CC BY
88
УДК 620.97
НОВЫЕ ВИДЫ ЖИДКОГО И ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА КАК ОДИН ИЗ АСПЕКТОВ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Бикеева Анастасия Алексеевна
Студент 4 курса кафедры Агроинженерия Красноярского государственного аграрного университета Ачинский филиал Россия, город Ачинск Федорова Ирина Алексеевна Научный руководитель Старший преподаватель кафедры Агроинженерия Красноярского государственного аграрного университета, Ачинский филиал Россия, город Ачинск
Аннотация: в статье рассмотрен вопрос энергосбережения в промышленности как применение новых видов искусственного и природного топлива
Ключевые слова: Топливо; источники тепловой энергии; нефть; природный газ.
NEW TYPES OF LIQUID AND GASEOUS FUELS AS ONE OF THE ASPECTS OF ENERGY CONSERVATION IN THE INDUSTRY
Bikeeva Anastasia Alekseevna
Student 4 courses of department of Agroengineering of the Krasnoyarsk State Agrarian University Achinsk branch Russia, the city of Achinsk Fedorova Irina Alekseevna Senior lecturer in Agroengineering of the Krasnoyarsk State Agrarian University, Achinsk branch Russia, the city of Achinsk
Abstract: In this article the question of energy saving in the industry as the use of new types of artificial and natural fue
Keywords: Fuel; sources of thermal energy; oil and natural gas.
Все существующие виды топлива разделяются на твердые, жидкие и газообразные. Для нагрева используется также тепловое действие электрического тока и пылевидное топливо. Некоторые группы топлива, в свою очередь, делятся на две подгруппы, из которых одна представляет собой топливо в том виде, в каком оно добывается, и это топливо называется естественным; другая подгруппа — топливо, которое получается путем переработки естественного топлива; это топливо называется искусственным.
Твердое топливо: а) естественное — дрова, каменный уголь, антрацит, торф; б) искусственное — древесный уголь,
кокс и пылевидное, которое получается из измельченных углей.
Жидкое топливо: а) естественное — нефть; б) искусственное — бензин, керосин, мазут, смола.
Газообразное топливо: а) естественное — природный газ; б) искусственное — генераторный газ, получаемый при газификации различных видов твердого топлива (торфа, дров, каменного угля и др.), коксовальный, доменный, светильный и другие газы.
К жидкому топливу относятся
- нефтепродукты, производящиеся путем перегонки сырой нефти;
- креозот, являющийся продуктом низкотемпературного коксования и возгонки угля;
- синтетические масла, образующиеся в результате сжижения угля;
- прочие виды жидкого топлива, например, производящиеся из растений (картофель, рапс и т.д.)
Нефть образовалось миллионы лет назад в осадочных породах из останков животных и растений в результате воздействия высоких температур и частично бактерий. Сырая нефть обычно добывается путем бурения. С точки зрения химического состава природная нефть представляет собой смесь различных углеводородов (парафин, олефин, ароматический углеводород и т.д.). Она обрабатывается посредством фракционной перегонки (с выделением отходов перегонки) до получения легкой, средней и тяжелой фракций нефти или подвергается процессу крекинга, при котором более крупные молекулы углеводорода разделяются на более мелкие части при нагревании под давлением.
Креозоты, продукты перегонки мазута не применяются в первичных источниках тепловой энергии. Мазут образуется при перегонке, коксовании и низкотемпературном коксовании нефти. Использование технологий перегонки, крекинга и гидрирования позволяет выделить из него легкие, средние и тяжелые фракции (бензин, дизельное топливо, топливо для котельных)
Синтетические масла, полученные из битумов и бурого угля, а также из отходов переработки сырой нефти пока не используются как жидкое котельное топливо, однако в будущем они могут получить более широкое применение. Синтетические масла производятся, к примеру, при ожижении угля в высокотемпературных реакторах.
В зависимости от области применения различают следующие виды жидкого топлива: карбюраторное, дизельное и котельное. Особую группу составляет топливо для реактивных двигателей.
В качестве карбюраторного топлива находят применение наиболее легкие фракции нефти — бензин и керосин.
Дизельное топливо — это высококипящие фракции как прямой перегонки, так и газойлевые фракции каталитического крекинга нефти. По роду применения различают топливо для быстроходных и тихоходных дизелей. Для последних используют топливо тяжелого фракционного состава и большой вязкости — моторное; для быстроходных — дизельное.
Жидкое котельное топливо представляет собой остаточные продукты переработки нефти (прямой перегонки или крекинга). Котельное топливо или топочный мазут употребляют для отопления паровых котлов, стационарных и судовых установок, паровозов, локомобилей и промышленных печей.
