Тема: Роль топлива в жизни человека. Значение сгорание топлива в жизни и деятельности человека

Топливо жизни - Справочник химика 21

Если бы этот вопрос относился не к живым организмам, а к какой-нибудь машине, ну, допустим, к автомобилю или паровозу, тогда он решался бы очень просто. Здесь ясно, что для совершения необходимой работы (движения и тяги вагонов) паровоз получает тепловую энергию за счет сжигания угля в топке, а автомобиль движется, используя энергию, образующуюся при сгорании бензина в цилиндрах мотора. Однако с живыми организмами дело обстоит сложнее, хотя в принципе они получают энергию таким же образом, как автомобиль или паровоз, то есть за счет сжигания определенных веществ. Но каких Что за венгества служат топливом жизни Почему при их сгорании высвобождается энергия Как они устроены и откуда они берутся [c.107] Разгадана и работа изумительных повелителей огня — окислительных ферментов, вскрывающих солнечные консервы так аккуратно, что энергия выделяется в безопасных дозах, но в то же вре.мя в удивительно больших количествах. С упоминания о них мы начали эту главу о топливе жизни . [c.125]

Без работы этих удивительных конвейеров жизнь клетки была бы невозможна. И учены.м, конечно, важно было узнать, в каких частях клетки располагаются эти микроскопические печи , в которых сгорает топливо жизни — полисахариды И вот после многих исследований удалось установить, что открытые в начале нашего века маленькие частички, включенные в протоплазму клетки, митохондрии, и являются как раз теми энергетическими цехами клетки, в которых установлены конвейерные линии повелителей огня — окислительных ферментов. [c.163]

Жизнь человеческого общества на всех этапах его развития неразрывно связана с использованием различных форм энергии. Особенно повысилась ее роль в связи с ускорением технического прогресса во второй половине XX века. Потребление энергии в мире непрерывно растет. Так, за первые 50 лет текущего столетия оно увеличилось в 3 раза, а за последующие 30 лет — в 3,5 раза i[il]. На земном шаре добывается более 10 млрд. т условного топлива (т. у. т.), в том числе в Советском Союзе более 2 млрд. [c.5]

Рост нефтеперерабатывающей промышленности и производства газа из нефти вызвал к жизни большое количество интереснейших теоретических исследований в области низкотемпературного и, в особенности, высокотемпературного разложения углеводородов (пиролиз). Интерес к низкотемпературным реакциям особенно заметно вырос в период (около 1914 г.), когда крекинг стал во все большем объеме служить источником дополнительных ресурсов моторного топлива. [c.295]

Большая часть ес попросту как топливо сгорает, превращаясь в тепло и электричество, и используется как топливо в двигателях транспортных средств. Из остальной нефти получают пластмассы, волокна, синтетические витамины и многие другие жизненно необходимые вещи. Одним словом, нефть - важнейшая, в настоящее время незаменимая компонента нашего образа жизни. На рис, III.2 схематически показано, как в среднем относятся между собой главные способы использования нефти. 87% нефти сжигается и 13% — в 6 с лишним раз меньше — идет на другие цели. [c.169]

К важнейшим природным компонентам окружающей среды относятся географическое положение региона, определяющее целесообразность производства и величину трудозатрат на него энергетические ресурсы, то есть распределение запасов ископаемого топлива, речных стоков, оказывающих влияние на выбор места и метода производства устройство поверхности и климат, от которых зависят виды производства водные ресурсы, определяющие в значительной степени условия жизни и [c.5]

Азот принадлежит к числу достаточно распространенных химических элементов, но его содержание в различных сферах Земли колеблется в широких пределах. Так, если кларк азота (% мае.) для планеты в целом составляет 0,01, для земной коры равен 0,04, то для атмосферы он составляет 75,5. Формы существования азота в земной коре весьма разнообразны. Он входит в состав различных минералов, содержится в каменном угле, нефти и других видах ископаемого топлива. Важнейшее значение имеет азот для жизни на Земле, являясь одним из элементов, входящих в состав белковых структур, без которых невозможно существование живой клетки. На рис. 14.1 представлены формы существования азота на земле и содержание элемента в них. [c.183]

В процессе сгорания топлив (в двигателях, котельных установках) важное значение имеет скорость горения. Поскольку перед сгоранием топлива переходят обычно из жидкого в парообразное состояние (через стадию дисперсного состояния),большое значение имеет продолжительность жизни возникающих из жидкой фазы ССЕ. Если она больше, чем период сгорания, то регулирование процесса горения возможно при условии управления размера.ми (поверхностью горения) дисперсных частиц, в том числе и толщиной адсорбционно-сольватного слоя. [c.83]

Словом, выясняет , что, в принципе, мотор можно питать практически любым с аническим сырьем. В Бразилии, к примеру, даже самолеты летают на растительном масле . Однако вся эта экзотика не от хорошей жизни. В той же Бразилии практически нет своих месторождений нефти, вот и приходится выкручиваться... В такой ситуации, конечно, уж мало берутся в расчет и низкая теплота сгорания такого топлива, и его высокая стоимость. [c.135]

Переработка больших масс сырья на предприятии резко обостряет обязательность его комплексной, полной переработки, исключающей различные отходы и отбросы (отвалы, стоки, выбросы в атмосферу дымов, газов, паров). Должен быть создан замкнутый цикл , в который также включаются вода и вторичные энергоресурсы. Создание замкнутого цикла имеет исключительное социально-экономическое значение. Уменьшается потребность в сырье, воде, топливе и соответственно в капиталовложениях, снижается себестоимость и трудоемкость продукции. Экономятся невосполнимые запасы природного сырья. Улучшаются условия труда на предприятии, устраняются вредные влияния на природную среду, оздоровляются условия жизни людей окружающих поселений. Когда нет технической возможности или экономически недоступно создание замкнутого цикла , принимаются все меры для ликвидации вредного влияния отходов, отбросов, выбросов. Создается специальная служба по обезвреживанию отходов и отбросов, контролю за соблюдением установленных правил и норм, предусмотренных постановлением Верховного Совета СССР О мерах по дальнейшему улучшению охраны природы и рациональному использованию природных ресурсов (сентябрь 1972 г.). Создание замкнутого цикла связано с организацией исследований, проведением опытов, включением их в перспективный план предприятия, в планы подготовки производства. [c.15]

И все же работа продвигалась. Достаточно высока была производственная дисциплина, выдерживался четкий рабочий ритм, буровики добивались высоких показателей. К середине 1931 г. было пробурено около 1200 м. Уже на глубине 57 м СКВ. 701 вскрыла известняки с признаками нефти — скважина слабо газировала. Эго поднимало настроение коллектива. Однако кончились запасы дров. Первой остановилась СКВ. 702. Вслед за ней остальные. Управление разведки находилось в Стерлитамаке на значительном расстоянии от буровых и не могло вовремя обеспечить котельные топливом. В эти трудные дни большую заботу проявил Стерлитамакский райком партии. Постепенно стали улучшаться условия жизни буровиков. В августе 1931 г. был создан рабочий кооператив, и люди стали получать по карточкам муку, крупу, мясо. Налаживалось общественное [c.26]

