2.NHIEN LIEU VA MOI CHAT CONG TAC-rut ngan

2 NHIÊN LIỆU VÀ MÔI CHẤT CÔNG TÁC 2.1 Nhiên liệu 2.1.1 Nhận xét chung - Môi chất công tác chất mơi giới dùng để thực q trình chuyển hóa từ nhiệt sang chu trình thực tế động đốt + Ở hành trình nạp, khơng khí hịa khí nạp gọi mơi chất Trong hành trình nạp mơi chất hịa trộn với khí sót cịn lại xy lanh chu trình trước, tạo nên mơi chất trình nạp + Ở hành trình nén, mơi chất cơng tác cuối q trình nạp dùng làm mơi chất q trình nén + Ở q trình cháy, mơi chất cuối q trình nén chuyển dần thành sản vật cháy NHIÊN LIỆU VÀ MÔI CHẤT CÔNG TÁC 2.1 Nhiên liệu 2.1.2 Nhiên liệu thể khí - Nhiên liệu thể khí dùng cho động đốt gồm có: khí thiên nhiên (sản phẩm mỏ khí), khí cơng nghiệp (sản phẩm xuất trình luyện cốc, luyện gang tinh luyện dầu mỏ) khí lị ga (khí hóa nhiên liệu thể rắn lò ga) - Thành phần nhiên liệu thể khí gồm có ơxít cacbon (CO), mêtan (CH4), loại hyđrơ cacbon (CnHm), khí cacbơníc (CO2), ôxy (O2), hyđrô (H2), hyđrôsunfua NHIÊN LIỆU VÀ MÔI CHẤT CÔNG TÁC 2.1 Nhiên liệu 2.1.2 Nhiên liệu thể khí - Nhiên liệu khí dùng cho động đốt chia làm loại (dựa theo nhiệt trị) (Qm - nhiệt trị 1m nhiên liệu khí) + Loại có nhiệt trị lớn : Qm ≥ 23MJ/m tiêu chuẩn Loại gồm khí thiên nhiên khí thu khai thác tinh luyện dầu mỏ khí nhân tạo (qua crăcking), thành phần khí mêtan chiếm từ 30÷99%, cịn lại khí hyđrơcacbon khác + Loại có nhiệt trị vừa (chiếm vị trí trung gian): Qm = 16÷23 MJ/m tiêu chuẩn NHIÊN LIỆU VÀ MƠI CHẤT CÔNG TÁC 2.1 Nhiên liệu 2.1.3 Nhiên liệu thể lỏng - Nhiên liệu lỏng dùng cho động đốt chủ yếu sản phẩm tạo từ dầu mỏ loại có nhiệt trị lớn, tro, dễ vận chuyển bảo quản - Trong dầu mỏ có hyđrơcacbon sau: paraphin (ankan) CnH2n+2; hyđrơcacbon vịng (xyclơankan) CnH2n hyđrơcacbon thơm (aren), CnH2n-6 CnH2n-12 Ngồi dầu mỏ cịn chứa chất ôlêphin (anken) CnH2n, điôlêphin (ankanđien) CnH2n-2 axêtylen (ankyn) CnH2n-2 Trong dầu mỏ ngồi ankan với liên kết cacbon theo mạch thẳng đơn cịn có chất đồng phân, với vài cacbon phần tử NHIÊN LIỆU VÀ MÔI CHẤT CÔNG TÁC 2.1 Nhiên liệu 2.1.3 Nhiên liệu thể lỏng + Ankan nguyên tử C liên kết đơn theo mạch thẳng nên mạch C dễ bị gãy (dễ gây phản ứng hóa học) làm cho dễ tự cháy, thích hợp với động diesel + Izôankan (chất đồng phân ankan) hồn tồn trái ngược, khó bị gãy mạch, tức khó tự cháy Nhiên liệu dùng động xăng đốt cháy cưỡng bức, cần có nhiều izơankan để tránh kích nổ + Xyclơankan (paraphin vịng) loại hyđrơcacbon no Paraphin vịng có tính tự cháy nằm ankan izơankan + Hyđrơcacbon thơm (aren) loại hyđrơcacbon khơng no Hyđrơcacbon thơm có tính ổn định cao, khó tự cháy thành phần lí tưởng xăng dùng động đốt cháy cưỡng NHIÊN LIỆU VÀ MÔI CHẤT CÔNG TÁC 2.1 Nhiên liệu 2.1.3 Nhiên liệu thể lỏng - Xăng nhiên liệu diesel chưng cất từ dầu mỏ chứa khoảng 80÷90% ankan xyclơankan Trong muốn nâng cao