации извлекают ценные ароматические углеводороды (бензол, толуол и др.). Жидкое топливо является основным видом топлива, используемого всеми видами транспорта. По сравнению с твердым оно имеет целый ряд преимуществ, главными из которых является: высокая теплота сгорания, позволяющая достигнуть более высокого коэффициента полезного действия двигателя; универсальность применения в самых различных тепловых установках и камерах сгорания; лучшие возможности по транспортировке и хранению. Все виды искусственного жидкого топлива в зависимости от области их применения делятся на карбюраторное, дизельное и топочное. Для бесперебойной работы железнодорожного транспорта требуется большое количество жидкого топлива. Дизельное топливо — это смесь высококипящих жидких углеводородов. В дизелях. Оно впрыскивается в цилиндр в капельно– жидком состоянии в тот момент, когда находящийся в цилиндре воздух сжат и его температура составляет
500–600°С.
Дизельное топливо применяется в двигателях с воспламенением от сжатия — дизелях.
Оно относится к числу тяжелых топлив и испаряется при обычных температурах. Качество дизельного топлива определяется теплотой сгорания, цетановым числом, вязкостью и температурой застывания.
Цетановое число дизельного топлива характеризует самовоспламеняемость топлива. При низких цетановых числах увеличивается задержка воспламенения топлива, в камере сгорания накапливается большая масса топлива, которое затем сгорает мгновенно (взрывное горение), давление нарастает скачкообразно, происходит жесткая работа дизеля, увеличивается нагрузка на подшипники, повышается их износ. При высоком значении цетанового числа топливо сгорает равномерно, полно и плавно.
Такое дизельное топливо обеспечивает нормальное сгорание и мягкую работу дизеля.