صفحه 1:
سوخت و احتراق
صفحه 2:
فصل چهارم
سوخت های eho
صفحه 3:
4-1 مقدمه
Qa
۱2
Qa
9
سوخت مایع مهمترین مواد تولید کننده انرژی
از سوخت های مایع در صنعت حمل و نقل. مراكز توليد انرزى. صنایع تولید آهن و فولاد و صنایع پتروشیمی استفاده می شود
مهمترین سوخت مایع نفت خام است.
مزایای سوخت مایع:
با هزینه نسبتاً کم و به سادگی می توان آنها را به مراکز مصرف حمل کرد.
7 پس از احتراق خاکستر چندانی از خود بر جای نمی گذارد و بر خلاف سوخت های جامد تولیدغبار نمی كنند.
7 کنترل تحتراقآنها آسان است وبا کم و زیاد کردن جریان سوخت می توان گرمای حاصل از احتاق را افزایش یا کاهش داد
۲ ارزش گرمایی نها زد است و می توان در حجم كم. مقدار زيادى انرزى ذخيره کرد
۲ می توان سوخت ها مایع را در محوطه ای دور از مصرف و به صورت های مختلف ذخیره کرد
“" خود به خود مشتعل نمی شوند.
لت مایب سوخت های مابع
۲ ذخیره کردن مقادیر سوخت زید احتمال پروز آتش سوزی را در پی داد
0 گوگرد در لب سوخت های مایع زیاد است و خطر آلودگی هوا و خوردگی تجهیزات محفظه احتراق وجود در
سوخت های مایع از سوخت های جامد بالاتر است.
صفحه 4:
4-2 تقسیم بندي انواع سوخت هاي ملیع
سا سوخت های مایع طبیعی و مصنوعی (ساختگی)
نفتقام,مهمترین سوت مایم طبییی اسر
۲ بنزین, نفت سفید و . از نمونه سوخت های مصنوعی هستند.
لس سوخت های سبک و سوخت های سنگین
۲ سوخت های سبک بیشتر در موتورهای احتراق داخلی (ماندد بنزین, الکل و سوخت دیزل) و موتورهای
چت (مانند پارافین) بکار می روند.
۲ سوخت های سنگین شامل سنگینترین قسمت نفت طبیعی می باشند که در کوره های صنعتی و
مصارف روغن کاری استفاده می
صفحه 5:
4-3 ويژگي هاي سوخت مایع
0 الف) وزن مخصوص و سنگینی
مهمترین عامل تمایز نقت های سبک از سنگین؛ ستگینی استد
SHAS API ps ite d
* هر چه جكالى بالاتر. سنكينى كمتر است.
* افزایش سنگینی نفت باعث:
کاهش لزجت
" كاهش كرين محتوى و افزايش هيدروزن محتوى
كاهش جكالى
% افزایش دمای احتراق
۲ کوتاه شدن طول شعله
لا هر گاه سنگینی ۸٩۳1 نفتی از ۴۵ کمتر باشد. آن را نفت سنگین می نامند.
رل صفحه ۱۱۷ کتاب خطیب الاسلام
صفحه 6:
صفحه 7:
تقسیم بندي نفت خام
نفت خام مشتمل بر مجموعه پیچیده ای از هیدروکربونهای جامد. مایع و گازی شکل و مقداری ناخالص
هیدروکربنی است.
لا ترکیب شیمیایی نفت خام به صورت :
((جدول صفحه ۱۲۸ کتاب خطیب الاسلام)
لا هیدروکرین های متتومی از متان تا 6260 در نفت خام وجود دارد. همه لین هیدرو کرین هابه صورت زیر
می باشند:
هیدروکرین های پارافیتی یا آلکانی(۲۱۳۱2۳+2/)) (سادهترین نوع هیدرو کربن در این گروه متان است)
روکرین های الفینی (۲۱۳/210)) (هیدرو کربن های زنجیری اشباع نشده مانند اتیلن (CZH4
بروکرین های سیکلو پارافینی (21۱۲/210)) (هیدرو کربن های حلقوی اشباع شده مانند سیکلو بوتان)
هیدروکربن های آسفالتی یا معطر(2۳۱۳۱2۲۱-6)) ( ۶ اتم کربن در شکل حلقه ۶ گوش دارد مانند بنزن)
یدرو کربنها شامل ترکیبات آلی گوگرد vb ترکیبات اکسیژن دار و ترکیبا
گوگردی باعث خوردگی و افزایش فرسودگی تجهیزات می شود.