tính chống kích nổ, xăng phải có tối thiểu 40% aren - Tính chất lí hóa nhiên liệu phụ thuộc vào tỷ lệ thành phần nhóm hyđrơ cacbon kể Tùy theo phương pháp hình thành đốt cháy hịa khí chu trình cơng tác mà có u cầu khác nhiên liệu Vì người ta chia nhiên liệu lỏng thành nhóm: + Nhiên liệu cho động tạo hịa khí bên ngồi, đốt cháy cưỡng bức; + Nhiên liệu dùng cho động diesel - Các loại nhiên liệu lấy từ dầu mỏ có nguyên tố sau: Cacbon (C), hyđrơ (H2) ơxy (O2), đơi cịn hàm lượng nhỏ lưu huỳnh (S) nitơ (N 2) NHIÊN LIỆU VÀ MƠI CHẤT CƠNG TÁC 2.1 Nhiên liệu 2.1.4 Những tính chất nhiên liệu 2.1.4.1 Nhiệt trị - Nhiệt trị nhiệt lượng thu đốt cháy kiệt 1kg (hoặc m tiêu chuẩn) nhiên liệu (điều kiện tiêu chuẩn p = 760 mmHg t = C) - Nhiệt trị đẳng áp Qp nhiệt lượng thu sau đốt cháy kiệt 1kg (hoặc 1m tiêu chuẩn) nhiên liệu điều kiện đảm bảo áp suất môi chất trước sau đốt - Nhiệt trị đẳng tích Qv nhiệt lượng thu sau đốt cháy kiệt 1kg (hoặc 1m NHIÊN LIỆU VÀ MÔI CHẤT CÔNG TÁC 2.1 Nhiên liệu 2.1.4 Những tính chất nhiên liệu 2.1.4.1 Nhiệt trị - Nhiệt trị cao Qc toàn nhiệt lượng thu sau đốt cháy kiệt kg (hoặc 1m tiêu chuẩn) nhiên liệu, có nhiệt lượng nước tạo sản vật cháy ngưng tụ lại thành nước nhả - Trong thực tế, khí xả động thải trời nhiệt độ cao, nước khí xả chưa kịp ngưng tụ bị thải mất, chu trình cơng tác NHIÊN LIỆU VÀ MƠI CHẤT CƠNG TÁC 2.1 Nhiên liệu 2.1.4 Những tính chất nhiên liệu 2.1.4.2 Tính bay - Tính bay nhiên liệu khả nhiên liệu biến từ trạng thái lỏng sang trạng thái Tính bay nhiên liệu phụ thuộc vào thành phần chưng cất xác định thiết bị đặc biệt cách đốt nóng nhiên liệu tách dần chất chưng cất sơi Hình 2.1 Đường cong đặc tính chưng cất Xăng; Diesel; Dầutính hỏa.chưng - Tính bay vi củađộ nhiên đánh giá thông qua đường cong đặc phạm nhiệt nhấtliệu định cất, tức đường cong biểu diễn mối quan hệ phụ thuộc số phần trăm nhiên NHIÊN LIỆU VÀ MÔI CHẤT CÔNG TÁC 2.1 Nhiên liệu 2.1.4 Những tính chất nhiên liệu 2.1.4.3 Tính chất đánh giá khả chống kích nổ nhiên liệu xăng - Để đánh giá khả chống kích nổ xăng người ta dùng khái niệm trị số ốctan (ký hiệu OT) - Số ốctan (OT) số phần trăm chất izơơctan C8Hl8 tính theo thể tích có chứa hỗn hợp với chất heptan C7H16 tương đương khả kích nổ với nhiên liệu cần thử tỷ số nén Izôôctan C8Hl8 chất có khả chống kích nổ tốt số ốctan (OT) coi 100 Heptan C7H16 chất có khả chống kích nổ số ốctan (OT) coi NHIÊN LIỆU VÀ MÔI CHẤT CÔNG TÁC 2.1 Nhiên liệu 2.1.4 Những tính chất nhiên liệu 2.1.4.4 Tính chất đánh giá khả tự cháy nhiên liệu diesel - Chất xêtan C16H34 chất dễ tự cháy số xêtan (XT) coi 100 α-C11H10 chất khó tự cháy (chất thuộc gốc cácbua thơm CnH2n-12) số xêtan (XT) -coi Phương 0.pháp xác định trị số xêtan (XT) sau: Dùng động mẫu l xi lanh làm việc với nhiên liệu diesel cần thử tiến hành đo thời gian cháy trễ Sau tiến hành