Главное меню

Главная Топливо для двигателей Очистка топлива Энергозатраты на топливоподготовку очистки
Энергозатраты на топливоподготовку очистки

Энергозатраты на топливоподготовку очистки

Для подготовки тяжелого топлива необходимо его по­догревать: при приеме из бункеровочных баз, в отстойных цистернах, перед сепаратором, при приеме из цистерн запаса, в расходных цистернах, перед двигателем.

Для подогревания 1 кг топлива необходима теплота, кДж/кг.

где ?t = t1 t0) — разность между температурой нагрева топлива tl и его начальной t0;

Ст — теплоемкость топлива, кДж/(кг·°С).

Удельный расход теплоты будет

где ge—удельный расход топлива, кг/(кВт·ч).

Для расчета суммарного удельного расхода теплоты не­обходимо определить ?t для каждого участка, где подогре­вают топливо, и зная Ст и ge вычислить q.

Удельный расход теплоты на подогрев при приеме топ­лива

где ?t = t2’ — t0 — перепад температур топлива в хранилище.

В отстойных цистернах ?t3 = t2 t2’, поэтому

где ?t = t2 — t2’ — перепад температур топлива в трубах между хранилищем и отстойной цистерной, принимае­мый равным 10—20 °С.

Перед сепаратором ?t3 = t3 — t2’, откуда

где t3 — температура топлива при сепарировании, °С;

t2’ — конечная температура подогревания топлива в отстойной цистерне, °С.

В расходных цистернах

где t4 — температура подогрева топлива в расходной цистерне, °С;

t3’ — температура, с которой топливо поступает в расходную цистерну, °С.

Перепад температур ? t4 не превышает обычно 10 °С.

Перед двигателем перепад температур между расходной цистерной и подогревателем (?t5 = t5 — t4’ не превышает 10 °С), a q5 = geCт?t5.

Проведенные в расчеты для топлива Ф12 при удельном рас­ходе топлива ge = 0,230 кг/(кВт·ч) показали, что общий удельный расход теплоты по всем рассмотренным статьям составляет

Если в цистерне (расходной или отстойной) находится горячее топливо, то потеря теплоты

или удельная потеря теплоты

где К — коэффициент теплопередачи от топлива к воздуху через стенки цистерны, Вт/(м2·°С);

F — площадь поверхности нагревания, м2;

?t — средний перепад температур между топливом и возду­хом, °С;

? — время нахождения топлива в цистерне, ч;

Ne — мощность двигателя, кВт.

При перекачивании больших масс топлива (например, из одной цистерны запаса в другую или в отстойную цистер­ну и пр.) расход теплоты, кДж, подсчитывают по формуле

где Qж, Qпл.п, Qиз — теплота, расходуемая соответственно на на­гревание топлива, плавание парафина, излу­чение, кДж;

Qa — теплота, расходуемая на нагревание металла цистерны, змеевиков, труб, арматуры и пр., кДж.

Величины, входящие в предыдущее уравнение, можно вычислить следующим образом:

где Mт — масса топлива, кг;

Ст — удельная теплоемкость топлива, кДж/(кг·°С);

?tт— разность температур нагретого и холодного топлива, °С;

210 — удельная теплота плавления парафина, кДж/кг;

?п — доля парафина в топливе по паспорту, %;

Мм — масса металла нагреваемых от t0 до t1 элементов систе­мы топливоподготовки, кг;

См — теплоемкость металла;

?tм — разность температур металлических элементов, °С.

Электроэнергия при подготовке топлива расходуется на привод центробежных сепараторов, на перемещение масс топлива из емкости в емкость и подачу в двигатель (привод насосов), на автоматику, на подогревание топлива в элек­троподогревателях.

При использовании тяжелых топлив затраты энергии на топливоподготовку значительно возрастают по сравнению с дизельным топливом вследствие установки дополнитель­ного оборудования (насосов, сепараторов, подогревателей, средств контроля и защиты, автоматики).