Применение. Вода находит самое широкое применение в жизни человека, животных, растений. Без воды не было бы жизни. Вода является сырьем для получения водорода, участвует в органических синтезах, используется для газификации твердого топлива, служит катализатором ряда химических процессов. Вода применяется в главнейших областях основной химической промышленности (производство серной кислоты, азотной и т. д.), [c.167]

Вещества, которые мы сейчас называем полимерами, известны давно. Волокна растительного и животного происхождения (хлопок, пенька, шелк, шерсть), из которых производятся ткани, древесина, используемая с незапамятных времен как топливо и строительный материал, кожа, белковые пищевые вещества и многие другие продукты, играющие важную роль в жизни человека, состоят из природных полимерных материалов. [c.5]

Такие цепи могут неограниченно развиваться и это приводит к взрывам. Однако свободные атомы или, как их называют, активные центры являются очень неустойчивыми, время их жизни очень мало. Поэтому в определенных условиях они могут дезактивироваться, т. е. погибать, не вызывая следующего акта. Это приводит к обрыву цепей. Гибель активных центров может, например, происходить при их ударах о стенки сосуда или при соударениях с молекулами. Число цепных реакций очень велико. К ним среди других относятся реакции горения газообразного топлива, в частности, метана. Накопление этого газа в шахтах при неосторожном обращении с огнем приводит к цепным взрывам. [c.138]

Окислительно-восстановительные реакции самые распространенные и играют большую роль в природе и технике. Они являются основой жизни на Земле, так как с ними связаны дыхание и обмен веществ в живых организмах, гниение и брожение, фотосинтез в зеленых частях растений и нервная деятельность человека и животных. Их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов и при электролизе. Они лежат в основе металлургических процессов и круговорота элементов в природе. С их помощью получают аммиак, щелочи, азотную, соляную и серную кислоты и многие другие ценные продукты. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в гальванических элементах и аккумуляторах. Они широко используются в мероприятиях по охране природы. [c.226]

Постепенное приспособление организмов к молекулам О 2 оказалось выгодным для развития жизни, так как процессы дыхания, использующие свободный кислород для получения энергии, были количественно более эффективны, чем реакции анаэробного брожения в особенности при использовании в качестве топлива органического субстрата. В самом деле, окисление глю- [c.377]

Образ жизни, который мы ведем, зависит от использования энергии различного происхождения, будь то ископаемые топлива (уголь, нефть) или природный газ. Все это образовалось в результате медленного превращения — за миллионы лет — материала растительного происхождения и в конечном счете наследовало свою энергию от Солнца. [c.213]

Замена дров, керосина и угля газом имеет крупнейшее социальное значение, так как позволяет освободить десятки миллионов трудящихся от непроизводительного труда по доставке, подготовке и использованию топлива, способствует резкому улучшению благосостояния народа и санитарно-гигиенических условий жизни. [c.8]

С точки зрения повышения качества продукции и обеспечения идеального санитарного режима очень выгодно применять природный горючий газ на предприятиях пищевой (хлебопекарная, кондитерская и др.) и легкой (текстильная и др.) промышленности. В крупных промышленных центрах широкое применение газообразного топлива способствует сохранению чистоты воздушного океана, что улучшает условия труда и жизни трудящихся. [c.208]

При выполнении морских работ, особенно в ходе подъемных и спасательных операций, может возникнуть необходимость в перемещении или извлечении из воды затопленного военного снаряжения или других аналогичных грузов, представляющих значительную опасность для жизни. Ко всем подобным грузам следует относиться как к хорошо 1со-хранившимся и опасным, пока не доказано обратное. При этом очень важно знать, какого поведения под водой следует ожидать от потенциально опасного военного снаряжения, такого как ракетное топливо или взрывчатые вещества. [c.485]

В США приняты следующие основополагающие критерии, которым должна соответствовать степень безопасности атомных реакторов АЭС. Качественных критериев два первый — каждому жителю страны должен быть гарантирован такой уровень защиты от последствий эксплуатации АЭС, чтобы для его жизни и здоровья не создавалось дополнительного значительного риска второй — общественный риск для жизни и здоровья от эксплуатации АЭС должен быть сравним или меньшим, чем риск, обусловленный другими способами получения электричества, и не должен быть значительным добавлением к существующим типам общественного риска. Количественные критерии формируются следующим образом 1) риск гибели человека вблизи АЭС при инциденте не должен превышать 0,1 % суммарного риска гибели человека от других инцидентов, с которыми сталкиваются жители США 2) риск ракового заболевания для жителей вблизи АЭС не должен превышать 0,1 % суммарного риска ракового заболевания вследствие других причин 3) вероятность инцидента с атомным реактором, связанного с крупномасштабным расплавлением активной зоны реактора, нормально должна быть менее 10 в год на каждый реактор 4) вероятность крупномасштабного выхода ядерного топлива и продуктов ядерного распада из системы охлаждения реактора нормально должна быть менее 10- в год на каждый реактор, [c.41]

В развитии современной энергетики проявляются три тенденции 1) дальнейшее увеличение единичной мощности энергоблоков (до 800— 1200 МВт) 2) комплексная автоматизация рабочих процессов парогенератора 3) удорожание энергетических топлив. Все они в применении к твердым топливам стимулируют внедрение в жизнь более экономич- [c.232]

Наличие О2 в А. обеспечивает возможность существования высших форм жизни на Земле. Выведение О2 из А. при дыхании живых организмов, а также его расходование при сжигании топлива, выплавке металлов и т.п. компенсируется фотосинтезом зеленых растений. [c.212]

Таким образом, правильный выбор газогорелочных устройств и метода переоборудования топки, правильная эксплуатация вспомогательного оборудования котельной, обязательная периодическая очистка внутренних поверхностей секций от накипи, соблюдение правил растопки и выключения котла, поддержание необходимых режимов давления воды, использование автоматики безопасности и регулирования позволят не только более эффективно использовать газовое топливо, но и продлить жизнь котлов, уменьшить расходы на ремонт, сократить производство запасных секций. [c.56]

За 4,6 млрд. лет существования нашей планеты установилось равновесие, и жизнь на Земле возникла и развилась при определенном равновесном составе атмосферы. Однако интенсивное развитие сверхзвуковой авиации начинает оказывать влияние на создавшееся в атмосфере равновесие. Поскольку сверхзвуковые самолеты предназначены для полетов в стратосфере, верхний предел которой подходит к озоновому слою, то появляется опасность влияния сверхзвуковой техники на этот слой. При сгорании топлива в двигателях самолетов в довольно больших количествах образуются оксиды азота. [c.109]

Теперь мы с вами выяснили, как устроены сложные полимерные молекулы некоторых полисахаридов, познакомились со строением дисахаридов, уточнили, из каких кирпичиков собраны эти вещества, и даже разобрали, из каких атомов состоят сами кирпичики — 1м0н0меры. И можно попытаться ответить на главный вопрос где же в полисахаридах помещается энергия, которая делает эти вещества топливом жизни Как происходит высвобождение этой энерги- , когда полисахариды попадают в организм [c.119]