pha dần chất xêtan C16H34 với chất anphamêtinnaptalin α-C11H10 cho động làm việc đến đạt bốc cháy tương ứng với thời gian cháy trễ Vậy số phần trăm chất xêtan C16H34 pha hỗn hợp với chất anphamêtinnaptalin α-C11H10 - Thông thường nhiên liệu diesel có trị số xêtan (XT) nằm khoảng 40÷60 số xêtan nhiên liệu cần thử NHIÊN LIỆU VÀ MÔI CHẤT CÔNG TÁC 2.2 Môi chất công tác 2.2.1 lượng không khí cần thiết để đốt kg nhiên liệu lỏng 1kmol (hay 1m ) nhiên liệu thể khí 2.2.1.1 Lượng khơng khí cần thiết để đốt cháy kiệt kg nhiên liệu lỏng NHIÊN LIỆU VÀ MÔI CHẤT CƠNG TÁC 2.2 Mơi chất cơng tác 2.2.1 lượng khơng khí cần thiết để đốt kg nhiên liệu lỏng 1kmol (hay 1m ) nhiên liệu thể khí 2.2.1.1 Lượng khơng khí cần thiết để đốt cháy kiệt kg nhiên liệu lỏng NHIÊN LIỆU VÀ MÔI CHẤT CƠNG TÁC 2.2 Mơi chất cơng tác 2.2.1 lượng khơng khí cần thiết để đốt kg nhiên liệu lỏng 1kmol (hay 1m ) nhiên liệu thể khí 2.2.1.1 Lượng khơng khí cần thiết để đốt cháy kiệt kg nhiên liệu lỏng NHIÊN LIỆU VÀ MƠI CHẤT CƠNG TÁC 2.2 Mơi chất cơng tác 2.2.1 lượng khơng khí cần thiết để đốt kg nhiên liệu lỏng 1kmol (hay 1m ) nhiên liệu thể khí 2.2.1.1 Lượng khơng khí cần thiết để đốt cháy kiệt kg nhiên liệu lỏng NHIÊN LIỆU VÀ MƠI CHẤT CƠNG TÁC 2.2 Mơi chất cơng tác 2.2.1 lượng khơng khí cần thiết để đốt kg nhiên liệu lỏng 1kmol (hay 1m ) nhiên thể khí 2.2.1.2.liệu Lượng khơng khí cần thiết M0 kmol V0 để đốt cháy kiệt kmol 1m nhiên liệu thể khí NHIÊN LIỆU VÀ MƠI CHẤT CƠNG TÁC 2.2 Mơi chất cơng tác 2.2.1 lượng khơng khí cần thiết để đốt kg nhiên liệu lỏng 1kmol (hay 1m ) nhiên liệu thể khí 2.2.1.3 Lượng khơng khí thực tế để đốt cháy 1kg nhiên liệu lỏng (M, L) NHIÊN LIỆU VÀ MƠI CHẤT CƠNG TÁC 2.2 Mơi chất cơng tác 2.2.2 Hịa khí - Trong động diesel hịa khí gồm khơng khí nhiên liệu thể khí hình thành buồng cháy động vào cuối trình nén Thể tích nhiên liệu lỏng so với thể tích khơng khí buồng cháy động nhỏ, nên tính kmol hịa khí thường bỏ qua, tính kmol (m ) khơng khí NHIÊN LIỆU VÀ MÔI CHẤT CÔNG TÁC 2.2 Mơi chất cơng tác 2.2.2 Hịa khí NHIÊN LIỆU VÀ MƠI CHẤT CƠNG TÁC 2.2 Mơi chất cơng tác 2.2.3 Sản vật cháy 2.2.3.1 Sản vật cháy trường hợp cháy hoàn toàn (α ≥1) a) Nhiên liệu lỏng NHIÊN LIỆU VÀ MÔI CHẤT CÔNG TÁC 2.2 Môi chất công tác 2.2.3 Sản vật cháy 2.2.3.1 Sản vật cháy trường hợp cháy hoàn toàn (α ≥1) a) Nhiên liệu lỏng NHIÊN LIỆU VÀ MƠI CHẤT CƠNG TÁC 2.2 Mơi chất cơng tác 2.2.3 Sản vật cháy 2.2.3.1 Sản vật cháy trường hợp cháy hồn tồn (α ≥1) b) Nhiên liệu khí NHIÊN LIỆU VÀ MƠI CHẤT CƠNG TÁC 2.2 Mơi chất công tác 2.2.3 Sản vật cháy 2.2.3.1 Sản vật cháy trường hợp cháy hoàn toàn (α ≥1) b) Nhiên liệu khí ... sơi Hình 2.1 Đường cong đặc tính chưng cất Xăng; Diesel; Dầutính hỏa.chưng - Tính bay vi củađộ nhiên đánh giá thông qua đường cong đặc phạm nhiệt nhấtliệu định cất, tức đường cong biểu diễn mối