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文檔簡介
第一章石油的化學(xué)組成
1石油是從地下開采出來的油狀可燃液體,未經(jīng)加工的石油成為原油,原油經(jīng)煉制加工后得到的產(chǎn)品稱油品。2石油密度介于0.8~0.98,少數(shù)大于1.02或低于0.71其中炭的含量為83%~87%氫的含量11%~14%,SNO的含量約為1%~4%.
3許多石油具有濃烈的氣味,這是因為油中還有臭味的含硫化合物的緣故。4石油是由含碳?xì)浠衔锏臒N類和含SNO非烴類化合物組成。5分餾就是按照組分沸點的差別降原油切割成若干餾分,每個餾分的沸點范圍成為餾程或沸程。
6石油中的烴類主要是由烷烴環(huán)烷烴和芳香烴以及在分子中皆有這3類烴的混合結(jié)構(gòu)構(gòu)成。7常見餾分溫度范圍:初餾點到200度的餾分稱為汽油餾分;180度到350度之間的餾分稱為煤油餾分;200度到350度之間的餾分稱為柴油餾分;350度到520度之間的餾分稱為潤滑油餾分。8在同一原油中,隨著餾分沸程升高,烴類含量逐漸下降而非烴類含量逐漸升高9烷烴在常溫常壓下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,難氧化,與強酸強堿強氧化劑不起作用或反應(yīng)很慢10正構(gòu)烷烴在汽油機(jī)中燃燒性不好,但異構(gòu)烷烴燃性好11環(huán)烷烴按照環(huán)數(shù)分為單環(huán),雙環(huán),和多環(huán)12芳香烴分為單環(huán),雙環(huán)和稠環(huán)芳香烴
其密度0.86~0.98比相同原子數(shù)的其他烴類密度大,芳香烴中對水溶解度最大的苯。13石油中的烴類主要由烷烴,環(huán)烷烴,芳香烴,和在分子中兼有這三個烴類結(jié)構(gòu)的混合烴構(gòu)成14石油中的非烴類化合物主要包括含硫含氧含氮化合物以及膠狀,瀝青狀物質(zhì)。!16硫化物危害:加速油品氧化,生成膠狀物質(zhì),使油品變質(zhì),影響油品的儲存安定性:引起儲油加工設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕,含硫油品燃燒后生成SO2SO3,遇水生成H2so4H2SO3:影響汽油的抗爆性,減弱抗爆劑作用;石油加工中成含硫化氫和低分子硫醇的惡臭氣體以及含硫燃料燃燒產(chǎn)生SO2SO3廢氣,嚴(yán)重污染大氣;使金屬催化劑中毒17用酸堿洗滌,催化加氫,催化氧化等不同方法除去硫化物18石油中含氧化合物分類:中性氧化物,酸性氧化物。20石油中氮化物的分類:分為堿性和非堿性倆類。!21氮化物危害:1因為光,溫度,氧的作用,氮化物容易生成膠質(zhì),極少量的生成物會使油品顏色變深產(chǎn)生臭味。2使石油加工中的催化劑中毒。22用酸洗或催化加氫精致方法除氮化物23石油中的非烴類化合物大部分以膠狀以及瀝青狀物質(zhì)存在石油的殘渣油中24膠質(zhì):溶于石油醚,苯,三氯甲烷,二硫化碳,不溶于乙醇,平均相對分子質(zhì)量600~1000的物質(zhì)。25瀝青質(zhì)溶于苯,三氯甲烷,二硫化碳,不容乙醇,石油醚,是石油中相對分子質(zhì)量最大的組分26石油中各族烴類分布的總規(guī)律:隨著石油餾分沸點的升高,所含各族烴類的相對分子質(zhì)量隨之增大,碳原子數(shù)增多,環(huán)狀烴的環(huán)數(shù)增加,結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。