Метка «газ»

25.06.12 17:58 Топлива, применяемые в газодизельных двигателях

Горючие газы, применяемые в качестве топлив в газодизельных двигателях, можно подразделить на два основных вида:

  • сжатые (компримированные),
  • сжиженные.

К первому виду топлив относятся горючие газы, подвергающиеся сжатию при высоком давлении (около 20,0 МПа), ко второму - газы, имеющие высокую критическую температуру и сжижающиеся при обычной температуре и относительно невысоком давлении (до 1,5-2,0 МПа). Газы первого вида подразделяют на высококалорийные (с низшей теплотой сгорания Qн > 23000 кДж/м3), сред некалорийные (Qн = 15000-23000 кДж/м3) и низкокалорийные (Qн < 15000 кДж/м3).
К высококалорийным относятся природные газы, получаемые из скважин газовых и газоконденсатных месторождений, а также нефтяные газы - метаноэтановые фракции газов, получаемых из скважин попутно с нефтью и при ее переработке. Кроме того, некоторые из среднекалорийных газов, рассмотренных ниже, после специальной обработки также обладают высокой калорийностью.
Основным компонентом природных газов является метан СН4, содержание которого составляет 95-99%. В очень небольшом количестве в них присутствуют также этан С2Н6, пропан С3Н8, бутан С4Н10, пентан С5Н12 высшие углеводород. Кроме того, эти газы содержат азот и углекислый газ (1~4%). Относительная плотность газов колеблется в пределах 0,56 - 0,58, теплота сгорания таких топлив составляет 34000-35600 кДж/м3, а тепловой эквивалент равен 1,25-1,35.

читать далее »
25.06.12 17:58 Газы, добываемые из газоконденсатных месторождений

Газы, добываемые из газоконденсатных месторождений, в основном состоят из метана, количество которого колеблется в широких пределах. Относительная плотность их составляет 0,53-0,90, а содержание метана -63-95%. В метаноэтановых фракциях попутных нефтяных газов, получаемых при добыче нефти и ее прямой перегонке, количество этана возрастает до 30~60% от количества метана. В метаноэтановых фракциях газов деструктивной переработки нефти, особенно термического крекинга, кроме СН4 и С2Н6 появляются в значительном количестве Н2 и простейшие алкены, в частности этен С2Н4. В этих газах содержание углеводородов с двумя атомами углерода достигает 40-60% и более от содержания СН4. В метаноэтановых фракциях газов, получаемых при добыче и переработке нефти, присутствие более высокомолекулярных углеводородов (с С3 и выше) зависит от качества проведенного фракционирования и колеблется в относительно широких пределах (от долей процента до нескольких процентов). В качестве примесей в нефтяных газах присутствуют С02, H2S, N2, а также органические производные последнего и пары воды.

читать далее »
25.06.12 17:58 Коксовый и светильный газы

К среднекалорийным газам относятся коксовый и светильный газы, получаемые из каменного угля в результате его газификации. От высококалорийных эти газы отличаются большим содержанием водорода Н2 (25-50%) и меньшим содержанием метана (15~35%). Поскольку теплота сгорания единицы объема водорода меньше, чем метана (соответственно 9372 и 35797 кДж/м3), эти газы отличаются меньшей теплотой сгорания. Кроме того, в состав коксового и светильного газов входит в довольно большом количестве (10-20% и более) СО, имеющий объемную теплоту сгорания Qн, лишь немного большую (12029 кДж/м3), чем у водорода. Количество же азота N2 и его производных в коксовом и светильном газах значительно выше (10-20% и более), чем в высококалорийных газах. В этих газах в небольших количествах присутствуют также С02(3-б%), 02 (до 1%), H2S и пары воды.
Для повышения теплоты сгорания коксового и светильного газов до уровня высококалорийных они могут быть подвергнуты обогащению (метанизации). При метанизации газы СО и Н2 в присутствии катализатора (Со, Ni и др.) обращаются в метан (СО + ЗН2 -> СН + Н2О); одновременно удаляются сернистые соединения, кислород, органические соединения азота и другие вредные примеси.
К среднекалорийным относятся также газы полукоксования (40-50% СН2, 5-10% Н2, Qн = 25000 кДж/м3) и побочные газообразные продукты производства синтетического каучука, содержащие кроме метана также непредельные газообразные углеводороды (Qн - кДж/м3).