Мы рассказали о строении молекул биологических полимеров, о замечательных свойствах, которыми они обладают, об их роли в жизнедеятельности организмов. По сути дела, все проявления жизни, все существование организмов связано с белками, нуклеиновыми кислотами и полисахаридами. Белки-ускорители, белки- дирижеры , белки-защитники, топливо жизни , нуклеиновые кислоты, обеспечивающие синтез специфических, всегда определенных белков благодаря заложенной в них информации , — это далеко не полный список того, что делают биологические поли-.меры в живых организ.мах, тем более что и сами орга-НИЗ.МЫ построены в основном из биологических полимеров. [c.126]

Важнейшим продуктом нефтехимической промышленности уже давно является сажа. Мировое производство сажи приближается к 1 млн. т/год. Большие количества сажи применяются в производстве синтетического каучука (на 100 кг синтетического каучука пдет около 40 кг сажи), в производстве типографских красок и т. п. Благодаря примеси сажи продолжительность жизни автомобильной покрышки повышается с 10 тыс. до 60 тыс. км. Таким образом нефть и природный газ являются сырьем не только для получения карбюраторного топлива, но и являются исходными материалами для производства автомобильных покрышек и камер в виде бутадиена, стирола, сажи и изобутена. [c.148]

Топливо и его виды. Нефть, природный газ, каменный уголь й гак.-ке многие соединения углерода играют важнейшую рол в современной жизни как источники получения энергии. При сгораиии угля и углеродсодержащих соединений выделяется теплота, которая используется для производствениых процессов, отопления, приготовления пищи. Больщая же часть получаемой теплоты превращается в другие виды энергии и затрачивается на совершение механической работы. [c.446]

Вполне возможно, что со временем ядерные явления станут частью нашей повседневной жизнн. Солнце, как и все звезды, излучает свет в результате происходящих на нем ядерных реакций. Раскрыв секрет расщепления атома и ядерного синтеза, ученые выпустили на волю мощнейшую из известных сил во Вселенной. Атомная энергия, высвобождаемая из нескольких граммов ядерного топлива, эквивалентна энергии, образующейся при сгорании многих тысяч литров бензина. Как же нам использовать эту энергию, как относиться к связанным с ней опасностям, таким, как ядерное оружие или ядерные отходы [c.299]

Научно-технический и социальный прогресс всегда сопровождается увеличением потребляемой энергии и освоением новых более эффективных видов энергоресурсов. Действительно, трудно представить жизнь сбвременного человека без энергии, света, тепла, связи, раДио, телевидения, современной бытовой техники и транспорта. Без энергии невозможно развити( кибернетики, средств автоматизации вычислительной техники и космической техники и т.д. Естественно поэтому, что потребление энергии и соответственно энергоресурсов непрерывно возрастало и особенно бурно в XX в. Так, потребление энергии в мире на душу населения в 1950 г. выросло по сравнению с началом века в 2 раза. Следующее удвоение произошло к 1975 г. При этом потребление нефти и электроэнергии удвоилось за 10- 12 лет. Такой рост обусловливается быстрым увеличением численности населения Земли и ростом его удельной энерговооруженности. В 1980 г. среднее душевое потребление энергии в мире составило 2,4 тонны условного топлива (т у.т.). По прогнозам, к концу века 6,0 млрд человек будут потреблять примерно 2,5 т у.т. энергии на душу в год, т.е. население Земли в целом будет потреблять около 15 млрд т у.т. энергии. Однако ее потребление среди стран крайне неравномерно. [c.7]

Размах операций с химическими продуктами стал весьма значительным за последние три десятилетия, включая и транспортировку - морскую, автомобильную, железнодорожную, трубопроводную - как сыроц нефти, так и продуктов ее переработки. Число площадок размещения и транспортных единиц, на которых оказались сконцентрированными углеводородные топлива в количествах, достаточных для возникновения крупных пожаров и взрывов в случае потери герметичности системы хранения, возросло очень сильно. Хотя большинство аварий, связанных со сжиженными газами, произошло в США, тем не менее они случались и в Европе. Сюда относятся крупные аварии со сжиженными углеводородами на промышленных предприятиях и морских судах самой серьезной из них была авария 8 января 1979 г. в заливе Бантри (Ирландия), унесшая 50 человеческих жизней. [c.18]

Прогресс моторостроения, появление все более теплонапряженных двигателей ужесточают условия применения в них топлив и масел. Дальнейший рост потребления" нефтепродуктов приводит к необходимости использовать для их производства нефти различных месторождений, продукты вторичных процессов переработки нефти и т. дл Новые проблемы химмотологии вызывают к жизни 10вые, более совершенные технологические процессы. В применение поступают топлива со специфическими эксплуатационными свойствами, еще неполностью выявленными практикой. Все это выдвигает дополнительные задачи и в области разработки и использования присадок к топливам. [c.5]

В то же время как топлива, так и масла в условиях применения претерпевают фазовые переходы, начальные этапы которы.ч (формирование элементов структуры дисперсной фазы, продолжительность их жизни) специалистами во внимание не принимаются. В большинстве случаев времени жизни ССЕ достаточно для того, чтобы П)юцесс го])еиня топлив и])ои ои1ел иа ее поверхности, а не только на молекулярном уровне. Другими словами, регулируя внешними воздействиями размеры н распределение СС] ири фазовом переходе, можно изменять в широких пределах поверхность горения и таким образом влиять на конечные резу,льтаты процесса. [c.213]

Далее успехи неорганической химии после развития теории строения атомов были уже так стремительны и осуществлялись по столь разнообразным путям, что даже краткое перечисление их становится невозможным. В 40—50-х годах перед глазами изумленного человечества прошла эпоха господства исследований по химии горючего атомного топлива, были синтезированы трансурановые элементы. В настоящее время по широко распространенному мнению настала эпоха разрешения кардинальных вопросов химии жизни и химии мозга, затрагивающих интимнейшие стороны учений об электронных оболочках атомов и о Системе элементов. В этом свете стало очевидным, что неорганическая химия будет играть в ближайших перспективах развития биохимии и психохимии весьма существенную роль и сама подвергнется их влиянию. В частности, и химия осадочных пород земной коры, несомненно, будет лучше понята под влиянием развития биохимии микроорганизмов и более высоко организованных живых существ. [c.7]

Окнелительно-восстановительиые реакции имеют большое значе-ние в жизни и технике. В организмах животных и растений проте-кают весьма сложные окислительно-восстановительные реакции, в ходе которых выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности. Такие реакции можно наблюдать при сгорании различных видов топлива, в процессах коррозии металлов, при электролизе. Они лежат в основе получения металлов из руд. Их широко используют в промышленности при получении многих ценных продуктов аммиака, щелочей, азотной, соляной, серной кислот и т. д. Благодаря окислительно-восстановительным реакциям происходит превращение химической энергии в электрическую в гальванических элементах и аккумуляторах. [c.152]