28隨著石油餾分沸點的升高,含硫化合物和膠質(zhì)含量逐漸增加29隨石油餾分沸點升高,餾分中的烷烴含量減少,芳香烴含量增加,環(huán)烷烴含量隨原油類別不同或增或減!30在柴油和潤滑油餾分中,正構(gòu)烷烴呈溶解狀,當(dāng)溫度降低,他們形成白色結(jié)晶從油中析出,叫石蠟,相對分子質(zhì)量300~450,碳原子數(shù)20~25;在殘渣油和重質(zhì)潤滑油餾分存在低溫下呈黃褐色結(jié)晶稱為地蠟,相對分子質(zhì)量500~750,碳原子36~55第二章石油及油品的物理化學(xué)性質(zhì)31條件性試驗:就是采用規(guī)定的儀器,在規(guī)定的實驗條件方法和步驟下進(jìn)行的試驗!32油品蒸發(fā)的危害:造成管路中氣阻以至油品裝卸困難,油品中輕組分大量蒸發(fā)降低了油品質(zhì)量并增大了油品蒸發(fā)損耗;油蒸汽容易引起火災(zāi),也會使人頭暈呼吸困難,窒息死亡33油品蒸發(fā)性能通常用蒸氣壓和餾程這兩個性質(zhì)34蒸汽壓:在一定溫度下,液體同其液面上方蒸氣呈平衡狀態(tài)時蒸氣所產(chǎn)生的壓力稱為蒸氣壓,同一溫度下蒸氣壓高的液體比蒸氣壓低的液體更容易汽化。
雷德蒸汽壓:在38度氣相體積與液相體積之比4:1下測定的油品真實蒸汽壓。35純烴和其他純物質(zhì)一樣,蒸氣壓隨溫度升高而增大36烴類混合物的蒸氣壓在壓力不太高時,不僅是溫度的函數(shù)而且與汽化率有關(guān)37測量油品蒸氣壓有2種:雷德蒸汽壓和真實蒸汽壓。38沸點:對于液態(tài)純物質(zhì),其飽和蒸氣壓等于外壓時的溫度。沸點范圍稱為餾程。40初餾點:將100ML油品放入標(biāo)準(zhǔn)蒸餾瓶中按規(guī)定的速度進(jìn)行加熱,餾出的第一滴冷凝液時的氣相溫度。41干點(終餾點):當(dāng)氣相溫度升到一定數(shù)值后,它就不再上升反而回落,這個最高的氣相溫度。42石油餾分的平均沸點:體積,質(zhì)量,實分子,立方,中平均沸點43密度:是物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值44油品的相對密度:油品密度與規(guī)定溫度下水的密度之比,是無量綱的45歐美各國常用比重指數(shù)表示油品密度,API度表示,API度越大密度越小,我國采用相對密度來表示。46油品密度與餾分組成,化學(xué)組成,溫度,壓力,油品混合有關(guān)。同一油品不同餾分油,沸點增高,密度增大;溫度升高,密度減??;在溫度不高的情況下,壓力沒影響,
密度是油料的儲運管理收發(fā)中,密度是計量的重要參數(shù)。48特性因數(shù)K:由沸點和相對密度計算得到的表示化學(xué)組成的參數(shù)。烷烴的K最大,芳香烴的最小,環(huán)烷烴中間,石油和其產(chǎn)品K在9.7~13之間,我國原油有較高的K49粘度是評價原油和油品流動性能的指標(biāo)50我國主要采用運動粘度和恩氏粘度51運動粘度:油品動力粘度和密度的比值,動力粘度單位pa.s,運動粘度單位m2/s,53油品混合粘度不具有可加性54隨著密度增大沸點升高或烴類相對分子質(zhì)量增加,粘度增大,當(dāng)烴類相對分子質(zhì)量相近時,烷烴粘度最小,環(huán)烷烴最大,芳香烴中間55隨著K的減小粘度增加56粘溫性能:油品粘度隨溫度變化的性質(zhì)57粘溫性能好的油品其粘度隨溫度變化而改變的幅度較小58我國油品粘溫性能用粘度比和粘度指數(shù)表示59粘度比是油品某低溫粘度與高溫粘度的比值,粘度比越小粘溫性越好60粘度指數(shù)是世界各國表示潤滑油年溫性能的通用指標(biāo),粘度指數(shù)高粘溫性好61液體油品的粘度隨溫度上升而減小,油品粘度隨壓力高而增大62石油及油品在低溫下失去流動性有粘溫凝固和構(gòu)造凝固63粘溫凝固:含蠟很少或不含的原油和油品,隨著溫度降低,粘度迅速增大,當(dāng)粘度增大到一定程度后,原油和油品就變成無定型的玻璃狀物質(zhì)而失去流動性
