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 t_l и его начальной t₀;

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

Удельный расход теплоты будет

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

Для расчета суммарного удельного расхода теплоты не­обходимо определить ?t для каждого участка, где подогре­вают топливо, и зная С_т и g_e 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 — t_2’, 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 = g_eC_т?t₅.

Проведенные в расчеты для топлива Ф12 при удельном рас­ходе топлива g_e = 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;

N_e — 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 Q_ж, Q_пл.п, Q_из — теплота, расходуемая соответственно на на­гревание топлива, плавание парафина, излу­чение, кДж;

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

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

где M_т — масса топлива, кг;

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

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

210 — удельная теплота плавления парафина, кДж/кг;

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

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

С_м — теплоемкость металла;

?t_м — 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).