همچنین نفت خام ممکن است ناخالص هایی مانند ذرات ماسه به همراه آب و نمک های معدنی یافت شود.
“5 5ك كه
روشِن دار كه تركي
صفحه 8:
تقسیم بندي نفت خام
لس انواع نفت های پارافینی نسبت به انقاع آسفالتی دارای چگالی کمتر (با سنگینی ۸٩۳1 بیشتر), عدد اکتان بالات
گوگرد کمتر هستند و برای روفن کاری مناسبترند. انواع نفت های پارافینی در مقلبل اکسایش و تغییر ترکیب
eam و به خوبی می سوزند.
انواع نفت های آسفالتی کربن بیشتری دارند و به علت دود زایی در موتورهای احتراق داخلی کمتر استفاده
شوند.
لسأ خواص نفت خام سیکلوپارافینی مابین انواعپارافینی و آسفالتی است.
صفحه 9:
پالایش نفت خام
OI مرحله اول: وارد کردن نفت خام در مخازن به منظور رسوب کردن ذرات جامد مانند ذرات شن و نمک های
معدنی و خارج شدن گاز های حل شده در نفت
سا وارد شدن نفت در سیستم گریز از مرکز به منظور جدا کردن باقی مانده ذرات جامد. آب و .
سا شستن نفت به منظور جدا کردن نمک های معدنی
للسأ اجرای مراحل پالایش در پالایشگاه
فرایند تقطیر جزء به جزء: یک عملیات جدا سازی فیزیکی است که قسمت های مختلف نفت خام بر اساس
اختلاف در نقطه جوش مواد مختلف ن از یکدیگر جدا می شوند. لین کار در یک ستون استوانه ای انجام می
شود.
[۷ شکل صفحه ۱۳۱ کتاب خطیب الاسلام
در این شکل ابتدا نفت خام به کمک پمپ از مبدل حرارتی عبور می کند و دما به حدود ۱۷۰ درجه سلسیوس
نی رسد» سپین پلرد کوره*های لوله لی شده وتا حدود ۳۰۰۰ درچه سلسیوین گرم می شود: دلین: شرایط نفتا
خام به صورت مخلوطی از بخار و مایع تحت فشار به سمت پایین ستون تقطیر می شود.
صفحه 10:
فراورده هاي اصلی نفت خام
لس الف) سوخت های گازی: این اجزا در دماهای معمولی به صورت گاز هستند مانند. متان. اتان. پروپان و بوتان
ل“ سوخت های گازی در محدوده دمایی صفر تا ۴۵ درجه در برج تقطیر از نفت جط می شوند.
۲ گاز حاصل از تقطیر را می توان ملیع کرد که به LPG (Liquified Petroleum Gas) 452
است واز آن در خودرو و .. استفاده کرد. اين كاز مايع عمدتاً شامل پروپان و بوتان است.
تذکر: گار طبیعی را نیز می توان تا ۱۱۸- درجه سلسیوس سرد کرد و تحت فشار ۱۳/۵ بار به صورت مایع.
تحت عنوان (685 LNG(Liquified Natural 0,338 298
v
صفحه 11:
الاي موی موی ید برس هو معطت یت سيم رسب که تس وجمان Ayn EERE ST ern
:8غ caus ab iss Co gun lo gui لوط دنور فا
۲ خواص آغلب بنزین ها معادل اكتان (81118©) فرض مى شود اما در اقع بنزین ها شامل هیدروکرین های بین 65 6121
al
لاجعنى نسبی آن حدود ۷۳
أرزش حرارتى بنزين حدود 55/4 مكا زول بر كيلوكرم يا 7١/4 مكا زول بر ليتر است.
7 مهمترین خاصيت بنزين ها سرعت آرام سوزى آنها است. خاصيت آرام سوزى بنزين نشان دهنده نسبتى از انرژی است که می توان
در حالت کاری از آن استخراج کرد.
"۲ هر چه در محفظه احتراق نفجار بیشتری صورت گیرد. سرعت جابجایی شعله حاصل از چرقه شمع بیشتر می شود و علاوه بر ایجاد
سر و صدا و گرم شدن سیندر. مصرف سوخت را نيز بالا مى برد و قدرت موتور كمتر مى شود.
ا خاصيت آرام سوزى يا ضد ضربه بنزين ها به وسيله عدد اكتان مشخص مى شود.
عدد اكتان معرف درصد ابزو اكتان موجود در مخلوطى از ايزو اكتان و هبتان نرمال است.