Наибольшее число работ Николая Дмитриевича посвящено химии углево-дороден и химии нефти, в частности синтезу и изучению свойсти разнообразных представителей предельных и непредельных циклических углеводородов (изучение каталитических процессов гидрирования и дегидрирования, ароматизации нефтяных углеводородов и их превращений при действии хлористого алюминия). Широко известно изобретение Зелинским первого угольного противогаза,- спасшего жизнь многим тысячам людей. Очень важны работы Зелинского по синтезу жидкого топлива на основе окиси углерода. [c.546]

Ведь только в том случае, если проведение тепловых испытаний из своего рода события в жизни предприятий превратится в метод повседневпого контроля производства, можно ожидать вовлечения широких кругов производственников в борьбу за экономию топлива. [c.114]

О.-в.р. широко распространены в природе и используются в технике. В основе жизни лежат О.-в.р., происходящие при фотосинтезе, дыхании, транспорте атектронов они же обеспечивают осн. часть энергопотребления человечества за счет сжигания орг. топлива. Получение металлов, извлечение энергии взрыва основано на О,-в.р. [c.337]

chem21.info

Значение - топливо - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Значение - топливо

Cтраница 1

Значение топлива как химического сырья с каждым годом возрастает в связи с бурным развитием промышленности органического синтеза и особенно производства высокомолекулярных соединений, базирующегося на продуктах химической переработки топ л ив. [1]

Значение топлива в кузнечном деле велико, так как вес-технологические операции ковки связаны с нагревом металла. [2]

Для ракетного двигателя значение топлива с высокой теплотой сгорания еще более возрастает. Высота взлета ракетного двигателя увеличивается во столько раз, во сколько раз возрастает теплота сгорания топлива. [3]

Для ракетного двигателя значение топлива с высокой теплотой сгорания еще более возрастает. Высота взлета ракетного двигателя увеличивается во столько раз, во сколько увеличивается теплота сгорания топлива. Таким образом, при использовании для ракетных двигателей топлив с более высокой теплотой сгорания достигаются преимущества, указанные для воздушно-ракетных двигателей, и увеличивается высота взлета ракеты. [5]

С развитием химической промышленности значение топлива как исходного сырья для получения химических продуктов исключительно возросло. [6]

Если отказаться от этой теории, делает вывод Менделеев, то нельзя разобраться в самом простейшем вопросе - вопросе о значении топлива для хода химического действия и механического движения. [7]

Избегая этой доктрины или теории, вам не только нельзя было бы надеяться на приобретение хоть некоторой правильной самостоятельности в суждениях, касающихся теплоты, но нельзя было бы даже скоро разобраться в вопросах нагревания, самых простейших в значении топлива для хода химического действия и механического движения. Да и мне бы не суметь кратко передать вам их взаимную связь, не сказать бы в немногих словах того, с чем легко и интересно вам будет затем читать специальные книги о топливе, глядеть, изучая процессы техники, где происходит столь часто нагревание; не уяснить бы мне и тех простых начал передачи и потребления тепла, которых технику нельзя не знать, когда дело идет о топливе, применяемом на заводах. Вы бы, без ясно выраженной доктрины, легче впадали в сомнения и недоразумения, невольно составляли бы по одним фактам да по здравому смыслу лживые представления; я был бы неясен, и говорить бы пришлось, как пифии, или авторитетно приказывать, а не уяснять. А под дисциплиной доктрины ( без доктрины и быть не может дисциплины научной) вам легко понимать и то, что я говорю, и то, что сами далее узнаете и увидите; мне же - излагать легко. Мое же отношение к вам при изложении научных начал нагревания - ведь то же почти, что педагогическое; поэтому здесь - хороший пример значения доктрин, или теорий для успешности изучения, понимания, словом - для успеха знаний и наук. В знаниях господствуют доктрины вольные, так сказать, свободные, иногда чисто единоличные, редко даже ясно сознают их, еще реже высказывают. [8]

Независимо от § 1, установки, работающие на жидком топливе, согласно статьям 11 ( 4) - ( 6) и 20 ( 1), не подлежат измерениям на определение эмисий, если пороговые значения эмиссий могут быть получены при использовании соответствующего топлива. В этом случае по требованию компетентных органов должны быть представлены доказательства содержания серы и точное калорифическое значение используемого топлива. Такие доказательства должны храниться в течение трех лет. [9]

Если мы знаем промежуточный продукт X, то знаем и сколько топлива используется в стране. Для каждого вида топлива известен коэффициент выбросов С02, рассчитанный на 1 т топлива. Коэффициенты выбросов рассчитываются на основе содержания углерода в топливе с учетом полноты сгорания. Часто значения потребляемого топлива задаются в сопоставимом виде в тоннах нефтяного или угольного эквивалента. [11]

Поправку на воздух можно определить экспериментально в опыте по изотермическому сжатию. Для этого охлаждают прибор до комнатной температуры и измеряют значение давления паров иооледуемой жидкости и воздуха при этой температуре. Затем проводят сжатие паровоздушной смеои до атмосферного давления, для этого открывают вентиль 9 и по объему жидкости, вошедшей из дозатора в прибор, определяют изменение объема паровоздушной омеои до сжатия и пооле, вычисляют поправку на воздух, а затем истинные значения давления насыщенных паров топлива. Бели значение ДНП топлива при комнатной температуре извеотно, то можно вычислить поправку на воздух, не проводя опыт по изотермическому ожатию. [12]

Газообразные топлива сгорают, не загрязняя двигатель. Вследствие очень высоких антидетонационных свойств газа становится возможным дальнейшее улучшение экономичности двигателей за счет увеличения степени сжатия. Продукты сгорания газообразных топлив не обладают неприятным запахом. Условия работы смазочного масла улучшаются настолько, что из опыта эксплуатации газовых двигателей стало понятно, насколько велико значение топлива в процессах старения картерных масел. В двигателях, работающих на газе, отсутствует разжижение масла топливом. Поэтому в таких двигателях можно и нужно применять масла с меньшей вязкостью. Свечи в таких двигателях всегда необычайно чисты, а срок службы свечей значительно больше, чем в двигателях, работающих на бензине. [13]

Страницы: 1

www.ngpedia.ru

Горение, условия горения и польза для человека | Природоведение. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, конспект, сочинение, ГДЗ, тест, книга

Горение. Выделение света и тепла является признаком многих химических явлений. Реакции с такими признаками получили общее название — горение. Горение является распространённым химическим явлением, его человек издавна использует с пользой для себя (рис. 40).

Горение — это химическое явление, признаком которого является выделение света и тепла.

Рис. 40. Примеры горения: а — горят свечи; б — огонь в камине в — сгорание природного газа в горелке газовой плиты

Опыт по выявлению условий горения

Условия горения. Распространённым является горение веществ в кислороде, который входит в состав воздуха. Каждое вещество характеризуется определённой температурой воспламенения. Так называют температуру, при которой начинается горение. Чтобы загорелся метан в газовой плите, достаточно даже искры или зажжённой спички. А чтобы достичь температуры воспламенения угля, его нужно нагревать значительно дольше.

