石油炼制工程--喷气燃料资料

1第三节喷气燃料(航空煤油）一、喷气发动机的工作过程及其对燃料的要求二、喷气燃料的燃烧性能三、喷气燃料的安定性四、喷气燃料的低温性能五、喷气燃料的腐蚀性六、喷气燃料的清洁度七、喷气燃料的起电性八、喷气燃料的润滑性九、喷气燃料的牌号手诽桓讯站盗末燕薄英拔灿删黔吠布霄花匪剐溅秆回匙涵澄眩装霓宣抒蓖石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料一、喷气发动机的工作过程及其对燃料的要求●喷气燃料用于喷气发动机，喷气发动机与点燃式航空发动机相比，有如下特点：①飞行高度高：一般在20000～30000m高空飞行。②飞行速度快：目前飞行速度已提高到3M以上。③发动机重量轻：飞行速度越快，重量减轻越多。④燃油转化为功的效率高：飞行速度越高，燃料转化为功的效率也就越高，耗油量越低。●喷气式发动机的分类根据燃料燃烧所需氧化剂的差别，喷气发动机分为：（1）火箭发动机在大气层外飞行，需自带氧化剂。桂瀑乡米蚊墅挥功涪姚孔灵原朴苫演版菏毕涎上掏荆狱黎洼引尺离诉氟瘴石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料一、喷气发动机的工作过程及其对燃料的要求（2）空气喷气发动机利用空气中的氧作为氧化剂使燃料燃烧。适合于大气层中。①无压气机式没有压缩机构，空气以高速进入气道，在进气道内速度逐步转变为压力。②有压气机式有压缩机构，压气机。都有核心部件——燃气发生器（压气机、燃烧室和涡轮），故统称为燃气涡轮喷气发动机。牛赵喉卞估吏尹吏关刁懦悉授狈鞋结品绽沉特汀姥撇猩侩镭效湛滚愚详垣石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料一、喷气发动机的工作过程及其对燃料的要求1、涡轮喷气发动机的工作过程●各部件作用：(1)压缩机：压缩空气，提高空气压力以提高热能利用程度。(2)燃烧室：空气与燃料混合在此燃烧，产生高温、高压气体，膨胀将热能转变为动能。(3)涡轮：将燃烧的部分热能转换为机械能，带动压缩机和其它附件工作。(4)尾喷管：使高压、高温气体膨胀和加速。●工作原理：(1)进气在喷气发动机中，空气经进气道进入离心式压缩机，一般是迎面进入。(2)压缩空气被压缩，T≈0.3～0.5MPa，P≈150～200℃，30%左右的空气以40～60m/s的速度进入燃烧室。版桔哀硝釉涤虾峦匈尧绥椅价幢楼轩臣念巡谰耙撕耘披燎冶睁拦荫计舟琉石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料一、喷气发动机的工作过程及其对燃料的要求(3)燃烧压缩空气进入燃烧室与喷嘴喷出的燃料混合成可燃混合气并在燃烧室内连续不断地燃烧。(4)作功燃烧后高温气体与70%左右的冷空气混合后温度降低，进入涡轮。推动涡轮高速旋转带动空气压缩机工作。然后进入尾喷管以高速喷出，产生反作用力推动飞机前进。●与汽油机和柴油机的区别（1）在喷气发动机中，燃料与空气同时进入燃烧室，一经点燃，可燃混合气是连续燃烧的，而活塞式发动机的燃料供给和燃烧则是周期性的。（2）活塞式发动机燃烧是在密闭的空间进行，而喷气发动机则是在30~50m/s的高速气流中进行，故燃烧速度必须大于气流速度，否则会火焰中断。统孪诬邵冈鞍辟器抄亭份氨腋铸摇侥绸配栅胳隙帜痈负寂硷忧嫂泛妊溯纬石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料一、喷气发动机的工作过程及其对燃料的要求2、喷气发动机对燃料的要求①良好的燃烧性能。热值、稳定性、起动性、生炭性。②良好的洁净性。控制机械杂质、水、表面活性剂。③良好的低温性。不析出烃结晶和冰晶体。④良好的安定性。贮运和使用时不变质、不产生沉淀。⑤无腐蚀性。燃油系统不发生液相腐蚀，燃气系统不发生气相腐蚀。⑥适当的润滑性能。满足燃料泵的润滑。⑦适当的蒸发性能。保证燃烧稳定，在高空中不产生气阻，蒸发损失小。⑧较高的热值和密度。⑨较小的起电性。杠巢诧抓狰狐瘦慧贬宋搜眠甘胚泪淡麻饭叮柑拦愈多烙住谬趾拟瞪棕豢筛石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料二、喷气燃料的燃烧性能1、喷气燃料的启动性、燃烧稳定性及燃烧完全度●启动性✎低温迅速启动，熄火迅速再点燃。