Chương 3 nhiên liệu và môi chất trong động cơ đốt trong

Chương 3: NHIÊN LIỆU VÀ MÔI CHẤT CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Phần I: Nhiên liệu động đốt 3.1 Giới thiệu nhiên liệu 3.1.1 Định nghĩa Nhiên liệu dạng vật liệu sử dụng nhằm cung cấp nhiệt cho người sử dụng đời sống sản xuất có hiệu 3.1.2 Mục đích sử dụng - Sinh hoạt người - Nhiên liệu cho sản xuất công, nông, lâm nghiệp… - Nhiện liệu cho phương tiện giao thông vận tải 3.1.3 Yêu cầu - Khi cháy có khả tạo lượng nhiệt đủ lớn, cho nhiệt độ cao - Dễ đốt cháy cháy nhanh - Có nguồn trữ lượng lớn phân bố phổ biến thiên nhiên - Có khả chế biến giá thành tương đối rẻ - Dễ bảo quản, bảo tồn tính chất q trình bảo quản vận chuyển - Khi cháy tạo thành sản phẩm gây nhiễm mơi trường xung quanh - Ít gây ăn mòn mài mòn động 3.1.4 Phân loại Tuỳ thuộc trạng thái có dạng nhiên liệu chính: - Nhiên liệu khí: Khí thiên nhiên (mỏ khí, khí dầu mỏ) Khí cơng nghiệp Khí nhân tạo (khí hố từ than đá, than củi, khí sinh khối) Các sản phẩm từ dầu mỏ (xăng, DO, FO ) - Nhiên liệu lỏng: Các loại dầu thực vật (bioDiesel) Các loại cồn (methanol, ethanol) - Nhiên liệu rắn: Than đá Than bùn + NL rắn tự nhiên Củi gỗ (phế liệu ngành lâm nghiệp) Trấu, vỏ dừa… (phụ phẩm nông nghiệp) + NL rắn nhân tạo: than cốc, than củi, than nghiền dạng bột 3.2 Dầu mỏ 3.2.1 Dầu khí - Tên gọi tóm tắt dầu mỏ (dầu thơ) hỗn hợp khí thiên nhiên - Có nguồn gốc hữu hố thạch Hình thành phân huỷ xác động thực vật lớp trầm tích đáy biển lịng đất, tác dụng phá huỷ vi khuẩn hiếu khí Dầu khí là nguồn khống sản lớn quý người Mỏ dầu (dầu mỏ) tồn nơi có điều kiện địa chất thích hợp, hình thành vỉa dầu Các vỉa dầu thường sâu khoảng 2000m trở lên, muốn khai thác phải khoan sâu xuống vỉa dầu (gọi giếng khoan) Ở vỉa dầu có áp suất cao, lượng khí hồ tan dầu Khi khai thác áp suất giảm chúng chuyển thành thể khí kèm theo dầu gọi khí đồng hành Các mỏ khí tồn riêng, khơng có dầu gọi khí thiên nhiên Dầu khí cung cấp: 60 ÷ 65% lượng tiêu thụ giới 90% sản phẩm ngành cơng nghiệp hố dầu (hàng nghìn loại sản phẩm cơng nghiệp hố dầu) Lý do: trữ lượng lớn khai thác, vận chuyển chế biến rẻ than đá 3.2.2 Định nghĩa dầu mỏ: Dầu mỏ chất hữu hố thạch (than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên), hỗn hợp nhiều loại hydrocacbon (CnHm), có cấu trúc hố học khác có tính chất dị biệt Ngồi dầu mỏ cịn chứa lượng nhỏ lưu huỳnh, ơxy, nitơ… 3.2.2.1 Lý tính - Dầu mỏ thường thể lỏng nhớt, có số dầu mỏ hàm lượng parafin cao nên nhiệt độ thường đơng đặc - Dầu có màu sắc từ vàng nhạt, nâu sáng đến đen sẫm có ánh huỳnh quang -Độ nhớt thay đổi khoảng rộng từ đến 100 cSt (centiStokes = 1mm²/s) dầu có độ nhớt lớn nước hàng trục, chí hàng trăm lần lại có tỷ trọng thấp -Các hydrocacbon dầu mỏ có khối lượng phân tử khác nên chúng có nhiệt độ sơi khác Khối lượng riêng khoảng  = 0,78  0,98 kg/lít Dầu mỏ có màu sáng có khối lượng riêng nhỏ loãng Nhiệt trị thấp khoảng QH = 41000  46000 kJ/kg (giá trị nhỏ FO (mazut), giá trị lớn xăng nhẹ cao cấp thường dùng cho máy bay Dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ hòa tan rượu, tự hòa tan tốt mỡ, dầu axit béo Dầu mỏ không chứa nước sản phẩm dầu chất không dẫn điện (tính dẫn điện dầu nhỏ kính, gốm, sứ từ đến lần Parafin dùng làm chất cách điện từ dầu mỏ chế tạo loại dầu đặc biệt chuyên dùng cho máy biến thế, tụ điện số thiết bị khác ngành điện 3.2.2.2 Thành phần nguyên tố Các nguyên tố chủ yếu tạo nên hợp phần dầu mỏ: - Cacbon (C): 83,5 ÷ 87% - Hydro ( H): 11,5 ÷ 14% Hàm lượng hydro (H) có dầu mỏ cao hẳn so với khống vật có nguồn gốc động thực vật phân huỷ khác than bùn: 5%, than đá: từ 2% đến 5% Hàm lượng H cao C giải thích nguyên nhân dầu mỏ tồn trạng thái lỏng Ngồi dầu mỏ cịn có: - Lưu huỳnh (S): 0,1  6,3% khối lượng: + S chiếm từ 0,1 1,0% kl gọi dầu mỏ ngọt, dầu S có giá trị + S:  3,0% kl dầu nhiều lưu huỳnh + S > 3% dầu chua, giá trị thấp - Ôxy (O): 0,1  1%, nhiên có loại dầu nhiều nhựa ơxy chiếm ÷3% - Nitơ (N) chiếm phần nhỏ khoảng 0,001  0,3% ... nguyên liệu cho động Diesel tốc độ thấp (quay chậm) có Ne lớn 3. 3 Những tính chất nhiên liệu Nhiệt trị nhiên liệu số nhiệt lượng tỏa đốt cháy hoàn toàn đơn vị (khối lượng, thể tích) nhiên liệu. .. cacbon liên kết vòng với 03 nối đơn 03 nối đôi, xếp xen kẽ với - Xăng: Là loại nhiên liệu lỏng sử dụng phổ biến động xăng (động cháy cưỡng theo chu trình OTTO) Tỷ số nén  động xăng thông thường... chất q trình bảo quản vận chuyển - Khi cháy tạo thành sản phẩm gây nhiễm mơi trường xung quanh - Ít gây ăn mòn mài mòn động 3. 1.4 Phân loại Tuỳ thuộc trạng thái có dạng nhiên liệu chính: - Nhiên