читать далее »
25.06.12 17:58 Доменный (колошниковый) и силовой (генераторный) газы

К низкокалорийным газам относятся:

  • доменный (колошниковый), силовой (генераторный) газы.

Доменный газ вырабатывается как побочный продукт технологического процесса на металлургических заводах.

Генераторные газы получают путем высокотемпературной газификации полезных ископаемых органического происхождения (торф, бурый уголь и др.) и биомассы (древесина, отходы сельскохозяйственного производства, водоросли и др.). Основным горючим компонентом этих газов является оксид углерода СО (25~30%). Кроме горючей части, эти газы содержат в очень большом количестве (до 65% и более) негорючие компоненты, среди которых N2 (до 50% и более) и С02 (до 10-15% и более).Поэтому теплота сгорания таких газов очень невелика (3800-5000 кДж/м3).

Однако при хорошей очистке и обогащении газ, полученный из биомассы, имеет Qн = 30000-35000 кДж/м3 и не уступает по этому показателю природному газу.

читать далее »
25.06.12 17:58 Биогаз. Пригодность биогаза

Проводятся исследования по изучению пригодности биогаза для использования в газодизелях.

Биогаз получают из органических отходов методом брожения. Биогаз на 40-80% по объему состоит из метана и на 20-55% - из углекислого газа. В небольших количествах, до 2%, в биогазе содержатся пары воды, до 3% - сернистый водород и менее 1% - азот и водород. Оценка пригодности биогаза для применения в дизеле производится на основе сравнения показателей его сгорания и метана.
Основным топливом остаются природные газы, добываемые из скважин газовых и газоконденсатных месторождений. После очистки от нежелательных примесей и обогащении (при необходимости) из природных газов получают газообразные топлива, заправляемые в баллоны под высоким давлением. Физико-химические свойства этих топлив, нормируются ГОСТ 27577-87 и ТУ 51-16.6-83.
Основным компонентом сжатых (компримированных) природных газов является метан, содержание которого не должно быть ниже 90% для газа марки А и 85% - для марки Б. Содержание в них более тяжелых углеводородов ограничено с целью исключения образования отложений в агрегатах газовой аппаратуры.

читать далее »
25.06.12 17:58 Содержание составляющих биогаза

Содержание негорючих составляющих (N2, 02, С02) также ограничено, поскольку их большая концентрация в газообразных топливах снижает теплоту сгорания. Так как при дросселировании газа, находящегося под высоким давлением, его температура значительно понижается и возможно выделение из газа кристалликов льда, во избежание закупорки льдом элементов системы топливоподачи производится тщательное обезвоживание газа. Лимитируется также содержание в газе коррозионно-агрессивных веществ - серы и ее соединений.
Метан и богатые им горючие газы можно использовать в качестве топлива для транспортных двигателей не только в сжатом виде, но также и сжиженном при низкой температуре (ниже -162°С) и атмосферном давлении.

Применение сжиженного природного газа позволяет значительно повысить энергоемкость этого вида топлива, но осложнено рядом обстоятельств. Стоимость сжиженного метана значительно выше, чем компримированного, а хранение более сложно: при обращении с жидкостью, имеющей температуру ниже -162°С, требуются особые меры предосторожности. Кроме того, при хранении и транспортировке сжиженного метана неизбежны потери вследствие испарения, достигающие 7,2~7,5% в сутки. Это не только приводит к потерям топлива, но и увеличивает пожаро- и взрывоопасность. Поэтому сжиженный природный газ может получить применение на транспорте при удешевлении сжижения метана и усовершенствовании методов его хранения и транспортировки.