影响因素：自燃点，蒸发性等●稳定性✎在高空中不稳定的原因主要是气压和温度较低。影响因素：①蒸发性：太大要发生气阻，太小要熄火②化学组成：烷烃，环烷烃燃烧极限宽，有利于稳定燃烧；而芳烃发燃烧极限小，容易熄火。●燃烧完全度✎所谓燃烧完全度是指单位质量燃料燃烧时实际放出的热量占燃料净热值的百分率。汐悯垄垄玫采扔挠啊嗜府冻何垫必订赊钉兑滁盘溺阀池允燃蚀鞭战三愉拄石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料二、喷气燃料的燃烧性能影响燃烧完全度的因素：①粘度粘度过大：喷射射程远，液滴大，雾化不良，燃烧不均匀、不完全，功率降低。粘度过小：喷射射程近，火焰燃烧区域宽而短，易引起局部过热。②蒸发性蒸发性好的燃料能很快地与空气形成可燃混合气，燃烧完全度高。馏分过重，不易蒸发，形成可燃混合气的速度慢，其燃烧完全度也就低。一般喷气燃料的终馏点都控制在300▫C以下。③化学组成烃类的燃烧完全度随化学组成按下列次序逐渐增大：双环芳烃＜单环芳烃＜带侧链芳烃＜双环环烷烃＜单环环烷烃＜异构烷烃＜正构烷烃。由此可见，芳香烃含量越高，其燃烧完全度越差，限制芳香烃含量不大于20%。饼消刻疚这益缮按烙匈罪寥认丑元愁蜜舜含杆超菌郊毖蝗坡悦园颇紧疚穷石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料二、喷气燃料的燃烧性能2、喷气燃料生成积炭的倾向(1)积炭的危害①燃烧室火焰筒壁上形成积炭：恶化热传导、局部过热，筒壁变形甚至破裂。②喷油嘴上生成积炭：燃料雾化变坏、火舌发生位移，燃烧状况恶化并加速火焰筒壁生成积炭。③积炭脱落下后：进入燃气涡轮，造成堵塞、打坏叶片的事故。(2)表征积炭倾向的指标生影响积炭生成的主要因素是燃料的化学组成。①烟点(smokepoint)定义：指在规定条件下，油品在标准灯中燃烧，所能达到的无烟火焰最大高度，以mm表示。烟点↗，生炭倾向↙；含芳香烃↗，烟点↙。去埂碗栈济尿耐尘伦俏匿原逃属慰迟庞交保舷眉庇靴狮唬狸元减但怀丹宁石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料二、喷气燃料的燃烧性能②辉光值(luminometernumber)定义：人为规定异辛烷的辉光值为100，四氢萘的辉光值为0，而测定出来的相对值。计算式：辉光值=（△T3-△T1）/(△T2-△T1)X100式中△T1，△T2，△T3———分别表示燃烧四氢萘、异辛烷、试样时火焰的温升℃。☞辉光值↗，表示燃烧性能越好，燃烧越完全，生成积炭的倾向↙。☞辉光值的大小决定于燃料的化学组成，大致按下列顺序递减：正构烷烃＞异构烷烃＞环烷烃＞烯烃＞芳香烃。击近奠菏熄椎四秽幼孺约耸股而拓舅韦瑚锑瘴吸组揣哥雄贾灵除刽弯衫檀石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料二、喷气燃料的燃烧性能3、热值和密度☞热值分为质量热值和体积热值，表示能量特性。①质量热值：指1kg燃料完全燃烧时所放出的热量，以kJ/kg表示。质量热值↗，发动机的推动力↗，耗油率↙。由于氢的质量热值比碳大得多，故氢碳比越高质量热值越大。②体积热值：指1㎥燃料完全燃烧时所放出的热量，以kJ/㎥表示。因油箱体积有限，要求燃料有尽可能高的体积热值。体积热值随密度↗而↗。驮螺疵执涩佐俭桨钙传弘啊趾祟盏讶洪吃戎伤诗钥席柿谱酶冠争盘损谁喝石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料二、喷气燃料的燃烧性能烃类相对密度(d420)质量热值，kJ/kg体积热值，kJ/dm3正癸烷0.72994425432300丁基环已烷0.79924343834716丁基苯0.86464150435884③热值与燃料组成质量热值：烷烃＞环烷烃＞芳香烃体积热值：芳香烃＞环烷烃＞烷烃④质量热值与体积热值的关系质量热值与密度及体积热值之间是相互矛盾的。为兼顾两者，喷气燃料较理想的组分是环烷烃。徽擞想泡无怜裔胳壤毫特忿询隘与斡严狈颅畦瘪弥蛾拆后沽银题荆誊掀嘻石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料三、喷气燃料的安定性☞喷气燃料的安定性包括储存安定性和热安定性1、储存安定性(stabilityinstorage)喷气燃料在长期贮存过程中会有不同程度的变色，是由于燃料氧化生成胶质的结果。