構(gòu)造凝固:當(dāng)溫度進(jìn)一步下降時,結(jié)晶大量析出,并連結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的結(jié)晶骨架,蠟的結(jié)晶骨架把此溫度下還處于液態(tài)的油品包在其中,使整個油品失去流動性的現(xiàn)象
64油品在特定條件剛剛失去流動性的溫度稱為凝點65濁點(云點)油品中的高熔點烴分子在結(jié)晶中心上結(jié)晶,結(jié)晶逐漸增大,使原來透明的油品中出現(xiàn)云霧狀渾濁現(xiàn)象66結(jié)晶點:如果繼續(xù)降低溫度,蠟結(jié)晶逐漸長大,結(jié)晶剛剛明顯可辨的溫度。68原油可看成油,蠟,膠膠質(zhì),瀝青質(zhì)體系!!69原油中膠質(zhì),瀝青質(zhì)含量在一定濃度范圍內(nèi),能明顯的降低原油凝點,但膠質(zhì)濃度超過一定濃度后原油凝點又有所升高原因:當(dāng)原油中含有膠質(zhì)瀝青質(zhì)時,膠質(zhì)分子與蠟分子之間存在相互吸引的范德華力,蠟分子與膠質(zhì)分子烷基鏈之間的作用力與蠟分子間引力相似,膠質(zhì)分子也參加蠟分子的定向排列,膠質(zhì)分子的烷基鏈成為其它蠟分子接近分子團(tuán)參加定向排列的空間障礙,使得蠟分子的結(jié)晶形狀發(fā)生很大的變化,此時的含膠制的蠟結(jié)晶了不易形成結(jié)晶骨架,只有在進(jìn)一步降低溫度時,才能使原油失去流動性,這就是膠質(zhì)能起降凝作用的原因。當(dāng)膠質(zhì)含量超過一定范圍之后,蠟分子團(tuán)的外層吸引了一層膠質(zhì)分子,而膠質(zhì)分子的極性端會吸引其他膠質(zhì)分子的極性端,使結(jié)晶繼續(xù)長大。朝外的非極性端有利于非極性蠟分子的積雪結(jié)晶,增加蠟的結(jié)晶量但這種蠟晶結(jié)構(gòu)松散不規(guī)則含油較多溫度進(jìn)一步降低后,此結(jié)構(gòu)布滿整個容器使原油失去流動性,但此時的凝點反而升高。70結(jié)晶點::在規(guī)定條件下冷卻油品時,油中出現(xiàn)肉眼所能分辨的結(jié)晶時的最高溫度71冰點::在測定條件下,試樣冷卻至出現(xiàn)結(jié)晶后,再使其升溫,使原來形成的烴類結(jié)晶消失時的最低溫度。72凝點::在試驗條件下,油品冷卻到液面不移動時的最高溫度73傾點::在標(biāo)準(zhǔn)條件下,油品冷卻時能繼續(xù)流動的最低溫度。74冷濾點::在規(guī)定條件下,冷卻試油,使試油通過規(guī)定的過濾器,當(dāng)試油冷卻到通過過濾器不足20ml/min時的最高溫度,能較好的反映柴油泵送和過濾性能。75烴類燃燒具備烴類蒸氣,氧和明火火源。76爆炸極限:發(fā)生爆炸時烴類的體積分?jǐn)?shù)稱為爆炸限。77爆炸上限:發(fā)生爆炸時烴類的的最高體積分?jǐn)?shù)78閃點:在規(guī)定條件下加熱油品時,逸出的油蒸氣與空氣形成混合氣,當(dāng)與火焰接觸時能發(fā)生瞬間閃火時的最低溫度。