Некоторые ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА НЕФТЕПРОДУКТОВ.

Тепловые свойства нефти имеют важное значение в технологии ее переработки, поскольку все технологические процессы связа­ны с процессами нагревания и охлаждения, а их расчет соответ­ственно базируется на знании тепловых свойств. К ним отно­сятся все известные тепловые физические величины (теплоемкость, теплопроводность, энтальпия и др.), но применительно к нефтяным фракциям, имеющим очень сложный химический состав, определение этих величин носит специфичный характер.

Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость для жидких нефтепродуктов определяет­ся как количество тепла необходимого для нагревания массы или объёма газа на 1^оС.

Удельная теплоемкость углеводородов и нефтяных фракций существенно зависит отих химического строения и состава.

Теплоёмкость – аддитивная физическая величина, т.е. для смесей нефтепродуктов или их паров она может быть вычислена по правилу аддитивности (смешения) по массовым долям компонентов смеси и их теплоёмкости.

Теплопроводность

Теплопроводностью характеризуют скорость распространения тепла в различных веществах.

Из этого закона следует, что коэффициент теплопроводности (часто именуемый кратко "теплопроводность") это количество тепла, которое проходит в единицу времени через единицу поверхности при разности температур в 1 градус на единицу дли­ны в направлении теплового потока.

Теплопроводность нефтепродуктов зависит от их химического состава, фазового состояния, температуры и давления. Наименьшей теплопроводностью обладают газы и пары, наибольшей – твёрдые нефтепродукты, промежуточное положение занимают жидкости. Теплопроводность углеводородных газов и нефтяных паров в противоположность жидким нефтепродуктам увеличивается с повышением температуры.

.

Теплота сгорания

Количество тепла, выделяющегося при полном сгорании единицы массы нефти или нефтяного топлива, а также при полном сгорании 1 кмоль или 1 м³ газа, называют теплотой сгорания. Эта важнейшая величина характеризует потенциальный запас энергии в топливе и определяет во многом мощность двигателей (или других устройств), в которых топливо используется.

Теплоту сгорания нефтяных и газообразных топлив подсчитывают по формулам или определяют экспериментально сжиганием топлив в калориметрах.

Высшая теплота сгорания получается расчетом на основании результатов измерений в течение опыта, учитывая при этом все тепло, выделившееся в бомбе и отданное в систему калоримет­ра, включая тепло конденсации образующихся при горении водяных паров.

МОТОРНЫЕ СВОЙСТВА.

Под моторными свойствами нефтяных топлив понимают физические величины, характеризующие особенности их горения внутри соответствующего типа двигателя внутреннего сгорания. В связи с тем, что моторные свойства неразрывно связаны с типом двигателей внутреннего сгорания, необходимо предварительно ознакомится с некоторыми принципиальными моментами их работы, определяющими характер их горения.

1. Детонационная стойкость

Под детонационной стойкостью понимают способность топлива сгорать в цилиндре двигателя с принудительным зажиганием без детонации (detono по латыни – "греметь"). Явление детонации – следствие аномального горения ТВС (топливно-воздушной смеси) в цилиндре.

Нормальным считается горение, когда от точки зажигания (свечи) фронт пламени в цилиндре распространяется по ради­усам сферы во все стороны со скоростью порядка 20 – 50 м/с.

Аномальное горение – это горение, когда одновременно с фронтом нормального горения, распространяющимся от свечи, и объеме ТВС, отдаленном от этого фронта, возникают множе­ственные очаги самовозгорания (микровзрывы), от которых ударная волна распространяется со сверхзвуковой скоростью (до 200 м/с) во все стороны по несго­ревшей части ТВС и многократно отражается от стенок цилиндра. Ударное действие этих волн прояв­ляется в виде слышимого металличе­ского стука.

Воспламеняемость

Свойством воспламеняться от контакта с горячим воздухом характеризуются дизельные топлива. В момент начала распыления дозы топлива в цилиндр двига­теля протекают следующие процессы: испарения мельчайших капелек топлива в атмосфере разогретого до 500 – 600°С воздуха, образования смеси паров топлива с воздухом, интенсивное окисление углеводородов и, наконец, воспламенение смеси.

Чем короче во времени все процессы до воспламенения (задержка воспламенения, или индукционный период), тем луч­ше моторное свойство дизельного топлива – воспламеняемость.