Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 [ 52 ] 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

струи, а, следовательно, глубина ее проникновения в камеру сгорания возрастает с увеличением вязкости топлива. Некоторые опыты показывают, что в зависимости от величины последней время существования нераспавшейся струи может меняться в 20-30 раз. При прочих равных условиях средний диаметр капель распыленного топлива увеличивается с увеличением ее вязкости.

Скорость подачи топлива по топливоподающей системе к форсунке является функцией вязкости. Очевидно, что слишком вязкое топливо будет поступать в камеру сгорания в недостаточном количестве. С другой стороны, слишком низкая вязкость топлива может привести к недостаточной герметичности камеры сгорания в отношении проникновения газов через неплотности соединений форсунок.

Вязкость дизельных топлив не может быть снижена ниже допустимых пределов также потому, что у дизелей топливо одновременно играет роль смазки для плунжерного насоса. Эта ответственная и дорогостоящая деталь быстро изнашивается при работе на топливе с малой смазочной способностью.

В соответствии с этим принимается, что вязкость дизельных топлив должна укладываться в определенных пределах. Ставдар-тами и техническими условиями допускается применение дизельных топлив для быстроходных дизелей с от 2,5 до 8,5 ест.

Однако вопрос о допустимых пределах вязкости дизельных топлив нельзя считать вполне выясненным. Специальные испытания керосина, газойлей и соляровых дестиллатов, проведенные на плунжерных насосах трактора «Сталинец» 65, показали, что колебания вязкости топлив от 5,1 до 26 ест при 20° существенно не отражаются на износе и производительности насосов и качестве работы топливной аппаратуры [5]. Изменение вязкости дизельных топлив в пределах, предусмотренных стандартом, мало влияет на расход горючего во время работы двигателя. Данные испытания дизельных топлив на тракторах ЧТЗ-С-85, проведенного Я. В. Шестопалом [9], показывают, что влияние изменений нагрузки двигателя на расход горючего перекрывает влияние различий в вязкости топлив. Эти и аналогичные испытания привели к заключению, что в качестве дизельного топлива для быстроходных дизелей могут применяться менее вязкие фракции нефти, чем предполагалось раньше, и в последнее время наметилась тенденция к переходу на маловязкие топлива для зимних условий. С другой стороны, в качестве топлива, для тихоходных дизелей применяются вязкие нефтепродукты.

Вязкость осветительных керосинов и дизельных топлив, так же как и других нефтепродуктов, зависит от их химического и фракционного состава. Состав в свою очередь связан с нефтью, из которой отогнаны рассматриваемые продукты. В табл. 26 приведены значения вязкости некоторых отечественных топлив, полученных из нефтей кавказских месторождений (по данным Д. Л. Гольд-штейна и Г. Д. Бернштейна), и в табл. 27 -для топлив из нефтей месторождений Второго Баку [11].

§19. Вязкость и состав светлых нефтепродуктов

Таблица 26

Вязкость и температура застыиания дизельных топлнв нефтей

кавказских месторождении

Сорта топлив

Уд. вес

при 20«>

Вязкость Е20

Температура застывания,

Таблица 27

Вязкость н температура застывания дизельных топлив нефтей

Второго Баку

В соответствии с общим характером зависимости вязкости отдельных классов углеводородов от их структуры (см. § 14) вязкость керосинов и дизельных топлив парафиновой основы ниже, чем вязкость тех же нефтепродуктов нафтеновой и ароматической основ.

Вязкость возрастает с увеличением температуры кипения фракций топлив. По этой причине фракционный состав значительно влияет на вязкость технических топлив. У топлив близкого состава повышение содержания фракций, выкипающих выше

300 или 350"", обусловливает увеличение вязкости. Накопление высококипящих фракций приводит и к возрастанию удельного веса. Поэтому более тяжелые топлива обладают и более высокой вязкостью (см. табл. 26 и 27), но из этого общего правила есть много исключений, связанных с влиянием химического состава.

Влияние фракционного состава объясняется связью между молекулярным объемом, температурой кипения и вязкостью, которая наблюдается в гомологических рядах углеводородов (см. § 14). ВысококипяпШе топлива содержат больше углеводородов с относительно высоким молекулярным объемом, чем низкокипящие, что и обусловливает их повышенную вязкость.

Соответствующим отбором фракций нефти при изготовлении дизельного топлива можно изменять их вязкость в довольно широких пределах. Помимо этого, дизельные топлива в случае необходимости могут разжижаться более легкими нефтепродуктами или загущаться маслами.

§ 20, Температурная зависимость вязкости легких

нефтепродуктов

С понижением температуры вязкость топлив и осветительных масел, как и всех нефтепродуктов, увеличивается (фиг. 66). При этом она может настолько вырасти, что окажется выше предела, допустимого конструкцией топливопровода.

Для дизельных топлив Д. Л. Гольдштейн с сотрудниками [5] ввели понятие о предельной вязкости, понимая под этим термином вязкость, при которой топливо начинает постзать к плунжерному насосу в количестве, не обеспечивающем номинальную мощлость двигателя. Предельные вязкости топлив применительно к трем испытанным самолетным топливным системам оказались равными 85, 160 и 210 ест (для стандартного дизельного топлива соответствующие температуры -25°, -33° и-36°). Для топливоподающей системы трактора «Сталинец» 65 она равна 2990 ест.

Очевидно, предельная вязкость равновязких дизельных топлив при20° будет соответствовать тем более низким температзфам, чем положе вязкостно-температурная кривая. Расширение температурного диапазона применения дизелей в сторону низких температур может быть осуществлено или переходом на менее вязкие топлива, или путем подбора топлив с пологой вязкостно-температурной кривой,

У парафинистых топлив, как правило, температ)фная зависимость вязкости меньше, чем у топлив других оснований, выкипающих в тех же пределах температуры. Однако применение парафинистых топлив на холоду ограничено сравнительно высокими температурами их помутнения и застывания.

При снижении температуры ньютоновская вязкость сменяется аномальной вязкостью и пластичностью (фиг. 67). Как показывают кривые зависимости расхода от напора, представленные на рисунке парафинистые дизельные топлива при температуре засты-