79油品閃點與油品沸點有關(guān),沸點越低閃點越低,安全性越差,閃點是油品安全性指標(biāo),可燃液體的危險等級是根據(jù)閃點劃分的。80閃點的測定方法有閉口杯法和開口杯法,都是條件性試驗。81燃點:在規(guī)定條件下,將油品加熱到能被所接觸的火焰點燃82自燃點:加熱油品使其與空氣接觸,因其劇烈氧化產(chǎn)生火焰而自行燃燒時的最低溫度。83對于同一油品,自燃點最高,燃點次之,閃點最低,對于不同油品,閃點越高,燃點越高,自燃點越低84酸度和酸值都是定量表示油中酸性物質(zhì)含量的指標(biāo)
酸度:中和100ml油品中酸性物質(zhì)所消耗的koH的質(zhì)量,單位mgkoh每100ml
酸值:中和1g油品中的酸性物質(zhì)所消耗的koh的質(zhì)量,單位mgkoh每g85殘?zhí)?:在殘?zhí)繙y定器中,將試油按規(guī)定條件蒸發(fā),分解所形成的黑色焦?fàn)顨埩粑铩?6灰分:油品煅燒后的固體殘余物,其組成含量隨原油種類,性質(zhì)和加工方法不同而變化。87博士試驗法:定性檢驗汽油,煤油,噴氣燃料,石腦油,苯等輕質(zhì)石油產(chǎn)品中是否含有硫醇的方法。第三章原油的分類88原油的分類方法,工業(yè)分類法,化學(xué)分類法89原油按API度分輕質(zhì),中質(zhì),重質(zhì),特稠原油。89工業(yè)分類法按密度,含硫量,含氮量,含蠟量和含膠質(zhì)量分類90化學(xué)分類法,特性因數(shù)分類法,關(guān)鍵餾分特性分類法
我國采用關(guān)鍵餾分特性分類法和含硫量分類法相結(jié)合的分類方法。
第四章石油的煉制方法91,燃料按照用途的不同分為:潤滑油和潤滑脂,蠟石油焦和瀝青,石油化工產(chǎn)品。92常減壓蒸餾是煉油廠加工已脫鹽,脫水原油的第一道工序93原油加熱到360度,在蒸餾塔內(nèi)壓力與大氣壓相近的條件進(jìn)行蒸餾,稱為常壓蒸餾,可以把原油分割成汽油,煤油,柴油,餾分和常壓重油,94減壓蒸餾:為了得到高沸點的潤滑油餾分,采用降低蒸餾塔內(nèi)壓力措施,降低高沸點餾分的沸點,使其在較低溫下氣化。95熱裂化:通過加熱分解的方法從重質(zhì)原料生產(chǎn)汽油,柴油等輕質(zhì)油品的過程96熱裂化主要化學(xué)反應(yīng),裂解反應(yīng),縮合反應(yīng)。97催化重整:可用于提高汽油辛烷值,或制取苯,甲苯等化工原料,同時可得到副產(chǎn)品氫氣98延遲焦化:由減壓渣油等重質(zhì)原料生產(chǎn)輕質(zhì)油品和石油焦的過程99疊合:2個或以上的烯烴分子在200度左右30*10'5~70*10'5pa和酸性催化劑作用下,結(jié)合生成大分子烯烴的過程。100輕質(zhì)油品的精制:酸堿精制,加氫精制。101潤滑油的生產(chǎn)過程主要包括:脫瀝青,脫蠟,精制。
丙烷脫瀝青過程;將減壓渣油和液態(tài)丙烷在萃取塔中逆向流動,進(jìn)行萃取,使油和蠟溶于丙烷而膠質(zhì)瀝青質(zhì)不溶解被沉降分離出來的過程。溶劑脫蠟:溶劑脫蠟過程是在潤滑油餾分中加入溶劑,稀釋油料降低粘度,然后冷卻至低溫石蠟結(jié)晶析出,用過濾機(jī)除去固態(tài)石蠟的過程。潤滑油的精制:溶劑精制和酸白土精制
第五章汽油及汽油機(jī)
將熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的發(fā)動機(jī),分為內(nèi)燃機(jī)和外燃機(jī)