Для процесса горения необходимы два условия: создание температуры выше температуры возгорания вещества и свободный доступ воздуха.

Проведём опыт. Зажжём две одинаковых стеариновых свечи (стеарин — органическое вещество). Одну накроем стеклянным колпаком или большим химическим стаканом. Вторую оставим открытой. Свеча под стаканом погорит некоторое время и погаснет, тогда как вторая продолжает гореть.

Этим опытом мы проверили оба условия горения. Второй свече не ограничивали доступ кислорода, тогда как для первой стаканом был перекрыт доступ воздуха, следовательно, и кислорода.

Пока свеча горела под стаканом, от неё во все стороны распространялся свет. Притронувшись к стакану рукой, ощутим тепло.

Теперь, когда мы выяснили условия горения, легко определиться с другим вопросом — как прекратить горение. Безусловно, следует помнить об указанных условиях, только действовать наоборот. Надо прекратить доступ воздуха и создать температуру ниже, чем температура возгорания.

Горение на службе человека. Впервые человек ознакомился с горением в природных условиях. В те далёкие времена человек его и опасался, и ожидал. Боялся, поскольку от молний возникали пожары, а ожидал, потому что костёр дарил тепло и свет, можно было приготовить пищу, огонь отпугивал хищников. Материал с сайта //iEssay.ru

Тепловая электростанция

Прошло много времени, прежде чем человек научился не только поддерживать огонь, но и сам его добывать. То есть научился не зависеть от природы, а самостоятельно осуществлять химическое явление горения.

Сейчас это явление приносит человеку большую пользу. Благодаря горению вырабатывают электроэнергию, готовят пищу, освещают и обогревают жилища, приводят в движение автомобили, добывают металлы, изготовляют стекло.

iessay.ru

Роль топлива в жизни человека

Home
Documents
Тема: Роль топлива в жизни человека

Published on08-Jan-2016
View68
Download0

DESCRIPTION

1. При сгорании выделять как можно больше теплоты; 2. Сравнительно легко загораться и давать высокую…

Transcript

1. При сгорании выделять как можно больше теплоты; 2. Сравнительно легко загораться и давать высокую температуру; 3. Быть достаточно распространенным в природе; 4. Его количество и нахождение должно быть рентабельным при добыче; 5. Дешевым при использовании; 6. Сохранять свои свойства при хранении и транспортировке. Топливо должно: Каким должно быть топливо? Загрязнение атмосферы, гидросферы и биосферы Очень трудно находить некоторые виды топлива Очень дорого стоят в наше время До молниеносного усиления государственной "Роснефти" в середине 2007 г. "Лукойл" был крупнейшей нефтяной компанией России. Однако в эпоху укрупления госкапитализма частной компании приходится довольствоваться второй строчкой в рейтинге. Впрочем, в столь важной для бюджета отрасли как нефтяная даже формально независимые производители не могут игнорировать госинтересы. "Лукойл" - одна из основных российских бизнес-групп, ведущих обширную деятельность за рубежом. Компания имеет проекты по разведке и добыче нефти и газа в Казахстане, Египте, Азербайджане, Узбекистане, Саудовской Аравии, Иране, Колумбии, Венесуэле и еще нескольких странах. С точки зрения собственно бизнеса сложные международные проекты для "Лукойла" некритичны: в 2006 г. за рубежом компания добыла всего 6,4% произведенных углеводородов (5,3% годом ранее). Основной же регион добычи - Западная Сибирь. Однако с учетом слабости дипломатических каналов влияния страны на глобальном уровне экономическое присутствие "Лукойла" за рубежом наверняка поощряется руководством России. Относительная неконфликтность, готовность оказывать сравнительно небольшие услуги и способность при этом не поступаться крупными интересами делают компанию весомым игроком в современной российской экономике. В последнее время наблюдается рост чистой прибыли: в 2007 г. показатель вырос на 27%, до $9,51 млрд. Но это общая тенденция среди российских нефтяных компаний, рост прибыли получился за счет продаж нефтепродуктов. Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) — разновидность тепловой электростанции, которая производит не только электроэнергию, но и тепловую энергию для потребителей (то есть обеспечивает горячее водоснабжение и отопление жилых и промышленных объектов). Как правило, ТЭЦ должна работать по теплофикационному графику, то есть выработка электрической энергии зависит от выработки тепловой энергии. При размещении ТЭЦ учитывается близость потребителей тепла в виде горячей воды и пара. Работу выполнил: ученик 9 В класса МОУ СОШ №6 Мартиросян Мнацакан *

docslide.net

Роль топлива в жизни человека

Home
Documents
Тема: Роль топлива в жизни человека

Published on08-Jan-2016
View63
Download0

DESCRIPTION

1. При сгорании выделять как можно больше теплоты; 2. Сравнительно легко загораться и давать высокую…

Transcript

documents.tips

Горение топлива

Горение топлива - это процесс окисления горючих компонентов, происходящий при высоких температурах и сопровождающийся выделением тепла. Характер горения определяется множеством факторов, в том числе способом сжигания, конструкцией топки, концентрацией кислорода и т. д. Но условия протекания, продолжительность и конечные результаты топочных процессов в значительной мере зависят от состава, физических и химических характеристик топлива.

Состав топлива

К твердому топливу относят каменный и бурый уголь, торф, горючие сланцы, древесину. Эти виды топлив представляют собой сложные органические соединения, образованные в основном пятью элементами - углеродом С, водородом Н, кислородом О, серой S и азотом N. В состав топлива также входит влага и негорючие минеральные вещества, которые после сгорания образуют золу. Влага и зола - это внешний балласт топлива, а кислород и азот - внутренний.

Основным элементом горючей части является углерод, он обуславливает выделение наибольшего количества тепла. Однако, чем больше доля углерода в составе твердого топлива, тем труднее оно воспламеняется. Водород при сгорании выделяет в 4,4 раза больше тепла, чем углерод, но его доля в составе твердых топлив невелика. Кислород, не будучи теплообразующим элементом и связывая водород и углерод, снижает теплоту сгорания, поэтому является элементом нежелательным. Особенно велико его содержание в торфе и древесине. Количество азота в твердом топливе небольшое, но он способен образовывать вредные для окружающей среды и человека оксиды. Также вредной примесью является сера, она выделяет мало теплоты, но образующиеся оксиды приводят к коррозии металла котлов и загрязнению атмосферы.

Технические характеристики топлива и их влияние на процесс горения

Важнейшими техническими характеристиками топлива являются: теплота сгорания, выход летучих веществ, свойства нелетучего остатка (кокса), зольность и влагосодержание.

Теплота сгорания топлива

Теплота сгорания - это количество тепла, выделяющееся при полном сгорании единицы массы (кДж/кг) или объема топлива (кДж/м3). Различают высшую и низшую теплоту сгорания. В высшую входит тепло, выделяемое при конденсации паров, которые содержатся в продуктах сгорания. При сжигании топлива в топках котлов уходящие дымовые газы имеют температуру, при которой влага находится в парообразном состоянии. Поэтому в этом случае применяют низшую теплоту сгорания, которая не учитывает теплоту конденсации водяных паров.