ESN eZ براى ايزو اكتان كه آرام مى سوزد ٠٠١ و براى هبتان نرمال كه خاصيت انفجارى شديد دارد صفر فرض شده
ودن تركيباتى مانند تترا اتيل سرب مى توان عدد اكتان سوخت را بالا برد.
صفحه 12:
معمولاً بتزين ها به بنزين هاى هوابيما و بتزين هلى اتومبيل دسته بندى مى شوند.
الف) بنزین های هواپیما
nl oe cla oF انا هستند
شماره ۱ با عدد اکتا
شماره ۲ با عدد اکتا ميان
شماره ۳ با عدد اکتا مین
شماره ۶ با عدد اکتا مین
bo ole عدد اکتا مین
شمره ۶ با عدد اکتا vewe Ste
ب) بنزین های اتومبیل
بتزين اتومبيل به انوع و با ويزكى هائى كوناكون ساخته مى شود
یکی از مهمترين ويزكى هلى بنزين اتومبيل خوش سوزى (كم بودن صدا و ضربه) أن استه
ane le Ge SSA! سوبر و ... بر يايه عدد اكتان است.
كونه هاى مختلف بنزين تفاوت هاى ديكرى جون تفاوت در تركيب شيمبائى ٠ در مواد افزودتى ٠ هر قراريت .و
مى توان با افزودنى هابى جون تترال اتيل سرب يا تترا متيل سرب بالا برد
نبزبا هم دارند. شماره اكثان بنزين موتور را
صفحه 13:
فراورده هاي اصلی نفت خام
لا للف) نفت سفید: نفت سفید مخلوط بی رنگی از برش های مختلف نفت خام است که در گستره دمایی ۱۵۰
تا ۲۵۰ درجه سلسیوس تقطیر می شود. و چگالی نسبی آن حدود ۰/۸ است.
ارزش حرارتی نفت سفید حدود ۴۳/۳ مگا ژول بر کیلوگرم یا ۳۴/۶ مگا ژول بر لیتر است.
۲ خواص نفت سفید معمولی و نفت سفید با روشنی زیاد.به ترتیب معادل خواص 612۳126 و 013123
فرض می شود اما در واقع نفت سفید عمدتاً از هيدروكربن هاى بين 5 12 تعکیل تیه ات
کاربردهای نفت سفید در سیستمهای حرارتی» وسایل پخت و توربین های گازی است.
صفحه 14:
فراورده هاي اصلی نفت خام
O للف) گازوئیل (فت گاز): گازوئیل مخلوط قهوه ای رنگ از برش های مختلف نفت خام است که در گستره
دمایی ۱۸۰ تا ۳۶۰ درجه سلسیوس تقطیر می شود. و چگالی نسبی آن حدود ۰/۸۴ است.
." ارزش حرارتی گازوئیل حدود ۳۲/۵ مکا ژول بر کیلوگرم یا ۳۵/۷ مکا ژول بر لیتر است.
در واقع گازوئیل عمدتاً از هیدروکربن های بین 5 تا212) تشکیل شده است.
کیفیت گازوئیل به وسیله عدد ستان مشخص می شود که هر چه لین عدد بزرگتر باشد. مرغوبیت لّن بیشتر
است.
۷عدد ستان بیلی هیدروکربورهای خطی 16) یعنی 16۳134 (بسیار اکسید شونده) را معادل ۱۰۰ و عدد
ستان برای ستان آلفا متیل نفتالین یعنی 2100۳۱702۳13 (اکسید شونده ضعیفی که به سختی شعله ور می
شود) صفر فرض شده است.
استفاده از گازوئیل در موتورهای دیزل با سرعت بالاه سیستم های حمل و نقل و سیستم های گرمایش مرکزی
آستعتی و خانگی است.
صفحه 15:
فراورده هاي اصلي نفت خام
لس للف) نفت کوره (سیاه): نفت کوره (ا[0 06ا؟) مخلوطی سیاه متملیل به قهوه که عمدتاً شامل باقی مانده
های حاصل از تقطیر نفت خام نوع اسفالتی است و چگالی نسبی آن حدود ۰/۹۵ است.
نفت کوره حدود ۴۰ مگا ژول بر کیلوگرم یا ۳۸ مگا ژول بر لیتررلست.
ارزش حرارت
شده و می سوزد و نوع معمولی لُن در دستگاه های مجهر به
نوع سبک نقت کوره مستقیماً وارد مشعل کوره
OF peed کننده سوخت بكار مى روند.
از نفت کوره برای مصارف گرمایشی, تولید بخار در کشتی ها و نیروگاه ها استفاده می شود.