Качество каждой группы топлива должно удовлетворять требованиям ГОСТа. Физико-химические свойства и характеристики топлива определяются лабораторным путем.
Карбюраторное топливо должно иметь хорошие испарительные свойства, высокую теплоту сгорания и обладать детонационной стойкостью. Оно не должно также вызывать коррозии металла двигателя, содержать механические примеси и воду.
Испарительные свойства карбюраторного топлива зависят от его фракционного состава,
поэтому в технических условиях на карбюраторное топливо указывают температуру, при
которой выкипает 10% топлива. Чем ниже температура, тем легче запускается двигатель, и, наоборот, чем она выше, тем труднее запуск.
По температуре, при которой выкипает 50% топлива, судят об устойчивости работы двигателя: чем ниже эта температура, тем устойчивее работа двигателя на топливе данного сорта.
Температура, при которой выкипает топливо в количестве 90% и более, указывает на присутствие трудноиспаряющихся фракций: чем ниже эта температура, тем полнее испаряется топливо и
тем лучше протекает работа двигателя.
Единственным (природным) газом является «горючий газ», который выделяется из земли через естественные выходы или буровые скважины. Теплотворная способность нефтяного (природного) газа около 8000— 8500 ккал/м3 и может доходить до 15000 ккал/м3.
Искусственное газообразное топливо получается путем газификации топлива в газогенераторах или как побочный продукт при других процессах, например, при коксовании — коксовальный газ, в доменном процессе—доменный газ. Перед подачей потребителям газ очищается от смолистых веществ, угольной и минеральной пыли и других посторонних примесей.
Газообразное топливо обладает существенными преимуществами по сравнению с другими видами топлива. Газ — самый дешевый вид топлива. Он сгорает при минимальном коэффициенте избытка воздуха, в результате повышается температура горения, а также коэффициент использования тепла. При сжигании газ не дает твердых остатков (золы и шлаков). Подача газа легко регулируется, что позволяет полностью автоматизировать процессы горения.
К недостаткам газообразного топлива относится возможность утечки его из хранилищ и трубопроводов через различные неплотности, возможность образования взрывчатых смесей при смешивании с воздухом и опасность отравления газом. Однако при строгом соблюдении правил пользования газообразным топливом недостатки могут быть устранены. Газообразное топливо широко применяется в промышленности и для коммунально-бытовых нужд.
Большая часть природных газов состоит из углеводородов метанового ряда: метана СН4, этана С2Нб, пропана С3Н8, бутана С4Н10 и т. д. Наибольшая (по объему) доля этих углеводородов падает на метан, содержание которого в газах чисто газовых месторождений доходит до 90—98%. Кроме горючей части в природных газах содержатся балластные газы в виде азота, небольшого количества двуокиси углерода, а также водяных паров. В некоторых газах имеется сероводород.
В попутных газах содержится меньшее количество метана и повышенное количество других более тяжелых углеводородов, поэтому теплота сгорания этих газов выше.
Потенциальные запасы природного газа в стране в настоящее время составляют более 67 трлн. м3. Наиболее крупные запасы газа сосредоточены в Западной Сибири, Восточной Сибири, Средней Азии, Волго-Уральском районе, Казахстане, Северном Кавказе и Украине.
Добыча природных газов осуществляется путем бурения скважин до нужного уровня месторождения. Под давлением пластового давления газ из скважины подается в газосборные сети промысла. Для передачи природного газа в пункты потребления сооружена сеть магистральных газопроводов, протяженность которых в настоящее время составляет свыше 70 тыс. км. Возрастает производство сжиженных газов. Сжиженные газы состоят из легкоконденсирующихся при сжатии газообразных углеводородов. Основными их компонентами являются пропан и бутан.
Сжиженные газы применяют в химической технологии, а также в качестве топлива в коммунально-бытовых и небольших промышленных установках и выпускают в соответствии с ГОСТ 10196—62 трех марок: технический пропан, технический бутан и смесь технических пропана и бутана.
Сжиженные газы хранят в баллонах под давлением 12—16 кГ/см2. Природный сжиженный газ — хорошее моторное топливо и по ряду качеств превосходит жидкое топливо. Он обладает более высокими антидетонационными свойствами, лучше смешивается с воздухом. Использование его в двигателях внутреннего сгорания экономически выгодно.
Список литературы:
1.http://www.dibujosoon.com/gaz_toplivo/mdex.html
2. http://domremstroy.ru/metall/kovka021.html
3. http://betony.ru/proizvodstvo-cementa/vidy-topliva.php
