Файл: Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу Источники энергии теплотехнологии.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 54
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Обработка результатов
Результаты взвешивания тиглей 1…3 с навесками топлива до прокаливания и в процессе выполнения работы заносят в табл. 3.
Таблица 3
Величина | До прокаливания | После прокаливания | ||
1-го | 2-го | 3-го | ||
Масса тигля 1, г | | | | |
Масса тигля 2, г | | | | |
Масса тигля 3, г | | | | |
Масса тигля 1 с навеской топлива, г | | | | |
Масса тигля 2 с навеской топлива, г | | | | |
Масса тигля 3 с навеской топлива, г | | | | |
Масса навески топлива в тигле 1, г | | | | |
Масса навески топлива в тигле 2, г | | | | |
Масса навески топлива в тигле 3, г | | | | |
Рассчитывают значение зольности аналитической пробы топлива, %
,
где G1 – масса зольного остатка, г; G – масса навески топлива, г.
Производят пересчёт зольности на абсолютно сухое топливо АС (%) и рабочее топливо АР (%)
:
.
Содержание отчёта
Цель работы.
Таблица измеренных и рассчитанных величин.
Расчёты.
Контрольные вопросы
Пересчитайте теплотехнические характеристики твёрдых топлив.
Что является внешним балластом твёрдого топлива? На что он влияет?
Что является внутренними и внешними примесями топлива?
Как связывается высокая зольность топлива на работе технологических агрегатов?
Что показывает зольность аналитической пробы топлива?
Как определяют зольность сухого и рабочего топлива?
Работа № 3. Определение температур вспышки и
воспламенения жидкого топлива
Цель работы: практическое ознакомление с конструкцией и работой прибора открытого типа для определения температур вспышки и воспламенения; изучение методики определения температур вспышки и воспламенения; определение температур вспышки и воспламенения жидкого топлива.
Температура вспышки, как и температура воспламенения мазута, позволяет судить о составе и качестве жидкого топлива. В условиях электростанций определение температуры вспышки проводится для установления максимально допустимой температуры его подогрева в емкостях, не изолированных от окружающего воздуха. По соображениям пожарной безопасности эта температура должна быть не менее чем на 10ОС ниже температуры вспышки мазута. Следует отметить, что подобное требование не распространяется на нагрев мазута в надёжно сконструированных и правильно эксплуатируемых мазутных подогревателях, где может быть обеспечен подогрев мазута до температуры его воспламенения.
Т е м п е р а т у р о й в с п ы ш к и называется температура, при которой пары нагреваемого жидкого топлива образуют с окружающим воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени. Горение при этом моментально прекращается.
Температура вспышки не является аддитивной величиной и практически характеризуется температурой вспышки наиболее лёгкого компонента, так как в определённой мере связана с температурой кипения соответствующих фракций топлива. Жидкие топлива, не содержащие легких фракций, отличаются высокой температурой вспышки.
К повышению температуры вспышки приводит и повышение давления. Зависимость между температурой вспышки при нормальном давлении t760 и температурой вспышки при ином барометрическом давлении tp и барометрическом давлением p (мм рт. ст.) выражается эмпирической формулой
t760 = tp + 0.00012 (760 - p) (273 + tp).
Температуру вспышки определяют по стандартным методикам в открытых и закрытых тиглях. Различие между температурой вспышки, определяемой в открытом и закрытом тиглях, составляет 20…60ОС. В закрытых тиглях пары, образующиеся при нагревании жидкого топлива, не удаляются в окружающее пространство, концентрация паров топлива в смеси с воздухом, при котором происходит их вспышка, достигается при нагреве более низкой температуры, чем в открытых тиглях. При низкой температуре вспышки жидкого топлива её определяют обычно в закрытых, а при высокой – в открытых тиглях. Температура вспышки мазута различных марок должна быть не ниже 80…140
ОС.
Т е м п е р а т у р о й в о с п л а м е н е н и я называется температура, при которой нагреваемое жидкое топливо загорается при поднесении к нему пламени и горит не менее 5 с.
При сжигании жидкого топлива со свободной поверхностью горение протекает в паровой фазе. Факел устанавливается на некотором удалении от поверхности жидкости с ясно видимой тёмной полоской, отделяющей факел от обреза тигля с жидким топливом.
Процесс горения жидких топлив со свободной поверхностью происходит следующим образом. При установившемся режиме горения за счет тепла, излучаемого факелом, жидкое горючее испаряется. Восходящий поток горючего, находящегося в паровой фазе, посредством диффузии образует горящий факел в виде конуса, отстоящего от зеркала испарения на 0,5…1 мм. Устойчивое горение протекает на поверхности, где смесь достигает пропорции, соответствующей стехиометрическому соотношению горючего и воздуха.
Описание установки
Температуру вспышки и воспламенения определяют в открытом приборе. Прибор открытого типа состоит из металлического тигля 1 диаметром 64+1 мм, высотой 47+1 мм, помещенного в металлическую песчаную баню 2 с электроподогревом (рис. 1).
