《石油產(chǎn)品分析》課件-噴氣式發(fā)動機與噴氣燃料

噴氣式發(fā)動機世界上第一架噴氣式飛機誕生于：德國亨克爾公司制造的He-178，1939年8月27日試飛相對于點燃式發(fā)動機：飛行高度和速度都有明顯優(yōu)勢10kmVS20km900km/hVS2380km/h2024/5/13噴氣發(fā)動機(jetengine)5活塞式發(fā)動機與噴氣式發(fā)動機的區(qū)別噴氣發(fā)動機活塞發(fā)動機燃料與空氣同時進(jìn)入燃燒室，一經(jīng)點燃，可燃?xì)馊紵^程連續(xù)燃料供給和燃燒室周期性的燃燒在30-50m/s的高速氣流中進(jìn)行，要求燃燒速度很大燃燒在密閉空間進(jìn)行6良好的燃燒性能適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)性較高的熱值和密度良好的安定性良好的低溫性無腐蝕性良好的潔凈度較小的起電性適當(dāng)?shù)臐櫥試姎馐桨l(fā)動機對燃料的要求7噴氣燃料概述概述種類和牌號規(guī)格技術(shù)要求的分析檢驗噴氣燃料概述一.噴氣燃料概述噴氣燃料

主要由原油減壓蒸餾所得常一線餾分經(jīng)過脫硫、堿洗后，加抗氧劑、抗磨劑和抗靜電劑調(diào)配而成，也可由減壓蠟油、焦化蠟油，裂化循環(huán)油等經(jīng)過加氫裂化后得到二.種類和牌號我國噴氣燃料有多種牌號。其中，1號（結(jié)晶點不高于－60℃）適用于寒冷地區(qū)；2號（結(jié)晶點不高于－50℃）適用于一般地區(qū)；3號（冰點不高于－47℃）用于國際通航，供出口和過境飛機加油。

該3個牌號均可用于軍用飛機和民航飛機，由于3號噴氣燃料冰點合適，餾分較寬，因此應(yīng)用最為廣泛，在噴氣燃料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中占有較高比例（達(dá)95%以上），有逐步取代閃點較低的1、2號噴氣燃料的趨勢。此外，還有寬餾分型噴氣燃料（餾程60-280℃，結(jié)晶點不高于－40℃）、高閃點噴氣燃料（餾程180-300℃，為柴油餾分，閃點高于60℃）及大密度噴氣燃料（餾程195-320℃）等軍隊專用噴氣燃料，分別供戰(zhàn)術(shù)技術(shù)儲備、海上艦載飛機和遠(yuǎn)程作戰(zhàn)飛機使用。三.規(guī)格

我國可用于民用的噴氣燃料規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)有GB438—1977（1988）《1號噴氣燃料》，GB1788—1979（1988）《2號噴氣燃料》，GB6537—1994《3號噴氣燃料》四.技術(shù)要求的分析檢驗噴氣燃料的燃燒性燃燒性1.質(zhì)量要求要求噴氣燃料具有良好的燃燒性能，即熱值高、密度大、燃燒迅速而完全、不產(chǎn)生積炭和有害物質(zhì)等。

2.評定指標(biāo)的分析檢驗評價噴氣燃料燃燒性能的指標(biāo)有凈熱值、密度、煙點、萘系芳烴含量、輝光值。16（1）凈熱值

定義：單位質(zhì)量燃料完全燃燒時所放出的熱量，稱為質(zhì)量熱值，單位為kJ/kg。熱值表示噴氣燃料的能量性質(zhì)。組成：噴氣燃料主要由碳?xì)浠衔锝M成，完全燃燒后主要生成二氧化碳和水，按生成水的狀態(tài)不同，熱值又分為高熱值和低熱值。高熱值又稱為總熱值，它是指燃料燃燒生成的水蒸氣被全部冷凝成液態(tài)水時的熱值；低熱值又稱為凈熱值，它與高熱值的區(qū)別在于燃燒生成的水是以蒸汽狀態(tài)存在的。因此，如果燃料中不含水分、則高低熱值之差即為相同溫度下水的蒸發(fā)潛熱。測定意義：噴氣燃料的質(zhì)量熱值越高，耗油率越小，續(xù)航能力越強。

17噴氣燃料熱值的測定：

按GB/T384－1981（1988）《石油產(chǎn)品熱值測定法》進(jìn)行。該標(biāo)準(zhǔn)適用于測定不含水的航空汽油、噴氣燃料、燃料油和重油等石油產(chǎn)品的總熱值和凈熱值。測定儀器是氧彈式量熱計，其測定的原理步驟簡要介紹如下。18①彈熱值的測定：在氧彈式量熱計中測定的熱值稱為“彈熱值”。測定時先稱取定量試樣，置于小器皿中，用易燃而不透氣的膠片密封后置于充有壓縮氧氣的密閉氧彈中，然后用電火花點燃試樣，待其完全燃燒放出的熱量傳遞于量熱計周圍的水中后，測量水在試樣燃燒前后的溫度，并計算水吸收的熱量。