Состав и низшая теплота сгорания всех известных месторождений угля определены и приводятся в расчетных характеристиках.

Выход летучих веществ

При нагревании твердого топлива без доступа воздуха под воздействием высокой температуры сначала выделяются водяные пары, а затем происходит термическое разложение молекул с выделением газообразных веществ, получивших название летучих веществ.

Выход летучих веществ может происходить в интервале температур от 160 до 1100 °С, но в среднем – в области температур 400-800 °С. Температура начала выхода летучих, количество и состав газообразных продуктов зависят от химического состава топлива. Чем топливо химически старше, тем меньше выход летучих и выше температура начала их выделения.

Летучие вещества обеспечивают более раннее воспламенение твердой частицы и оказывают значительное влияние на горение топлива. Молодые по возрасту топлива - торф, бурый уголь - легко загораются, сгорают быстро и практически полностью. Наоборот, топливо с низким выходом летучих, например, антрацит, загорается труднее, горит намного медленнее и сгорает не полностью (с повышенной потерей тепла).

Свойства нелетучего остатка (кокса)

Твердая часть топлива, оставшаяся после выхода летучих, состоящая в основном из углерода и минеральной части, называется коксом. Коксовый остаток может быть в зависимости от свойств органических соединений, входящих в горючую массу: спекшимся, слабоспекшимся (разрушающимся при воздействии), порошкообразным. Антрацит, торф, бурые угли дают порошкообразный нелетучий остаток. Большинство каменных углей спекается, но не всегда сильно. Слипшийся или порошкообразный нелетучий остаток дают каменные угли с очень большим выходом летучих (42-45%) и с очень малым выходом (менее 17%).

Структура коксового остатка важна при сжигании угля в топках на колосниковых решетках. При факельном сжигании в энергетических котлах характеристика кокса не имеет большого значения.

Зольность

Твердое топливо содержит наибольшее количество негорючих минеральных примесей. Это прежде всего глина, силикаты, железный колчедан, но также могут входить закись железа, сульфаты, карбонаты и силикаты железа, оксиды различных металлов, хлориды, щелочи и т.д. Большая часть их попадает при добыче в виде пород, между которыми залегают пласты угля, но присутствуют и минеральные вещества, перешедшие в топливо из углеобразователей или в процессе преобразования его исходной массы.

При сжигании топлива минеральные примеси претерпевают ряд реакций, в результате которых образуется твердый негорючий остаток, называемый золой. Вес и состав золы не идентичны весу и составу минеральных примесей топлива.

Свойства золы играют большую роль в организации работы котла и топки. Ее частички, уносимые продуктами сгорания, при высоких скоростях истирают поверхности нагрева, а при малых скоростях отлагаются на них, что ведет к ухудшению теплопередачи. Зола, уносимая в дымовую трубу, способна нанести вред окружающей среде, во избежание этого требуется установка золоуловителей.

Важным свойством золы является ее плавкость, различают тугоплавкую (выше 1425 °С), среднеплавкую (1200-1425 °С) и легкоплавкую (менее 1200 °С) золу. Зола, прошедшая стадию плавления и превратившаяся в спекшуюся или сплавленную массу, называется шлаком. Температурная характеристика плавкости золы имеет большое значение для обеспечения надежной работы топки и поверхностей котла, правильный выбор температуры газов около этих поверхностей позволит исключить шлакование.

Влагосодержание

Влага - нежелательная составляющая топлива, она наряду с минеральными примесями является балластом и уменьшает содержание горючей части. Помимо этого, она снижает тепловую ценность, так как дополнительно требуются затраты энергии на ее испарение.

Влага в топливе может быть внутренней и внешней. Внешняя влага содержится в капиллярах или удерживается на поверхности. С химическим возрастом количество капиллярной влаги сокращается. Поверхностной влаги тем больше, чем меньше куски топлива. Внутренняя влага входит в органическое вещество.

Содержание влаги в топливе снижает теплоту его сгорания, ведет к увеличению его расхода. При этом увеличиваются объемы продуктов сгорания, потери теплоты с уходящими газами и снижается КПД котлоагрегата. Повышенная влажность в зимнее время приводит к смерзанию угля, затруднениям при размоле и уменьшению сыпучести.

Способы сжигания топлива в зависимости от вида топки

Основные виды топочных устройств:

слоевые,
камерные.

Слоевые топки предназначены для сжигания крупнокускового твердого топлива. Они могут быть с плотным и кипящим слоем. При сжигании в плотном слое воздух для горения проходит через слой, не влияя на его устойчивость, то есть сила тяжести горящих частиц превышает динамический напор воздуха. При сжигании в кипящем слое благодаря повышенной скорости воздуха частицы переходят в состояние "кипения". При этом происходит активное перемешивание окислителя и топлива, благодаря чему интенсифицируется горение топлива.

В камерных топках сжигают твердое пылевидное топливо, а также жидкое и газообразное. Камерные топки подразделяются на циклонные и факельные. При факельном сжигании частицы угля должны быть не более 100 мкм, они сгорают в объеме топочной камеры. Циклонное сжигание допускает больший размер частиц, под влиянием центробежных сил они отбрасываются на стенки топки и полностью выгорают в закрученном потоке в зоне высоких температур.

Горение топлива. Основные стадии процесса

В процессе горения твердого топлива можно выделить определенные стадии: подогрев и испарение влаги, возгонка летучих и образование коксового остатка, горение летучих и кокса, образование шлака. Такое деление процесса горения относительно условно, так как хотя эти этапы протекают последовательно, частично они налагаются друг на друга. Так, возгонка летучих веществ начинается до окончательного испарения всей влаги, образование летучих идет одновременно с процессом их горения, так же как и начало окисления коксового остатка предшествует окончанию горения летучих, а дожигание кокса может идти и после образования шлака.

Время течения каждой стадии процесса горения в значительной мере определяется свойствами топлива. Дольше всего длится стадия горения кокса, даже у топлив с большим выходом летучих. Существенное влияние на продолжительность стадий процесса горения оказывают разнообразные режимные факторы и конструктивные особенности топки.

1. Подготовка топлива до воспламенения

Топливо, поступающее в топку, подвергается нагреванию, в результате чего при наличии влаги происходит ее испарение и подсушка топлива. Время, необходимое на подогрев и подсушку, зависит от количества влаги и температуры, с которой топливо подается в топочное устройство. Для топлив с большим содержанием влаги (торф, влажные бурые угли) стадия прогрева и подсушивания сравнительна продолжительна.

В слоевые топки топливо подают с температурой, приближенной к окружающей среде. Только в зимнее время в случае смерзания угля его температура ниже, чем в котельном помещении. Для сжигания в факельных и вихревых топках топливо подвергают дроблению и размолу, сопровождаемому сушкой горячим воздухом или дымовыми газами. Чем выше температура поступающего топлива, тем меньше времени и тепла необходимо на подогрев его до температуры воспламенения.