читать далее »
25.06.12 18:01 Загрязненность газовоздушной топливной смеси
Применение газовых топлив в газовых и газодизельных двигателях возможно лишь при ограниченном содержании в них вредных веществ и механических примесей. К числу указанных относятся содержащиеся в газе влага, сероводород и другие сернистые соединения, а также хлор и фтор. Содержание в газах указанных веществ или их продуктов сгорания может привести к трудностям в организации эффективного рабочего процесса, снижению заданных мощностных и экологических показателей, уменьшению срока службы деталей двигателя и смазочного масла. Для уменьшения износа деталей двигателя необходимо обеспечить очистку газа от пыли и других механических примесей. В транспортных установках загрязненность газовоздушной смеси достигает 0,15 г/м3. Фирма «Дейтц» (Гемрания) допускает содержание пыли в газах, возникающих при хранении и переработке отходов, до 0,025 г/м3. Причем допустимое содержание механических примесей в газе зависит от его теплотворной способности, которая обратно пропорциональна расходу газа. Так, для газов с низкой теплотворной способностью (например, генераторный газ) содержание механических примесей ограничивается значением 0,01 г/ м3, в то время как для природного газа оно может составлять 0,05 г/м3. Кроме рассмотренных физико-химических свойств газообразных топлив при оценке возможности их использования в газовых двигателях применяют и ряд других параметров: теплоту испарения, теплоемкость, склонность к нагарообразованию и т.д.. Отдельно следует рассмотреть физические свойства сжиженных газов (пропан-бутановых смесей), подача которых в КС дизеля в жидкой фазе принципиально возможна штатной топливоподающей аппаратурой дизельных двигателей (при некоторой ее модификации). Наиболее важными из этих свойств, оказывающими значительное влияние на процесс топливоподачи, являются давление насыщенных паров газов, их плотность, вязкость и сжимаемость. читать далее »
25.06.12 18:02 Подача газового топлива
Сжиженные газы могут подаваться в цилиндры двигателя в газовой и жидкой фазах. В первом случае топливо поступает к двигателю под давлением паров газа в баллоне, поэтому величина этого давления имеет важное значение. Не менее значим этот параметр и при подаче газового топлива в камеру сгорания (КС) дизеля в жидкой фазе штатным топливным насосом высокого давления (ТНВД) дизеля. В этом случае высокое давление насыщенных паров может привести к образованию паровоздушных пробок в линии низкого давления системы топливоподачи и нарушению ее нормальной работы. Для надежной подачи топлива в газовой фазе в КС двигателя в баллоне со сжиженным газом должно быть избыточное давление не менее 0,035-0,05 МПа в широком диапазоне температур окружающего воздуха. Сжиженные газы хранятся в баллонах, рассчитанных на сравнительно небольшое давление (около 1,6 МПа), поэтому ограничивается и максимальное давление насыщенных паров. Углеводороды, входящие в состав сжиженных газов, значительно различаются по давлению насыщенных паров, что позволяет производить сжиженные газы, соответствующие времени года и климатическим условиям применения. Сжиженный газ, содержащий в основном пропан (более 70%), хорошо отвечает требованиям зимней эксплуатации (топливо СПБТЗ). В летний период необходимо увеличивать содержание в смеси бутана (топливо СПБТЗ). При переводе дизеля с дизельного топлива на сжиженный газ, подаваемый в жидкой фазе в КС топливным насосом высокого давления, наблюдаются уменьшение коэффициента подачи ТНВД и снижение массовой цикловой подачи топлива (ЦПТ), обусловленные высокой испаряемостью сжиженного газа, его меньшими плотностью и вязкостью и большей сжимаемостью. читать далее »
25.06.12 18:02 Агрегатные состояния сжиженного газа