汽油機(jī)可分為化油器和噴射式,由曲軸連桿機(jī)構(gòu),配氣機(jī)構(gòu),燃料系統(tǒng),潤滑系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)和點火系統(tǒng)
汽油機(jī)工作過程進(jìn)氣,壓縮,點火燃燒做功,排氣四個過程
活塞下止點時氣缸容積和上止點氣缸容積的比值稱為壓縮比
汽油具備以下幾個實用性能:適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)性能和可靠的燃料供給性能;燃燒時沒有爆震,噪音和早燃現(xiàn)象;良好的抗氧化安定性;不含水分和機(jī)械雜質(zhì),對發(fā)動機(jī)和金屬設(shè)備沒有腐蝕作用;排出的污染物少
蒸發(fā)太強的危害:如果太強,汽油在到達(dá)汽化器前的供油管路中就會蒸發(fā),形成氣阻,使汽油不能順利的進(jìn)入汽化器,嚴(yán)重時會中斷供油,使發(fā)動機(jī)停止工作。
蒸發(fā)太弱危害:汽油中不易蒸發(fā)的重質(zhì)部分,在混合氣中呈液滴狀,液滴易附在導(dǎo)管壁上形成液膜,慢慢流入氣缸中,這樣使混合氣中油氣含量減少,組成分布不均勻,導(dǎo)致各個汽缸中混合氣組成不同,發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定,液膜流入氣缸后,會沖去氣缸壁上的潤滑油,并流入潤滑油箱,稀釋潤滑油,導(dǎo)致發(fā)動機(jī)磨損加劇,功率下降油耗增加。
汽油的蒸發(fā)性能用餾程和蒸氣壓評定
汽油的初餾點和10%的餾出溫度影響冬季發(fā)動機(jī)的冷啟動和夏季發(fā)動機(jī)中氣阻的產(chǎn)生,發(fā)動機(jī)的加速性能和變速性能與汽油50%餾出溫度有關(guān),汽油90%餾出溫度和終餾點表燃料蒸發(fā)的完全程度。
爆震現(xiàn)象:由于燃料的不正常燃燒引起的,在燃燒過程中,未然氣體中出現(xiàn)多個燃燒中心,此時的燃燒以爆炸形式進(jìn)行,溫度和壓力急劇上升,汽缸壁的瞬間壓力是正常的2~4倍,膨脹燃燒的氣體撞擊活塞頭和氣缸壁,發(fā)出金屬聲,嚴(yán)重時破壞機(jī)器零件,同時由于燃燒速度快,部分燃料未被完全燃燒就被排出,產(chǎn)生黑煙,就是爆震。尼瑪
車用汽油抗爆性用辛烷值,分為馬達(dá)法和研究法,我國車用汽油用研究法辛烷值作為指標(biāo)。
抗爆指數(shù):馬達(dá)法和研究法辛烷值的平均值,我國車用汽油以研究法辛烷值和抗爆指數(shù)作為抗爆性指標(biāo)。
測定辛烷值的標(biāo)準(zhǔn)燃料是異辛烷正庚烷,人為規(guī)定抗爆性極高的異辛烷的辛烷值為100,抗爆性極差的正庚烷辛烷值0,兩者按不同體積比混合,得到從0到100單位辛烷值的標(biāo)準(zhǔn)燃料,以異辛烷的體積分?jǐn)?shù)表示辛烷值
品度:在規(guī)定的發(fā)動機(jī)和操作條件下,將待測航空汽油在富混合氣條件下無爆震工作時所能發(fā)出的最大功率和純異辛烷所能發(fā)出的最大功率之比
安定性:燃料在常溫得儲存或使用時,保持本性不發(fā)生永久變化的能力
汽油安定性差的危害:氧化生成的粘稠膠狀物,沉積在發(fā)動機(jī)的油箱,濾網(wǎng),汽化器等部位,會堵塞油路,影響供油量,降低發(fā)動機(jī)功率和經(jīng)濟(jì)性,沉積在火花塞上的膠質(zhì)在高溫下形成積炭,引起短路,使發(fā)動機(jī)熄火,進(jìn)氣,排氣閥上的膠質(zhì)形成積炭后,使閥門關(guān)閉不嚴(yán)密,甚至粘住,或積炭著火燒壞閥門