Подсушка топлива в топке происходит за счет двух источников тепла: конвективного тепла продуктов сгорания и лучистого тепла факела, обмуровки, шлака.

В камерных топках подогрев осуществляется преимущественно за счет первого источника, то есть подмешивания к топливу продуктов сгорания в месте его ввода. Поэтому одно из важных требований, предъявляемых к конструкции устройств для ввода топлива в топку, - обеспечение интенсивного подсоса продуктов сгорания. Уменьшению времени нагрева и подсушки также способствует более высокая температура в топке. С этой целью при сжигании топлив с началом выхода летучих при высоких температурах (более 400 °С) в камерных топках делают зажигательные пояса, то есть закрывают экранные трубы огнеупорным теплоизоляционным материалом, чтобы снизить их тепловосприятие.

При сжигании топлива в слое роль каждого вида источников тепла определяется конструкцией топки. В топках с цепными решетками нагревание и подсушка осуществляются преимущественно лучистым теплом факела. В топках с неподвижной решеткой и подачей топлива сверху подогрев и подсушивание происходят за счет движущихся через слой снизу вверх продуктов сгорания.

В процессе нагревания при температуре выше 110 °С начинается термическое разложение органических веществ, входящих в состав топлив. Наименее прочными являются те соединения, которые содержат значительное количество кислорода. Эти соединения распадаются при сравнительно невысоких температурах с образованием летучих веществ и твердого остатка, состоящего преимущественно из углерода.

Молодые по химическому составу топлива, содержащие много кислорода, имеют низкую температуру начала выхода газообразных веществ и дают их больший процент. Топлива с малым содержанием соединений кислорода имеют небольшой выход летучих и более высокую температуру их воспламенения.

Содержание в твердом топливе молекул, которые легко подвергаются разложению при нагревании, оказывает влияние и на реакционную способность нелетучего остатка. Сначала разложение горючей массы происходит преимущественно на наружной поверхности топлива. По мере дальнейшего прогревания пирогенетические реакции начинают происходить и внутри частиц топлива, в них повышается давление и внешняя оболочка разрывается. При сжигании топлив с большим выходом летучих коксовый остаток становится пористым и имеет большую поверхность по сравнению с плотным твердым остатком.

2. Процесс горения газообразных соединений и кокса

Собственно горение топлива начинается с воспламенения летучих веществ. В период подготовки топлива происходят разветвленные цепные реакции окисления газообразных веществ, сначала эти реакции протекают с малыми скоростями. Выделяющееся тепло воспринимается поверхностями топки и частично накапливается в виде энергии движущихся молекул. Последнее приводит к возрастанию скорости цепных реакций. При определенной температуре реакции окисления идут с такой скоростью, что выделяющееся тепло полностью покрывает теплопоглощение. Эта температура является температурой воспламенения.

Температура воспламенения не является константой, она зависит как от свойств топлива, так и от условий в зоне воспламенения, в среднем составляет 400-600 °С. После воспламенения газообразной смеси дальнейшее самоускорение реакций окисления вызывает повышение температуры. Для поддержания горения необходим непрерывный подвод окислителя и горючих веществ.

Воспламенение газообразных веществ приводит к окутыванию коксовой частицы огневой оболочкой. Горение кокса начинается, когда к концу подходит горение летучих. Твердая частица прогревается до высокой температуры, и по мере уменьшения количества летучих веществ снижается толщина пограничного горящего слоя, кислород достигает раскаленной поверхности углерода.

Горение кокса начинается при температуре 1000 °С и является самым длительным процессом. Причина в том, что, во-первых, снижается концентрация кислорода, во-вторых, гетерогенные реакции протекают более медленно, чем гомогенные. В итоге длительность горения частицы твердого топлива определяется в основном временем горения коксового остатка (около 2/3 общего времени). Для топлив с большим выходом летучих, твердый остаток составляет менее ½ начальной массы частицы, поэтому их сжигание происходит быстро и возможность недожога невысока. Химически старые топлива имеют плотную частицу, горение которой занимает почти все время нахождения в топке.

Коксовый остаток большинства твердых топлив в основном, а для некоторых видов - целиком состоит из углерода. Горение твердого углерода происходит с образованием окиси углерода и углекислого газа.

Оптимальные условия для тепловыделения

Создание оптимальных условий для процесса горения углерода - основа правильного построения технологического метода сжигания твердых топлив в котельных агрегатах. На достижение наибольшего тепловыделения в топке могут оказывать влияние следующие факторы: температура, избыток воздуха, первичное и вторичное смесеобразование.

Температура. Тепловыделение при сжигании топлива существенно зависит от температурного режима топки. При относительно низких температурах в ядре факела имеет место неполнота сгорания горючих веществ, в продуктах сгорания остаются окись углерода, водород, углеводороды. При температурах от 1000 до 1800-2000 °С достижимо полное сгорание топлива.

Избыток воздуха. Удельное тепловыделение достигает максимального значения при полном сгорании и коэффициенте избытка воздуха, равном единице. С уменьшением коэффициента избытка воздуха выделение тепла падает, так как недостаток кислорода приводит к окислению меньшего количества топлива. Понижается температурный уровень, снижаются скорости реакций, что приводит к резкому уменьшению тепловыделения.

Повышение коэффициента избытка воздуха больше единицы снижает тепловыделение еще сильнее, чем недостаток воздуха. В реальных условиях сжигания топлива в топках котлов предельные значения тепловыделения не достигаются, так как присутствует неполнота сгорания. Она во многом зависит от того, как организованы процессы смесеобразования.

Процессы смесеобразования. В камерных топках первичное смесеобразование достигается подсушкой и перемешиванием топлива с воздухом, подачей в зону подготовки части воздуха (первичного), созданием широко раскрытого факела с широкой поверхностью и высокой турбулизацией, применением подогретого воздуха.

В слоевых топках задача первичного смесеобразования состоит в том, чтобы подавать необходимое количество воздуха в разные зоны горения на решетке.

С целью обеспечения догорания газообразных продуктов неполного горения и кокса организуют процессы вторичного смесеобразования. Этим процессам способствуют: подача вторичного воздуха с высокой скоростью, создание такой аэродинамики, при которой достигается равномерное заполнение факелом всей топки и, следовательно, вырастает время пребывания газов и коксовых частичек в топке.

3. Образование шлака

В процессе окисления горючей массы твердого топлива происходят значительные изменения и минеральных примесей. Легкоплавкие вещества и сплавы с низкой температурой плавления растворяют тугоплавкие соединения.

Обязательным условием нормальной работы котлоагрегатов является бесперебойный отвод продуктов сгорания и образующегося шлака.

При слоевом сжигании шлакообразование может приводить к механическому недожогу - минеральные примеси обволакивают недогоревшие частиц кокса либо вязкий шлак может перекрывать воздушные проходы, преграждая доступ кислорода к горящему коксу. Для снижения недожога применяют различные мероприятия - в топках с цепными решетками увеличивают время нахождения шлака на решетке, производят частую шуровку.

