ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные требования к качеству энергетических топлив и их марки из "Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа" В современной гражданской и военной авиации широкое применение получили воздушно-реактивные двигатели (ВРД), работающие на жидком углеводородном топливе. Это обусловлено достаточно широкими- ресурсами нефтяных углеводородных топлив, их сравнительно невысокой стоимостью, высокими энергетическими показателями и рядом других достоинств. [c.74] Применение ВРД, являющегося одновременно движителем самолета без сложных механических передаточных и ходовых устройств, позволяет при относительно небольшой массе создать большую тягу, причем в отличие от поршневых двигателей с пропеллером сила тяги ВРД не только не снижается с увеличением высоты и скорости полета, наоборот, даже возрастает. [c.74] Совершенствование ВРД и реактивных самолетов всегда было направлено на дальнейшее увеличение высоты и скорости полета, повышение моторесурса, надежности и экономичности двигателей, обеспечение безопасности полетов. В зависимости от развиваемых скорости и высоты полета принято классифицировать ВРД и соответственно топлива на два типа для дозвуковых и сверхзвуковых реактивных самолетов. [c.74] Среди моторных топлив к реактивным топливам предъявляются повышенные требования к качеству — подвергают более тщательному контролю технологию как при производстве, так и транспортировке, хранении и применении. [c.74] Испаряемость — одно из важнейших эксплуатационных свойств реактивных топлив. Она характеризует скорость образования горючей смеси топлива и воздуха и тем самым влияет на полноту и стабильность сгорания и связанные с этим особенности работы ВРД легкость запуска, нагарообразование, дымление, теплонапряженность камеры сгорания, а также надежность работы топливной системы. [c.75] Испаряемость реактивных топлив, как и автобензинов, оценивают фракционным составом и давлением насыщенных паров. Для реактивных топлив нормируются температура начала кипения, 10-, 50-, 90-и 98-процентного выкипания фракции. Температура конца кипения (точнее, 98 % перегонки) регламентируется требованиями прежде всего к низкотемпературным свойствам, а начала кипения — пожарной опасностью и требованием к упругости паров. Естественно, у реактивных топлив для сверхзвуковых самолетов температура начала кипения существенно выше, чем для дозвуковых. В ВРД нашли применение три типа различающихся по фракционному составу топлив. Первый тип реактивных топлив, который наиболее распространен, — это керосины с пределами выкипания 135-150 и 250-280 С (отечественные топлива Т-1, ТС-1 и РТ, зарубежное — 1К-5). Второй тип — топливо широкого фракционного состава (60-280 °С), являющееся смесью бензиновой и керосиновой фракций (отечественное топливо Т-2, зарубежное — 1К-4). Третий тип — реактивное топливо для сверхзвуковых самолетов утяжеленная керосино-газойлевая фракция с пределами выкипания 195-315 °С (отечественное топливо Т-6, зарубежное 1Я-6). [c.75] Давление насыщенных паров реактивного топлива обусловливает потери топлива и избыточное давление в баках, необходимое для обеспечения бескавитационной работы топливных насосов. Оно определяется в приборе типа бомбы Рейда при температуре 38 °С для топлива Т-2 и при 150 °С для топлив, не содержащих бензиновой фракции. [c.75] Удельная массовая теплота сгорания реактивного топлива колеблется в небольших пределах (10250-10300 ккал/кг), а удельная объемная — более существенно в зависимости от плотности топлива (которая изменяется в пределах от 755 для Т-2 до 840 кг/м для Т-6). Плотность топлива — весьма важный показатель, определяющий дальность полета, поэтому предпринимаются попытки получения топлив с максимально высокой плотностью. [c.76] Высота некоптяшего пламени — косвенный показатель склонности топлива к нагарообразованию. Она зависит от содержания ароматических углеводородов и фракционного состава (должна быть не менее 16 мм для Т-1 25 мм для ТС-1, Т-2 и РТ и 20 мм для Т-6). [c.76] Люминометрическое число характеризует интенсивность теплового излучения пламени при сгорании топлива, т. е. радиацию пламени, является также косвенным показателем склонности топлива к нагарообразованию. Оно определяется путем сравнения с яркостью пламени эталонных топлив — тетралина и изооктана (ЛЧ для Т-6 — 45, Т-1 — 50, ТС-1, Т-2 и РТ — 55). [c.76] Склонность топлива к нагарообразованию в сильной степени зависит от содержания ароматических углеводородов. Нормируется для реактивных топлив следующее содержание ароматических углеводородов Т-6 — 10, Т-1 — 20, ТС-1, Т-2 — 22 и РТ — 18,5 % мае. [c.76] Воспламеняемость реактивных топлив обычно характеризуется концентрационными и температурными пределами воспламенения, самовоспламенения и температурой вспышки в закрытом тигле и др. По ГОСТу нормируется только температура вспышки (для ТС-1 и РТ — 28, для Т-1 — 30 и Т-6 — 60 °С), а определение остальных перечисленных выше показателей предусматривается в комплексе квалификационных методов испытаний реактивных топлив. [c.76] Прокачиваемость реактивных топлив оценивают следующими показателями кинематической вязкостью, температурой начала кристаллизации, содержанием мыл нафтеновых кислот и содержанием воды и механических примесей. [c.76] Кинематическая вязкость топлив нормируется при двух температурах при 20 °С (Т-2 — 1,05 ТС-1 и РТ — 1,25 Т-1 — 1,5 и Т-6 — 4,5 сСт) и при 40 С (Т-2 — 6 ТС-1 — 8 Т-1 и РТ — 16 и Т-6 — 60 сСт). [c.76] Температура начала кристаллизации для всех отечественных реактивных топлив до недавнего времени нормировалась не выше минус 60 С. В настоящее время на наиболее широко используемый сорт Т-2 допускается этот показатель не выше минус 55 °С. [c.76] Термоокислительная стабильность характеризует склонность реактивных топлив к окислению при повышенных температурах с образованием осадков и смолистых отложений. В условиях авиационных полетов имеет место повышение температуры топлива в топливных системах вплоть до 200 °С и выше, например, в сверхзвуковых самолетах. Было установлено, что зависимость осадкообразования в топливах при изменении температуры от 100 до 300 °С носит экстремальный характер. Характерно, что для каждого вида топлива имеется своя температурная область максимального осадкообразования. Так, эта температура для топлив ТС-1 и Т-1 составляет 150 и 160 °С соответственно. Чем тяжелее фракционный состав топлива, тем при более высокой температуре наступает максимум осадкообразования. Окисление топлив при повышенных температурах значительно ускоряется за счет каталитического действия материала деталей топливных систем. Для снижения интенсивности окислительных процессов наиболее эффективно введение в реактивное топливо присадок, пассивирующих каталитическое действие металлов. Оценку термоокислительной стабильности реактивных топлив проводят в специальных приборах в статических и динамических условиях. Статический метод оценки заключается в окислении образца топлива при 150 °С в изолированном объеме с последующим определением массы образовавшегося осадка (в мг/100 мл) в течение 4 или 5 ч. Стабильность в динамических условиях оценивают по величине перепада давления в фильтре при прокачке нагретого до 150-180 С топлива в течение 5 ч или по образованию осадков в нагревателе (в баллах). [c.77] Повышение термоокислительной стабильности реактивных топлив обеспечивают технологическими методами (гидроочисткой) и введением специальных присадок (антиокислительных, диспергирующих или полифуикциональных). [c.77] Топлива должны выдерживать испытание на медной пластинке (при 100 °С в течение 3 ч), а также в них должны отсутствовать сероводород, водорастворимые кислоты и щелочи. [c.78] Отечественные реактивные топлива по качеству не уступают зарубежным маркам топлив, например, ДЖЕТА (А-1) и УР-5, а по некоторым показателям превосходят их. [c.80] Вернуться к основной статье