Сорти палив, їх використання

Конспект лекцій з дисципліни

Загальні відомості. Застосовувані на судах нафтові палива в залежності від способу їх отримання підрозділяють на два види - дистилятні і важкі. Дістіллятниетопліва складаються з легких фракцій, одержуваних дистиляцією в установках з переробки нафти, характеризуються малою в'язкістю v = 3

6 мм 2 / с, тому не потребують підігріву перед подачею до двигунів або казанів. Важкі палива представляють собою суміші, що складаються з залишкових продуктів нафтопереробки та дистилятів.

Дистилятні палива. В силу обмеженості ресурсів і високої вартості дистилятів ціна відносяться до класу дистилятів дизельних палив орієнтовно в 1,7 рази перевищує вартість важких палив (рис. 1.6). Споживання дизельного палива на суднах морського флоту становить лише 6 - 12% загальної кількості палива, що спалюється. Його в основному використовують у допоміжних середньо-і високооборотних дизелях, які або за своєю конструкцією, або через непристосованість системи паливопідготовки (відсутність підігріву) не можуть бути переведені на більш важкі сорти. У головних двигунах морських суден дизельне паливо застосовують виключно під час маневрів і для промивання паливної системи, перед зупинкою. Вітчизняна промисловість випускає дизельні палива відповідно до ГОСТ 305 - 82 шляхом змішування фракцій прямої перегонки сірчистих нафт, що пройшли гідроочищення і депарафінізації, з каталітичним газойлем. Присутність каталітичного газойлю знижує експлуатаційні властивості палива зокрема посилюється його схильність до відкладень. Палива випускають чотирьох марок: Л, 3, ЗС, А, які за змістом сірки ділять на дві підгрупи: з S <0,2 %, с S = 0,21

Мал. 1.6 Співвідношення вартості та обсягу продажів для морських судів.

Важкі палива. Важкі палива представляють собою суміші прямогонних, а в останні роки - крекінг-залишків з дистилятами. За в'язкості палива підрозділяють на два види - средневязкой (v50 до 35 мм 2 / с) і високов'язкі (v50> 35 мм 2 / с). З вітчизняних палив до средневязкой прийнято відносити моторне паливо ДТ (ГОСТ 1667-68) і флотський мазут Ф-5 (ГОСТ 10585-75), хоча верхня межа їх в'язкості і виходить за 35 мм 2 / с. паливо

Средневязкой палива можна застосовувати не тільки в головних мало- і середньооборотних двигунах, але і в двигунах допоміжних дизель-генераторів. При цьому необхідні підігрів палива в танках запасу (місцевий підігрів у приймального патрубка), в відстійних і витратних цистернах і перед двигуном і котлом, а також ефективне очищення.

Передбачається поставка нових суднових середньо- і високо-в'язких палив: легкого v50 <36 мм 2 /с и р = 950 кг/м 3 ), тяжелого (v 50 <260 мм 2 /с; р = 995 кг/м 3 ) и супертяжелого v50 <700мм 2 /с; р = 1015 кг/м 3 ).

3.2 Зарубіжні палива.

Зарубіжними специфікаціями передбачається значно ширший асортимент що поставляються на суду палив. За сучасною класифікацією (Shell Marine Fuel Specifications, 1986) важкі палива умовно поділяють на дві групи: залишкові високов'язкі палива в'язкістю 420- 700 мм 2 / с при 50 ° С (Marine Fuel Oil або Residuel Fuel і палива, що представляють собою суміші, в'язкість яких лежить в діапазоні 420- 30 мм 2 / с (Thin Fuel Oil або Intermediate Fuel Oil).

Нафтова криза 1973-1974 рр. викликав різке збільшення вартості нафти і нафтопродуктів. До 1980 р ціна на нафтопро дукти на світовому ринку зросла в 10 разів і більше, потім відбувся певний спад, але, незважаючи на це, вартість палив продовжує залишатися високою, і, з огляду на обмеженість світових ресур-сов нафти, немає підстав очікувати падіння цін в майбутньому. Загальна тенденція зводиться до збільшення цін, так як технологія добування нафти з надр стає все більш дорогим. Особливо це відноситься до морських родовищ, частка яких буде все збільшуватися.

