Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Реактивные топлива (авиационные керосины)
|
|
Воздушно-реактивные двигатели (ВРД) в настоящее время являются основой гражданской и военной авиации. Эти двигатели работают на жидком углеводородном топливе, и носят название реактивные или авиационные. Российская нефтепереработка по отечественным стандартам может производить 4 марки для дозвуковой авиации (Т-1, ТС-1, Т-2 и РТ) и одну для сверхзвуковой (Т-6). Требования к качеству определяются ГОСТами и техническими условиями (см. табл.)
Таблица
Требования к качеству реактивных топлив
| Показатель | Т-1 | ТС-1 | Т-2 | РТ | Т-6 | ||||
| Плотность при 20 °С, кг/м3, не менее | |||||||||
| Фракционный состав, температура, °С: | |||||||||
| начало кипения, не выше | — | — | — | ||||||
| начало кипения, не ниже | — | — | |||||||
| 10 %, не выше | |||||||||
| 50 %. не выше | |||||||||
| 90 %, не выше | |||||||||
| 98 %, не выше | |||||||||
| Вязкость кинематическая, м2/c: | |||||||||
| при 20 °С, не менее | 1, 5 | 1, 25 | 1, 05 | 1, 25 | 4, 5 | ||||
| при -40 °С, не более | |||||||||
| Теплота сгорания низшая, не менее | |||||||||
| кДж/кг | |||||||||
| ккал/кг | |||||||||
| Высота некоптящего пламени, мм, не менее | |||||||||
| Кислотность, мг КОН/100 мл, не более | 0, 7 | 0, 7 | 0, 7 | 0, 7 | 0, 5 | ||||
| Температура начала кристаллизации, °С, не выше | -60 | -60 | -60 (-55) | -60 | -60 | ||||
| Иодное число, г I2/100 мл, не более | 3, 5 | 3, 5 | 0, 5 | ||||||
| Содержание: | |||||||||
| аренов, %, не более | 18, 5 | ||||||||
| фактических смол, мг/100 мл, не более | |||||||||
| меркаптановой серы, %, не более | — | 0, 005 | 0, 005 | 0, 001 | |||||
| сероводорода, %, не более | О т с у т с т в и е | ||||||||
| Испытание на медной пластинке | В ы д е р ж и в а е т | ||||||||
| Содержание водорастворимых кислот, щелочей, механических примесей и воды | О т с у т с т в и е | ||||||||
| Зольность, %, не более | 0, 003 | 0, 003 | 0, 003 | 0, 003 | 0, 003 | ||||
| Содержание мыл нафтеновых кислот | О т с у т с т в и е | ||||||||
| Содержание нафталиновых углеводородов, %, не более | 2, 5 | 1, 5 | |||||||
| Термическая стабильность в статических условиях при 150 °С, мг/100 мл, не более: | |||||||||
| в течение 4 ч | — | — | |||||||
| в течение 5 ч | — | — | — | ||||||
| Термическая стабильность в динамических условиях при 150-180 °С: перепад давления на фильтре | |||||||||
| за 5 ч, МПа, не более | 0, 083 | 0, 083 | — | 0, 01 | 0, 01 | ||||
| отложения на подогревателе, баллы, не более | — | ||||||||
| Люминометрическое число, не менее | |||||||||
| Температура вспышки | |||||||||
| в закрытом тигле, °С, не менее | — | ||||||||
Топливо Т-1 — это прямогонная керосиновая фракция (150-280 °С) малосернистых нефтей. Выпускают его в очень малых количествах. Т-2 — топливо широкого фракционного состава (60-280 °С), признано резервным и в настоящее время не вырабатывается. Наиболее массовыми топливами для дозвуковой авиации являются ТС-1 и РТ. Топливо ТС-1 — прямогонная фракция 150-250 °С сернистых нефтей. Отличается от Т-1 более легким фракционным составом. Топливо РТ разработано взамен Т-1 и ТС-1. В процессе его производства прямогонные дистилляты (135-280 °С) подвергают гидроочистке. Для улучшения эксплуатационных свойств в топливо РТ вводят присадки противоизносные марки П (0, 002-0, 004 % масс.), антиокислительную (ионол 0, 003-0, 004 % масс.), антистатические и антиво-докристаллизирующие типа тетрагидрофурфурилового спирта (ТГФ).
Реактивное топливо для сверхзвуковой авиации Т-6 представляет собой глубокогидроочищенную утяжеленную керосино-газойлевую фракцию (195-315 °С) прямой перегонки нефти. У топлива низкое содержание смол, серы, ароматических углеводородов. Отечественные реактивные топлива по качеству не уступают зарубежным маркам Джета (А-1) и УР-5, а по некоторым показателям превосходят их.
К реактивным топливам предъявляются повышенные требования по качеству в силу специфики их применения.
К топливу для ВРД предъявляются следующие основные требования:
— оно должно полностью испаряться, легко воспламеняться и быстро сгорать в двигателе без срыва и проскока пламени, не образуя паровых пробок в системе питания, нагара и других отложений в двигателе;
— объемная теплота сгорания его должна быть возможно высокой;
— оно должно легко прокачиваться по системе питания при любой и экстремальной температуре его эксплуатации;
— топливо и продукты его сгорания не должны вызывать коррозии деталей двигателя;
— оно должно быть стабильным и менее пожароопасным при хранении и применении.
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.
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.
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 — JR-5). Второй тип — топливо широкого фракционного состава (60-280 °С), являющееся смесью бензиновой и керосиновой фракций (отечественное топливо Т-2, зарубежное —JR-4). Третий тип — реактивное топливо для сверхзвуковых самолетов:
утяжеленная керосино-газойлевая фракция с пределами выкипания
195-315 °С (отечественное топливо Т-6, зарубежное JR-6).
Горючесть оценивается, прежде всего, удельной теплотой сгорания.
Удельная массовая теплота сгорания реактивного топлива колеблется в небольших пределах (10250-10300 ккал/кг), а удельная объемная - существенно зависит от плотности топлива (которая изменяется в пределах от 755 для Т-2 до 840 кг/м3 для Т-6) Плотность топлива - весьма важный показатель, определяющий дальность полета, поэтому предпринимаются попытки получения топлив с максимально высокой плотностью.
Высота некоптящего пламени - косвенный показатель склонности топлива к нагарообразованию. Она зависит от содержания ароматических углеводородов и фракционного состава
Люминометрическое число характеризует интенсивность теплового излучения пламени при сгорании топлива; т. е. радиацию пламени является также косвенным показателем склонности топлива к нагарообразованию.
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 % масс.
Воспламеняемость реактивных топлив обычно характеризуется концентрационными и температурными пределами воспламенения, самовоспламенения и температурой вспышки в закрытом тигле и др.
Прокачиваемость реактивных топлив оценивают следующими показателями: кинематической вязкостью, температурой начала кристаллизации, содержанием мыл нафтеновых смол и содержанием воды и механических примесей.
К важнейшим показателям качества реактивных топлив относятся также химическая и термоокислительная стабильность, коррозионная активность.