Определение температур вспышки и воспламенения жидкого топлива

Общая энергетика

Методические указания
к выполнению лабораторных работ
для студентов специальности
140211 – Электроснабжение

Федеральное агентство по образованию

Белгородский государственный технологический университет
им. В. Г. Шухова

Кафедра энергетики теплотехнологии

Утверждено

научно-методическим советом

университета

Общая энергетика

Методические указания
к выполнению лабораторных работ
для студентов специальности
140211 – Электроснабжение

Требования к выполнению лабораторных работ.

Прежде чем приступать к выполнению лабораторной работы, необходимо изучить содержание работы, ознакомиться с установкой. Ответив на вопросы и получив разрешение преподавателя, студенты включают установку и приступают к выполнению работы, т.е. делают необходимые замеры и записывают показания контрольно-измерительных приборов.

Лабораторные работы выполняются бригадами. Бригады в составе трех, четырех человек самостоятельно делают все необходимые измерения.

Перед началом выполнения работ следует:

1. Ознакомиться с безопасными методами эксплуатации установки.

2. Внимательно ознакомиться со схемой действия и правилами эксплуатации установки, используя имеющийся материал и указания преподавателя.

3. Определить цену деления на шкалах приборов.

Все данные, полученные в процессе выполнения работы, записывают в таблицы наблюдений по рекомендуемым формам.

По каждой лабораторной работе составляют отчет. Отчет должен содержать:

1. Вводную теоретическую часть, поясняющую назначение работы.

2. Краткое описание лабораторной установки, условий эксперимента.

3. Таблицы экспериментальных данных.

4. Необходимые расчеты.

5. Таблицы расчетных данных.

6. Графики по результатам измерений и расчетов.

7. Анализ результатов эксперимента и их выводы.

Все расчеты следует выполнять в международной системе единиц измерений (СИ). Экспериментальные данные следует вписывать в таблицу в единицах, указанных по шкале прибора, а затем переводить в единицы СИ. Диаграммы и графики выполняются карандашом под линейку. Подготовка к защите лабораторных работ включает в себя изучение лекционного материала к данной теме по учебникам.

Лабораторная работа №1.

Определение температур вспышки и воспламенения жидкого топлива

Цель работы: практическое ознакомление с конструкцией и работой прибора открытого типа для определения температур вспышки и воспламенения; изучение методики определения температур вспышки и воспламенения; определение температур вспышки и воспламенения жидкого топлива.

Основные понятия.

Температура вспышки, как и температура воспламенения мазута, позволяет судить о составе и качестве жидкого топлива. В условиях электростанции определение температуры вспышки проводится для установления максимально допустимой температуры его подогрева в емкостях, не изолированных от окружающего воздуха. По соображениям пожарной безопасности эта температура должна быть не менее чем на 10° ниже температуры вспышки мазута. Следует отметить, что подобное требование не распространяется на нагрев мазута в надежно сконструированных и правильно эксплуатируемых мазутных подогревателях, где может быть обеспечен подогрев мазута до температуры его воспламенения.

Температура вспышки – температура, при которой пары нагреваемого жидкого топлива образуют с окружающим воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени. Горение при этом моментально прекращается.

Температура вспышки не является аддитивной величиной и практически характеризуется температурой вспышки наиболее легкого компонента, так как в определенной мере связана с температурой кипения соответствующих фракций топлива. Жидкие топлива, не содержащие легких фракций, отличаются высокой температурой вспышки.

К повышению температуры вспышки приводит и повышение давления. Зависимость между температурой вспышки при нормальном давлении t₇₆₀ и температурой вспышки при ином барометрическом давлении t_p и барометрическом давлении Р (мм.рт.ст.) выражается эмпирической формулой

Температуру вспышки определяют по стандартным методикам в открытых и закрытых тиглях. Различие между температурой вспышки, определяемой в открытом и закрытых тиглях, составляет 20…60°С. В закрытых тиглях пары, образующиеся при нагревании жидкого топлива, не удаляются в окружающее пространство, концентрация паров топлива в смеси с воздухом, при котором происходит их вспышка, достигается при нагреве более низкой температуры, чем в открытых тиглях. При низкой температуре вспышки жидкого топлива ее определяют обычно в закрытых, а при высокой – в открытых тиглях. Температура вспышки мазута различных марок должна быть не ниже 80…140°С.

Температурой воспламенения называется температура, при которой нагреваемое жидкое топливо загорается при поднесении к нему пламени и горит не менее 5 секунд. При сжигании жидкого топлива со свободной поверхностью горение протекает в паровой фазе. Факел устанавливается на некотором удалении от поверхности жидкости с ясно видимой тонкой полоской, определяющей факел от обреза тигля с жидким топливом.

Процесс горения жидких топлив со свободной поверхностью происходит следующим образом. При установившемся режиме горения за счет тепла, излучаемого факелом, жидкое горючее испаряется. Восходящий поток горючего, находящегося в паровой фазе, посредством диффузии образует горящий факел в виде конуса, отстоящего от зеркала испарения на 0,5…1 мм. Устойчивое горение протекает на поверхности, где смесь достигает пропорции, соответствующей стехиометрическому соотношению горючего и воздуха.