19②總熱值的測定：先從氧彈洗滌液中測定硫含量。然后從試樣的彈熱值中減去酸的生成熱和溶解熱就是總熱值：③凈熱值的計算：從總熱值中減去的氣化熱即為凈熱值。輕質(zhì)油QJ=QZ－25.12×9wH重質(zhì)油QJ=QZ－25.12（9wH+wH2O）20（2）密度碳?xì)浔润w積熱值質(zhì)量熱值（3）煙點在規(guī)定條件下，試樣在標(biāo)準(zhǔn)燈具中燃燒時，不冒黑煙火焰的最大高度，稱為煙點（又稱為無煙火焰高度），單位mm。①意義：評定噴氣燃料燃燒時生成積碳傾向的指標(biāo)。煙點是噴氣燃料燃燒性能的重要質(zhì)量指標(biāo)，限制合適的煙點，可以保證燃料正常燃燒，避免積炭的形成。

②煙點與油品組成的關(guān)系，就是積炭與組成的關(guān)系。烴類的H/C比越小，生成積炭的傾向越大，各種烴類生成積炭的傾向為：雙環(huán)芳烴＞單環(huán)芳烴＞帶側(cè)鏈芳烴＞環(huán)烷烴＞烯烴＞烷烴③積碳的危害：噴嘴積碳（破壞霧化效果，局部過熱筒壁變形）；脫落積碳（損傷渦輪葉片）；點火電極積碳（電極短路）。

④分析檢測測定方法概述按GB/T382－1983(1991)《煤油煙點測定法》標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。適用于測定煤油和噴氣燃料的煙點，所用燈具如圖6-9。測定時量取一定量試樣注入清潔、干燥的貯油器中，點燃燈芯，按規(guī)定調(diào)節(jié)火焰高度至10mm，燃燒5min。再將燈芯升高到出現(xiàn)有煙火焰，然后平穩(wěn)地降低火焰高度，讀取煙尾剛好消失時的火焰高度，即為煙點的實測值。測定值與測定儀器及大氣壓力有關(guān)，因此需按式（6-20）進(jìn)行校正。

H=fHc

（6-20）儀器校正系數(shù)f是指標(biāo)準(zhǔn)燃料于基準(zhǔn)壓力（101.325kPa）

下，在該儀器中測定的煙點（標(biāo)準(zhǔn)值）與標(biāo)準(zhǔn)燃料于實際壓力在該儀器中測定的煙點（實測值）之比。標(biāo)準(zhǔn)燃料采用異辛烷和甲苯的混合物，表6-8中給出一系列標(biāo)準(zhǔn)燃料在101.325kPa下的煙點值。使用時，根據(jù)試樣的實測煙點，選取兩個標(biāo)準(zhǔn)燃料，其煙點一個比試樣略高，一個略低。然后分別測定這兩個標(biāo)準(zhǔn)燃料在實際壓力下的煙點，按式（6-21）即可計算儀器的校正系數(shù)。（6-21）

（4）輝光值輝光值是標(biāo)準(zhǔn)儀器內(nèi)，用規(guī)定的方法測定火焰輻射強度的一個相對值，用固定火焰輻射強度下火焰溫度升高的相對值表示。輝光值反映燃料燃燒時的輻射強度，用它可以評定燃料生成硬積炭的傾向。①輝光值與化學(xué)組成的關(guān)系當(dāng)烴類碳原子數(shù)相同時，烷烴的輝光值最高，環(huán)烷烴、烯烴居中，芳烴最小。②測定輝光值的意義輝光值反映燃料燃燒時輻射強度的高低和評定燃料生成硬積炭傾向的大小。為減少硬積炭的生成，噴氣燃料的輝光值要求不低于45。③測定方法概述按GB/T11128－1989《噴氣燃料輝光值測定法》進(jìn)行。圖6-10為CRC型輝光計，它由火焰輻射強度測定系統(tǒng)（包括濾光片、光電池、放大器和輝光計表等裝置，能保證測定在480~700nm范圍內(nèi)的火焰輻射強度）和火焰溫升測定系統(tǒng)（包括小油燈，一個雙元熱電偶線路和用數(shù)字輸出表指示的電位計）所組成。輝光值測定的基本原理是：在標(biāo)準(zhǔn)試驗條件下將試樣與兩個標(biāo)準(zhǔn)燃料相比較（標(biāo)準(zhǔn)燃料之一為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)異辛烷，規(guī)定其輝光值為100；另一標(biāo)準(zhǔn)燃料為四氫化萘，規(guī)定其輝光值為0），當(dāng)三者在同樣輻射強度時（規(guī)定以四氫化萘煙點時的火焰輻射強度為基準(zhǔn)），測定火焰溫度升高值，按規(guī)定公式即可計算出試樣的輝光值。測定時，先將標(biāo)準(zhǔn)燃料四氫化萘注入煙燈中點燃，逐步升高燈芯直到煙點，記錄輝光儀（表示火焰輻射強度）上讀數(shù)，每上升5個單位，記1次溫升值。根據(jù)記錄繪制出四氫化萘的輝光計表讀數(shù)與溫升值的試驗曲線，如圖6-11（a）所示。四氫化萘到達(dá)煙點時的數(shù)據(jù)即為評價試樣的基準(zhǔn)。然后按同樣試驗條件，測定試樣與異辛烷在四個不同輝光