У Росссс ціни на нафтові палива більш стабільні, однак розрив у цінах на важкі і дистилятів палива, як і за кордоном, збільшився. Так, якщо до 1973 р за цінами Західного ринку він був мінімальний, то в даний час вартість мазуту 1РО-240 (v = 240 мм 2 / с) становить 78% вартості палива МАПП О1езе! ОП (МГО). Вартість мазуту марки 40 становить 58% вартості дизельного палива марки Л. Настільки значну різницю в цінах не можна не враховувати при виборі сорту палива для судів. Якщо виходити з економічних міркувань, то перевагу слід віддавати дешевшим сортам палив, які, проте, мають гірші експлуатаційними властивостями. Тому при виборі сорту палива міркування технічного характеру є не менш важливими, а іноді і вирішальними. Надійність роботи двигуна, його ресурс знаходяться в прямій залежності від того, наскільки конструкція двигуна і окремих його елементів, паливна апаратура і система подачі палива приспособ-лени до роботи на важких паливах.

Використання палив. При використанні важких низькосортних палив особливо важливо забезпечити їх ефективну очистку і підігрів. Випускні клапани повинні мати жаростойкую наплавку і інтенсивне охолодження. Охолодження необхідно також для розпилювачів форсунок, в іншому випадку не виключено інтенсивне закоксовиваніє соплових отворів. З перекладом дизеля на роботу на важкому паливі рекомендується замінити розпилювачі на розпилювачі з великим діаметром соплових отворів і великим зазором між голкою і направляє. Бажано також, щоб уникнути заклинювань перейти на плунжерні пари з великим зазором. Якість і вартість палива знаходяться в прямій залежності, і переклад двигуна на роботу на більш дешевому паливі не може не відбитися на погіршенні його стану і викликаному цим збільшення видатків на технічне обслуговування, запасні частини, ремонт і ін. Тому при підрахунку сумарного економічного ефекту слід виходити з різниці між виграшем у вартості витраченого за певний проміжок часу палива і втратами в експлуатаційних витратах. Економічний ефект дорівнює економії у вартості палива мінус втрати на технічне обслуговування, ремонт тощо. Зростання експлуатаційних витрат при перекладі двигунів на більш важкі палива складається в результаті: збільшення

питомої витрати палива в зв'язку зі зниженням його теплоти згорання і можливого погіршення якості згоряння (зниження ККД робочого циклу); збільшення втрат палива в сепараторах, фільтрах, відстійних цистернах; скорочення ресурсу двигуна (котла) між розтинами і плановопредупредітельнимі ремонтами (ППР) і обумовлених цим зростанням трудовитрат з технічного обслуговування; збільшення витрат на запасні частини в зв'язку зі збільшенням швидкості їх зношування; збільшення витрат енергії на підігрів палива в танках запасу і в системі паливопідготовки; збільшення витрат на мастильні масла в зв'язку з тим, що з погіршенням якості топ-лів, як правило, потрібні більш дорогі (якісні) масла і в великих кількостях, так як їх доводиться частіше міняти. Ілюстрацією служать дані, наведені на рис. 1.7. Тут за орієнтир прийнято важке паливо в'язкістю 350 мм 2 / с. Як видно, зміна в'язкості призводить до зміни витрат по екс-плуатації двигуна в діапазоні 10-15%. Для іншого двигуна цей діапазон може бути іншим, так як зміна експлуатаційними них витрат залежить від того, в якій мірі двигун і система паливопідготовки пристосовані до роботи на важких низькоякісних паливах. Суднові двигуни випуску 60-70-х рр. допускали використання важких палив, в'язкість яких не перевищувала 350 мм 2 / с. При цьому межа в'язкості для середньооборотних двигунів був ще нижче, в чотиритактних потужних двигунах не рекомендувалося виходити за межі в'язкості 180 мм 2 / с. У конструкцію двигунів 1980-х рр. були внесені удосконалення, що дозволяють використовувати палива в'язкістю до 400-500 мм 2 / с.