評定汽油安定性的方法和指標(biāo),碘值,硫含量,酸度,實際膠質(zhì),誘導(dǎo)期。
碘值表示汽油中不飽和烴的含量。
實際膠質(zhì):液體燃料在儲存過程中重要的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
誘導(dǎo)期:是保證汽油在儲存中不迅速生成膠質(zhì)和酸性物質(zhì)而變質(zhì)的指標(biāo)
影響汽油安定性的外界條件主要有儲罐空間的氧的濃度,大氣溫度,金屬催化作用和光照。
柴油機(jī)柴油機(jī)
柴油機(jī)優(yōu)點:具有較高經(jīng)濟(jì)性,所用燃料沸點高,餾程寬,來源多,成本低,具有良好加速性,不需預(yù)熱可全負(fù)荷運轉(zhuǎn),工作可靠耐用使用保管容易,柴油閃點比汽油高,使用管理中著火危險性小
柴油機(jī)的缺點:
柴油機(jī)由曲軸連桿機(jī)構(gòu),配氣系統(tǒng),潤滑系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)和燃料系統(tǒng),跟汽油機(jī)比沒汽化器和電點火系統(tǒng)但有高壓柴油噴射裝置。
柴油機(jī)汽油機(jī)異同:相同點
不同點:柴油機(jī)進(jìn)氣只吸空氣,進(jìn)氣過程沒有燃料蒸發(fā)吸熱的影響,壓縮過程只壓縮空氣,汽油機(jī)吸入和壓縮空氣和汽油蒸氣混合氣;汽油機(jī)中經(jīng)壓縮后的油氣混合氣,由電火花塞點燃,進(jìn)行燃燒,柴油機(jī)在壓縮終了時,柴油由高壓泵經(jīng)噴油嘴噴入氣缸,與高溫高壓氣體混合迅速自燃。
。
輕柴油使用性能:具有良好燃燒性,保證柴油機(jī)工作平穩(wěn),經(jīng)濟(jì)性好;具有良好燃料供給性能;良好的霧化性能;良好的熱安定性和儲存安定性;對機(jī)件沒有磨損和腐蝕性。
柴油的燃燒性能表示它的燃燒平穩(wěn)性,稱為柴油抗爆性,用十六烷值表示,表示柴油自燃傾向和爆震情況的指標(biāo)。
滯燃期:從柴油噴入氣缸到著火燃燒經(jīng)歷的時間
柴油機(jī)和汽油機(jī)的爆震差別的原因:汽油機(jī)是由于汽油自燃點太低,太容易氧化,過氧化物積累過多,以至電火花點火后,火焰尚未到達(dá)的區(qū)域中混合氣體已經(jīng)自燃,形成爆震,柴油機(jī)由于燃料自燃點過高,不易氧化,過氧化物積累不足遲遲不能燃燒,以致在自燃開始時,氣缸中燃料積累過多而出現(xiàn)爆震。
影響柴油燃燒性能的因素:柴油機(jī)壓縮比,柴油機(jī)供油量和霧化,蒸發(fā)狀態(tài),進(jìn)氣條件和空氣運動狀態(tài),柴油的質(zhì)量。
粘度:柴油的粘度直接影響氣缸的供油量,霧化狀態(tài),燃燒情況和高壓油泵的磨損程度。
影響柴油的蒸發(fā)性能及其原因:柴油的蒸發(fā)性能與其餾分組成有關(guān),餾分組成較輕的柴油蒸發(fā)速度快,有利于混合氣的生成,燃燒速度快,啟動性好,但如果餾分組成太輕,易出現(xiàn)爆震現(xiàn)象,餾分過重的柴油在氣缸中不能快速形成可燃混合氣,以致在膨脹過程中燃料還在繼續(xù)燃燒,未蒸發(fā)的油滴裂解成氣體烴和碳粒使積炭量和耗油量增加,經(jīng)濟(jì)性變差,并且規(guī)定輕柴油閃點不低于60度,閃點過低的柴油蒸發(fā)損失大。
閃點是確保柴油安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