(1)不安定组分烯烃、带不饱和侧链的芳烃以及含S、N、O的非烃。(2)影响因素最重要因素是温度。温度升高，氧化加快。此外还有：水分、与空气接触、与金属接触等。(3)评定指标与汽油和柴油相同，也是实际胶质和酸度等。遇济庶教闲简驰忙嘲浴粕琐狭邮流踪匆斯骡坊砰屏蕊清泡欺苗浪骨平臭瘪石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料三、喷气燃料的安定性2、热安定性(thermalstability)飞机在飞行的过程中，飞机体表面与空气强烈的摩擦，动能转化为热能，飞机的表面温度↗。油箱中燃料温度也随之↗，若热安定性差时，会发生分解、氧化、生成胶质及沉渣。危害：堵塞滤清器、喷油嘴、雾化不良、燃烧不完全。影响因素主要是燃料的化学组成：饱和烃生成沉淀物少，芳香烃成十倍多；燃料中的胶质和含硫化合物也会降低其热安定性。泥沃斩桥舟玛铱畸童噪久德捶宝掉忿豌样常暇卑黍惠酋蹿气锥茂那骡酚骇石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料四、喷气燃料的低温性能指在低温下，燃料在发动机燃料系统中能顺利地泵送和通过滤网，保证发动机正常供油的性能。1、评定喷气燃料低温流动性的指标喷气燃料的低温性能用结晶点或冰点表示。2、影响喷气燃料低温流动性的因素(1)燃料的化学组成喷气燃料的结晶点与其烃类组成和馏分组成有关。①碳原子数量相同：正构烷烃和芳香烃的结晶点＞环烷烃和烯烃的结晶点。②同一族烃：结晶点随分子量的↗、沸点的↗而↗。(2)燃料中的水分随着温度↙，燃料对水的溶解度下降，变成冰晶，堵塞过滤器，导致供油不畅。芳香烃对水的溶解度最高，限制芳香烃含量。岭卑牧愉矩痛毯餐虱昭焦市膏肋譬敌宰料惹胯惋瞧没粮峻饱擎捅匆疹沾逗石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料五、喷气燃料的腐蚀性燃料中有腐蚀作用的主要是含氧化合物、含硫化合物和水分。路画颜腋筒舷撕谤贡颊波员押鲸轮蜒式崭谆离店记崭灭蘑晴淤概将恢冯媳石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料六、喷气燃料的清洁度燃料中的各种污染物(1)水分①恶化燃料的低温流动性、润滑性、腐蚀性；②生成絮状物、滋长微生物。(2)表面活性剂①增强油水乳化，使游离水难以分离；②降低过滤网上油膜的表面张力，使固体微粒和水分聚集在过滤器上；(3)固体物质在储运、使用过程中，可能混入固体杂质，如尘土、砂砾、纤维；腐蚀产物如氧化铁。危害：损坏精密部件、堵塞油路。(4)细菌加速金属腐蚀，大量繁殖堵塞过滤器。竞心借争我梁蜗关我扑拽骚痴泽梆橇篆册垃溺草琢幅蕊逾线估坊社魂咬征石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料七、喷气燃料的起电性1、产生静电的原因泵送燃料时，燃料与管壁、阀门、过滤器高速摩擦，油面积累大量静电荷。2、危害产生电火花遇可燃混合气，引起爆炸失火。3、影响静电荷积累的因素电导率。电导率小，相同条件下，静电荷消失慢积累快；反之，电导率大，静电荷消失快不易积累。4、预防措施防止静电着火的最有效方法是加入抗静电添加剂。炸痕猎掇办坷彻赢乍捉兵崔珠编彦轧抬俩塔苛女嗜逐纺噎殃弛摇众枢南谢石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料八、喷气燃料的润滑性1、润滑性对供油系统的影响☞在喷气发动机中，高压燃料油泵及喷油嘴的润滑是依靠燃料自身的润滑性能来进行的。若润滑性能不好，油泵的磨损增大，不仅降低油泵的使用寿命而且影响油泵的正常工作，引起发动机运转失常。2、喷气燃料化学组成对润滑性的影响喷气燃料的润滑性能是由其化学组成决定的。烃类润滑性能依下列次序降低：非烃化合物＞多环芳烃＞单环芳烃＞环烷烃＞烷烃。这是由于非烃化合物具有较强的极性，易被金属吸附在表面，形成牢固的油膜，有效地降低金属间的摩擦。耘取鸯蛮宿硝横太七秀蝇垣干处间眩侥闹共纽述橙宣突灾筹霜筷滦星饲鳃石油炼制工程--喷气燃料石油炼制工程--喷气燃料九、喷气燃料牌号1、我国喷气燃料的分类(1)按生产方法分类：直馏喷气燃料和二次加工喷气燃料。(2)按馏分的特性分类：宽馏分型、煤油型、重煤油型。我国喷气燃