Для измерения температуры жидкого топлива служит термометр 3, верхний конец которого закрепляют на штативе при помощи передвижной лапки 4. Нижний конец термометра погружают в жидкое топливо. Подогрев песчаной бани 2 осуществляется вмонтированным электронагревателем, включение которого производится двумя кнопками на панели прибора. Мощность электронагрева подбирается включением соответствующей кнопки: 150 Вт или 250 Вт.
Методика проведения работы
Предварительно промытый бензином и подогретый тигель 1 помещают в песчаную баню 2 так, чтобы уровень песка был на одной высоте с уровнем топлива в тигле. Затем укрепляют лапку 4 штатива с термометром 3 на такой высоте, чтобы ртутный шарик термометра помещался посредине между дном тигля и уровнем жидкости. При испытании жидкого топлива в температурной вспышки до 210ОС уровень жидкости должен находиться на расстоянии 12 мм от края тигля. Включают электроподогрев песчаной бани. Вначале скорость повышения температуры вспышки продукта составляет 10 град/мин., а затем за 40ОС до ожидаемой температуры вспышки – 4 град/мин.. За 10ОС до ожидаемой температуры вспышки начинают через каждые 2 с испытания на вспышку, проводя по краю тигля параллельно поверхности топлива пламенем зажигательного устройства. При этом делают два оборота: один по часовой стрелке, другой – против. Длительность испытания должна быть не более 2-3 с. моментом вспышки считается появление над жидким топливом синего пламени, сопровождаемого обычно лёгким взрывом, при котором отмечается появление перебегающего и быстро исчезающего синего пламени. За температуру вспышки принимают показание термометра в момент вспышки.
Рис. 1. Установка для определения температуры вспышки и
воспламенения жидкого топлива; 1 – металлический
тигель; 2 – металлическая песчаная баня с электро –
подогревом; 3 – термометр; 4 – передвижная лапка
Допускаемое расхождение между двумя параллельными определениям для жидкого топлива с температурой вспышки выше 150ОС находиться в пределах 6 ОС.
Температуру воспламенения жидкого топлива определяют после установления температуры вспышки. Для этого продолжают нагревать жидкое топливо со скоростью 4 град/мин. Через каждые 2 ОС повышения температуры пламенем зажигательного устройства проводят горизонтально над поверхностью тигля. Температура, при которой жидкое топливо воспламенилось и продолжает гореть не менее 5 с, является температурой воспламенения. После воспламенения топлива ослабляют лапку 4 штатива и вынимают из тигля 1 термометр 3. Тигель 1 накрывают крышкой для прекращения доступа воздуха.
Допускаемое расхождение между двумя определениями температуры воспламенения равно 6 ОС. После определения температуры воспламенения прекращают обогрев песчаной бани. При снижении температуры жидкого топлива на 40 ОС возобновляют нагрев песчаной бани и испытания проводят второй раз. Получение результаты записывают в табл. 4.
Обработка результатов
Температуру вспышки и воспламенения жидкого топлива измеряют при помощи термометра с точностью 1 ОС. Определяют по барометру давление воздуха в условиях опыта.
Рассчитывают температуру вспышки при нормальном давлении t760 по эмпирической формуле:
T760=tp + 0,00012 (760 - p) (273 + tp) .
Рассчитанные величины заносят в табл. 4.
Определяют расхождение между полученными характеристиками жидкого топлива.
1>
Таблица 4
температура, ОС | опыт | отклонение характеристики | ||
I-й | II-й | |||
вспышки | | | | |
вспышки при нормальных условиях | | | | |
воспламенения | | | |
Содержание отчета
-
Цель работы. -
Таблица измеренных и рассчитанных величин.
Контрольные вопросы.
-
Что называется температурой вспышки? -
От каких факторов зависит температура вспышки различных нефтепродуктов? -
Почему температура вспышки в закрытых тиглях ниже, чем в открытых? -
Что называется температурой воспламенения? -
Опишите процесс горения жидких топлив со свободной поверхности. -
Для чего проводится определение температуры вспышки и воспламенения?
Работа № 4. Определение вязкости жидкого топлива.
Цель работы: практическое ознакомление с конструкцией и работой вискозиметра; изучение методик определения вязкости жидкого топлива; определение вязкостно-температурных характеристик жидкого топлива.
Основным искусственным жидким топливом, применяемым в промышленности, является мазут. Он представляет собой смесь тяжелых остатков прямой перегонки и крекинга нефти с некоторыми ее дистиллятными фракциями.
В связи с обостряющейся проблемой роста потребностей в моторном топливе, необходимо не только увеличивать добычу нефти, но и осуществлять более глубокую технологическую ее переработку. При увеличении глубины технологической переработки нефти и отбора светлых нефтепродуктов (бензина, керосина), а также выхода дизельной фракции, сокращается количество нефтяных остатков, являющихся основной для производства мазута.
Снижение выхода мазута сопровождается ухудшением его качества как энергетического и печного топлива: увеличивается его вязкость, смолистость, содержание серы; повышается поверхностное натяжение, что ухудшает условия его распыливания.