柴油的粘度直接影響氣缸的供油量、物化狀態(tài)、燃燒狀況和高壓油泵的磨損,是一個重要的質(zhì)量指標(biāo)。
粘度對于柴油的影響:柴油的粘度過大,會影響油泵抽油的效率,減少供油量,同時使噴入氣缸時的噴射角小,射程遠(yuǎn),霧化形成的油滴平均直徑大,蒸發(fā)總表面積小而汽化不良,與空氣混合不均勻;由于射程遠(yuǎn),油滴可能落在氣缸壁和活塞頭上,燃燒時易形成積炭,增大油耗,降低柴油機(jī)功率;
粘度過小,噴油時噴射角大射程近,油滴集中在噴射嘴附近不能與氣缸中全部空氣混合,所以燃燒不完全,功率下降油耗增加。
凝點:柴油的低溫性能對柴油機(jī)的供油性能有決定性影響。
我國采用凝點作為評價柴油低溫性能的指標(biāo)。
凝點是柴油儲存和運輸和油庫收發(fā)作業(yè)的低溫界限溫度,同時與柴油機(jī)低溫使用性能有關(guān),凝點越低供油性越好
柴油中水分的危害:柴油含有水分會提高濁點和凝點,也會堵塞過濾器,和供油,惡化燃燒過程,增加對金屬的腐蝕性;機(jī)械雜質(zhì)會引起過濾器堵塞,高壓油泵和噴油嘴磨損等問題。我國生產(chǎn)的柴油分為輕,車用,農(nóng)用,重,軍用柴油。
噴氣燃料
根據(jù)所需氧化劑區(qū)別:噴氣發(fā)動機(jī)分為空氣噴氣發(fā)動機(jī)和火箭發(fā)動機(jī)。
空氣噴氣發(fā)動機(jī)分為:渦輪噴氣發(fā)動機(jī),渦輪螺旋槳噴氣發(fā)動機(jī),沖壓式發(fā)動機(jī)。
渦輪發(fā)動機(jī)主要由進(jìn)氣、燃燒、燃?xì)鉁u輪、噴氣等部分組成還有燃料潤滑啟動和操作等其他系統(tǒng)。
噴氣燃料的能量特性可以用質(zhì)量熱值和體積熱值來表示。
燃料的質(zhì)量熱值越高,耗油率越小,燃料體積熱值隨密度增大增大,體積熱值越大,續(xù)航能力越遠(yuǎn)。
燃料的霧化和蒸發(fā)性能:燃料的霧化程度嚴(yán)重影響燃燒的完全度。燃料噴入燃燒室,
霧化的越好,燃料蒸發(fā)表面越大,形成混合氣越快,加快燃燒速度,提高燃燒完全程度。
影響物化程度的質(zhì)量指標(biāo)是燃料的粘度,粘度過大,噴射角小,射程遠(yuǎn)液滴大,霧化不良,燃燒不完全,粘度過小,噴射角大射程近,容易引起局部過熱。
'燃料的蒸發(fā)性能對燃料的啟動性,燃燒完全程度和蒸發(fā)損失影響很大。
噴氣燃料在發(fā)動機(jī)燃燒時生成積炭的傾向稱為燃料的積碳性。
積炭性的危害::積聚在燃燒室火焰筒壁上的積碳,惡化熱傳導(dǎo),產(chǎn)生局部過熱,使火焰筒壁變形,火焰筒壁上的積碳有可能脫落,隨氣流進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的燃?xì)鉁u輪,造成堵塞,侵蝕和打壞葉片等事故,積炭附在噴油嘴上,使燃料霧化惡化,火舌移位,燃燒狀況變壞,促使火焰筒壁生成積炭,電點火器電極上的積炭,會使電極形成聯(lián)橋而短路,影響發(fā)動機(jī)啟動。
限制燃料中芳香烴含量的原因:
控制燃料積碳性能的指標(biāo)有煙點,輝光值,萘系烴含量
煙點:在規(guī)定條件下,測定燃料燃燒時無煙火焰的最大高度,煙點越高積碳生成越少。
輝光值:主要表示燃料燃燒時火焰輻射強度。越高,輻射強度越低,燃燒越完全。
燃料中芳香烴含量和萘系烴含量對煙點和輝光值影響很大。
噴氣燃料的高溫燃?xì)鈱饘俚母g,稱為高溫氣相腐蝕。
在噴氣燃料加入一定量惰性硫,防止高溫?zé)g作用。
噴氣燃料低溫性能:用結(jié)晶點或冰點等來表示。
燃料中的水分以溶解水和游離水2種存在。
引起燃料潔凈度下降的主要物質(zhì):水分,固體雜質(zhì),表面活性物和細(xì)菌。