صفحه 16:
روغن های روان کنده: جون در ساختمان خودروها از بدنه تا موتور آنها. قطعه هاى گردندهبسیاری با کارهای گونگون
ابكار رفته اند . بنايراين ساختن روغن هاى روان كننده با توجه به كار آن قطعه ها . ضرورى خواهد بود.
در تعيين ويزكى هاى ابن روغنها نظر متخصصان روغن سازى و مهندسان طراح خودروها مورد توجه قرار مى كيرد.
نطو كلي poe EG GUS Sh, desea, کرجه ند
*روغن هاى ویژه محفظه میل لنک ع() «صحلدج() . که تاکنون هفت نوع از این روغنها ساخته شده است.
*روغن هاى ویژه بخشهای اتصالی محور حرکت ۳( xml Dade محعسج۳" که پنج نوع گناگون دارد.
*روغنهایی که به عنون سیال در تبديل كننده های چنبره ای مع:() م۱۲" و چفتهای هیدرولیکی پکار
می رون و در چهار نو گوناگون ساخته شده اند.
ين دسته بندى به وسيله (اس .۱ .ای » 08 . 09 ۰ 6۵ ) و بر پایه گرانرویانجام شده است. زيرا كرائروى روغن برا
مصرف آن در خودروها ویژگی مهمی محسوب می شود
صفحه 17:
مواد مومی : یکی از مهمترین موادی که از نفت خام به دست می آید و نقش بازرگانی نیز دارد ۰ مواد
مومی است.
در گذشته برای جدا کردن موم از آمیزه مواد نفتی نخست آن را در بنزین گرم حل کرده . پس از سرد
شدن با فشار از صافی های ویژه می گذراندند , ولی امروزه دریافته اند که برش نفتی موم دار را می تولن
بدون رقیق کردن با بنزی در درجه حرارت های پایین با فشار صاف کرده و موم تهیه کرد.
موم از نظر شیمیائی همان ماکرو ملکول پارافین است که از هیدروکربورهای زنجیری نرمال از 6060 تا
OO, تشکیل شده و به روش های گوناگون از نفت خام جدا می شود.
موم های نفتی بیشتر به صورت جامدند (در حرارت ۷۷ درجه فارنهایت جامدند).
بلورهای موم به شکل های گوناگون از قبيل خط كشيده يا مسطح متبلور مى شوند. اكر كار تصفيه روى
آن خوب انجام شود بلورهاى موم خشك ٠ محكم و شفاف اند
اندازه بلورهاى موم هاى نفتى به برش نفتى و شيوه استخراج موم آن بستكى دارد.
صفحه 18:
آورده هاى اصلى نفث(به افزايش جرم ملکولی)
#كازهاى سبك شامل: هیدروژن و هیدروکرین های سبک به عنوان سوختهای صنعتی و ماده ی اولیه ى بترو شيمى به كار مى روند.
گازهایمایع شده شامل:پروبان و وتان و یا مخلوط تجاری این دو که به عنوان سوخت خانگی یا صتعتی به ار می روند.
3 پنزین: به عنوان سوخت موتورهای اتومبیل به کار می رود.
بتزین های مخصوص: به عنوان حلال رنگ ها و حلال صنعتی در استخراج روغن ها و عطرها به کار می روند
#سوخت جت:درموتورهای واکتشی توربین های گازی و موشک ها مصرف می شود.
لفت سفید: در انواع چراغ ها برای ایجاد روشنایی و یا گرما به کار می رود.
کازیل با فت از هنن سوشت موتیهای دزی مصرف می شود
گفت سنوختننیک: یه عیوان ننوخت تأسینات حرارتن غانگی یا سس عم
رت به کار می رود.
روغن های سبک: به عنوان پایه در ترکیب روغن موتور و روان کننده در مکانیک ظریف(ساعت سازی,چرخ خیاطی و ..) به کار می روند.
*روغن های سنگین: به عنوان پایه با لزجت بالا در ترکیب روغن های موتور وارد می شود.
آروغن های سیلندر: در ماشین های بخار وصنایع سنگین به مصرف می رسند.
#بارافين ها و مومها: در عایق کاری الکتریکی و حفاظت مواد غذایی کاربرد دا
4 اى سنكين: به عنوان سوخت تأسيسات حرارتى بر قدرت و سوخت ديزل هاى يزرك به كار مى روند.
1# كرذن ساختمانها وغيره است.
55% به عنوان سوخت صنعتی به کار می رود.
مصارف آن در جاده سا زی,نفود نان