Сжиженный газ легко переходит в газообразное состояние при падении давления в процессе наполнения надплунжерного пространства топливного насоса высокого давления (ТНВД), в результате чего оно заполняется смесью жидкой и паровой фаз газового топлива. Наличие паровой фазы приводит к снижению коэффициента подачи, так как часть активного хода плунжера затрачивается на сжатие ее до давления конденсации, что приводит к снижению ЦПТ и даже выключению подачи. Избежать этого можно путем повышения давления топлива в линии низкого давления - давления подкачки, обеспечивающего повышение скорости поступления топлива в надплунжерную полость и минимизацию паровой фазы. Для определения требуемого давления подкачки смесей дизельного топлива и сжиженного газа могут быть использованы данные, показывающие зависимость минимального давления подкачки (при котором обеспечивается бесперебойная подача топлива) от температуры топливной смеси. При работе на чистом сжиженном газе при нормальной температуре смеси (20°С) давление подкачки должно быть не ниже 0,9-1,0 МПа. Другим фактором, оказывающим влияние на процесс топливоподачи (в частности, на ЦПТ) с помощью ТНВД сжиженных газов и их смесей с дизельным топливом, является заметное отличие их плотности, вязкости и сжимаемости от соответствующих свойств дизельного топлива. Так, если плотность дизельных топлив по ГОСТ 305-82 при нормальных условиях изменяется в пределах 800-850 кг/м3, то для углеводородов, входящих в состав сжиженных газов, этот диапазон составляет 500-630 кг/м3 (при давлении около 1,5 МПа). При этом следует отметить более выраженную зависимость плотности сжиженных газов от температуры по сравнению с жидкими нефтяными топливами. читать далее »
25.06.12 18:02 Коэффициент объемного расширения - особенность сжиженных газов
Важной для эксплуатации особенностью сжиженных газов является их относительно высокий коэффициент объемного расширения. Так, плотность жидкого пропана при 0°С равна 530 кг/м3, а при 50°С - 460 кг/м3, т.е. его удельный объем возрастает на 15,4%. Это приводит к необходимости наличия большого (до 10-15%) свободного объема в топливных баллонах. При эксплуатации этот объем заполнен парами углеводородов, 5~10% (об.) дизельного топлива или моторного масла. Масло и дизельное топливо хорошо растворяются в сжиженном газе, образуя устойчивые смеси с более высокой вязкостью. Это не только улучшает смазывающие свойства топлива, но и облегчает его воспламеняемость в КС дизеля. Повышенная сжимаемость сжиженных газов, обусловленная их легким фракционным составом и повышенной испаряемостью входящих в них углеводородов, неблагоприятно сказывается на процессе топливоподачи, приводя к уменьшению ЦПТ и полному выключению подачи, особенно на режимах с неполной нагрузкой. Добавление в сжиженный газ дизельного топлива с целью увеличения его вязкости и улучшения воспламеняемости благоприятно сказывается и на сжимаемости топлива. Так, сжимаемость смеси, состоящей из 80% (об.) сжиженного газа и 20% (об.) топлива Л, на 25-35% ниже сжимаемости чистой пропан-бутановой смеси. Совместное влияние трех рассмотренных физических свойств сжиженных газов и их повышенная испаряемость приводят к значительному уменьшению ЦПТ, достигающему 50% при работе на номинальном режиме. Избежать значительного уменьшения ЦПТ при работе на сжиженных газах, подаваемых в КС дизеля штатным ТНВД, возможно либо путем корректирования ЦПТ с помощью корректирующих устройств, либо путем замены серийных плунжерных пар парами большего диаметра. Сжиженные газы обладают высокой теплотой испарения, превышающей в 1,5-1,7 раза теплоту испарения дизельного топлива. Поэтому подача в КС сжиженного газа и его последующее испарение приводят к значительному охлаждению воздушного заряда, положительно влияющему на экологические показатели дизеля. Газовые топлива могут подаваться в цилиндры двигателей из баллонов, как со сжатым, так и со сжиженным газом. Кроме того, физические свойства этих топлив отличаются от физических свойств традиционных нефтяных топлив (дизельных, керосинов и др.). Все эти факторы приводят к тому, что применяемые в дизелях системы топливоподачи не могут обеспечить подачу газообразного топлива в КС. читать далее »
 «[1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][..]» 
« Список меток

 

  • Узнавать новости по rss

    Подписаться Подписаться на новости
  • Дополнительно о других моторных топливах

    Поиск


    Ключи

    Ваше мнение!

    Защита газопроводов откоррозии

    Какая защита от коррозии газопроводов эффективнее

    активная
    пассивная


    Результаты опроса

    Статистика

    fuel-gas.ru