水分對噴氣燃料的危害:1,加速機(jī)器磨損2,惡化低溫性能3,影響潤滑性能4,滋生細(xì)菌,污染油品還有
表面活性物質(zhì):分子中同時具有親水基團(tuán)和親油基團(tuán),能使界面張力急劇下降的物質(zhì)。
國產(chǎn)噴氣燃料用外觀和水反應(yīng)法來檢測噴氣燃料的潔凈度。
熱安定性:燃料抵抗熱和氧化的作用而保持自身性質(zhì)不發(fā)生永久性變化的能力。
儲存安定性:在常溫儲存和高溫使用過程中染料具有保持本身不變的能力
噴氣燃料的安定性測定主要分靜態(tài)和動態(tài)(熱安定性測定)兩種方法。
燃料的腐蝕作用表現(xiàn)在氣相和液相兩種。
第六章潤滑油的使用要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
摩擦的定義:兩個直接接觸的物體在做相對運動時,物體運動受阻礙的現(xiàn)象。
產(chǎn)生摩擦的原因:1一個十分光滑平面放大后并不是完全光滑的;2個表面互相接觸的部位,因距離十分近,分子間存在分子引力阻礙物體之間的運動。
潤滑的定義:用一種摩擦系數(shù)很小的物質(zhì)把倆個摩擦面隔開,以這種物質(zhì)的內(nèi)摩擦代替表面的干摩擦,從而減小摩擦和磨損,這種方法場稱為潤滑。
潤滑的分類:液體潤滑、固體潤滑、半固體潤滑。
邊界潤滑:邊界膜不能代替液體潤滑,但能減少表面凹凸不平部位的碰撞,減少了磨損。
極壓潤滑:在高溫高壓下能和金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成一層化學(xué)膜從而減小摩擦系數(shù),防止金屬燒結(jié)的作用稱為極壓潤滑。
潤滑油主要起減少摩擦,磨損和防止燒結(jié)的作用,同時還對摩擦面起冷卻,清洗緩和沖擊以及抗腐蝕,防銹,密封作用。
用于汽油機(jī)、柴油機(jī)、和噴氣發(fā)動機(jī),起潤滑、密封、冷卻和清洗作用的潤滑油,分別稱為汽油機(jī)潤滑油、柴油機(jī)潤滑油、噴氣發(fā)動機(jī)潤滑油和航空潤滑油。
汽油機(jī)同時采用壓力潤滑和噴濺潤滑。
內(nèi)燃機(jī)潤滑油工作特點:使用溫度高,溫差大;在使用中與空氣中的氧以及多種金屬接觸,容易氧化生成酸性物質(zhì)和膠質(zhì);磨擦表面負(fù)荷大;在氣缸中起密封作用,防止燃?xì)鈴臍飧着c活塞環(huán)之間漏出;機(jī)件運轉(zhuǎn)速快;潤滑油使用周期長。
內(nèi)燃機(jī)潤滑油基本性能:具有良好潤滑性能,粘度適當(dāng),粘溫性能好;良好的抗氧化安定性,使用壽命長;良好的清凈分散性能;腐蝕性小,具有中和酸性物質(zhì)的能力;具有良好的低溫性能和抗泡沫性能。
潤滑油的潤滑性能由粘度和粘溫性能來評定。
潤滑油的粘度直接影響發(fā)動機(jī)的啟動性能、磨損程度、功率損失、燃料和和潤滑油的損耗等。
液體潤滑時:摩擦力與潤滑油粘度、摩擦面積和運動速度成正比。
內(nèi)燃機(jī)潤滑油首先要求100度的運動粘度,并且以該粘度的平均值作為內(nèi)燃機(jī)潤滑油的牌號。
我國用粘度指數(shù),運動粘度比作為內(nèi)燃機(jī)潤滑油的粘溫性能標(biāo)準(zhǔn)。
潤滑油粘度隨壓力增高增大。
誘導(dǎo)期:烴類與氧接觸的開始階段并沒有明顯的氧化反應(yīng),經(jīng)過一段時間后,氧化反應(yīng)開始自動加速,從開始同氧接觸到開始
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