В слоевых топках вывод шлака производится в сухом виде. В камерных топках шлакоудаление может быть сухим и жидким.

Таким образом, горение топлива является сложным физико-химическим процессом, на который оказывает воздействие большое количество различных факторов, но все они должны быть учтены при проектировании котлов и топочных устройств.

topky.ru

Процесс сгорания топлива

12.05.2010

Введение

Для обеспечения сгорания в двигателе внутреннего сгорания небольшое количество топлива смешивается с поступающим воздухом. К сожалению, двигатель внутреннего сгорания не может сжигать без остатка все топливо, которое он использует. Вследствие этого двигатель выпускает побочные продукты сгорания в виде отработавших газов. Некоторые из этих побочных продуктов вредны и загрязняют воздух. Борясь с этой проблемой, изготовители автомобилей разработали так называемые устройства понижения токсичности выхлопа, которые ограничивают выброс этих вредных веществ или полностью устраняют его.

СгораниеВ процессе сгорания происходят несколько химических реакций. Одни соединения разрушаются, а новые соединения образуются. Управление процессом сгорания - это ключ к управлению всей работой и токсичностью выхлопа двигателя внутреннего сгорания.

Для процесса сгорания требуются три элемента:

1. Воздух2. Топливо3. Искра зажигания

Эти три элемента иногда упоминаются как "триада сгорания". Если один элемент триады отсутствует, сгорание невозможно. Двигатель внутреннего сгорания рассчитывается на объединение этих трех элементов, поддерживая полный контроль над процессом.

Воздух

Воздух состоит из атомов азота (N), кислорода (О ) и других газов. Большую часть воздуха составляет азот, являющийся инертным, негорючим газом. Воздух не горит, но в нем содержится достаточное количество кислорода, что позволяет поддерживать сгорание.

ТопливоБензин состоит из углеводородов, которые образуются в результате переработки сырой нефти. Углеводороды состоят из атомов водорода (Н) и углерода (С). В бензин добавляются различные химикаты, типа ингибиторов коррозии, красителей и очищающих средств. Эти химикаты называются присадками.Тепло и давление, присутствующие в двигателе внутреннего сгорания, могут заставить бензин, находящийся в камере сгорания, воспламениться раньше, чем генерируется искра зажигания. Это называется преждевременным воспламенением и более подробно описывается дальше. Октановое число бензина указывает на то, насколько хорошо он противостоит преждевременному воспламенению. Дополнительная очистка может способствовать увеличению октанового числа.В настоящее время в регионах с чрезвычайно высоким уровнем загрязнения воздуха используется тип топлива, называемый улучшенным бензином (подвергнутым реформингу) (RFG). Такой бензин имеет специальные присадки, называемые окислителями, которые улучшают сгорание, увеличивают октановое число и уменьшают токсичность выхлопа.

Искра зажигания

В двигателе внутреннего сгорания воздух и топливо поступают в камеру сгорания, и затем генерируется искра зажигания, вызывающая сгорание. Перед зажиганием воздушно-топливной смеси двигатель нагревается и сжимает смесь. Нагревание помогает процессу смесеобразования, а сжатие увеличивает энергию, генерируемую при сгорании.

Процесс сгорания

В двигателе внутреннего сгорания сгорание происходит в течение доли секунды (приблизительно в течение 2 миллисекунд). В этот момент разрушаются связи между атомами водорода и углерода. Разрушение связей приводит к высвобождению энергии в камере сгорания, толканию поршня вниз и инициированию вращения коленчатого вала.После разделения атомов водорода и углерода они соединяются с атомами кислорода, содержащимися в воздухе. Атомы водорода объединяются с кислородом, образуя воду. Атомы углерода объединяются с кислородом, образуя двуокись углерода (углекислый газ).

Говоря языком химии, полное сгорание в двигателе внутреннего сгорания выражается формулой:

НС + О2 = Н2 О + СО2

Другими словами:

топливо + кислород = вода и двуокись углерода

Абсолютно эффективный двигатель внутреннего сгорания на выпуске имел бы только воду (Н О) и двуокись углерода (СО ), что соответствует Данной выше химической формуле. Это означало бы, что все углеводороды в процессе сгорания разложились. К сожалению, дело обстоит не так.

Неэффективное сгорание -это главная причина наличия вредных веществ в выхлопе автомобиля. Эффективное сгорание ведет к наименьшей токсичности выхлопа. Эффективность сгорания увеличивается посредством корректировки соотношения "воздух/топливо".

Соотношение "воздух/топливо"

Инженеры-автомобилестроители определили, что токсичность выхлопа автомобиля можно уменьшить, если бензиновый двигатель работает с соотношением "воздух/топливо", равным 14.7:1. Технический термин известен как "стехиометрическое соотношение". Стехиометрическое соотношение означает химически правильную воздушно-топливную смесь, которая производит желаемую химическую реакцию, входе которой происходит полное сгорание топлива с желаемой токсичностью выхлопа.Соотношение "воздух/топливо" 14.7:1 обеспечивает наилучшее управление всеми тремя компонентами (углеводороды, одноокись углерода и оксиды азота) при выпуске почти во всех условиях. Соотношение "воздух/топливо" также увеличивает эффективность каталитического нейтрализатора, который является частью системы выпуска автомобиля.

Бедная воздушно-топливная смесь

Обеднение воздушно-топливной смеси обычно вызывается неисправностью в двигателе. Обеднение - это состояние, когда двигатель получает слишком много воздуха или кислорода. Причиной слишком высокого уровня кислорода могут стать утечки вакуума или неисправная система подачи топлива.

Богатая воздушно-топливная смесь

Богатая воздушно-топливная смесь - это также указание на неисправность двигателя. Обогащение - это состояние, когда двигатель не может сжечь все топливо, которое вошло в камеры сгорания. Состояние обогащения может возникать в результате высокого давления топлива, проблем с опережением зажигания или низкой компрессии.

Аномальное сгорание

Имеются два типа аномального сгорания, которое может происходить в двигателе: детонация и преждевременное воспламенение.Детонация - это неустойчивый процесс горения, который может вызывать неисправность прокладки головки цилиндров, а также и другие повреждения двигателя. Детонация возникает, когда в камере сгорания наблюдается перегрев и повышенное давление. Когда это происходит, создается взрывная сила, которая инициирует резкий рост давления в цилиндрах, сопровождаемый сильным металлическим стуком. Ударные волны, похожие на удары молотка, генерируемые при детонации, подвергают прокладку головки цилиндров, поршень, кольца, свечу зажигания и подшипники шатуна серьезным перегрузкам.Преждевременное воспламенение - это другое аномальное состояние горения, которое иногда путают с детонацией. Преждевременное воспламенение имеет место, когда какая-либо точка в камере сгорания становится настолько горячей, что становится источником зажигания и заставляет топливо воспламеняться до генерирования искры зажигания. Оно может сделать свой вклад в детонацию или даже стать ее причиной.Вместо воспламенения топлива в правильный момент времени, чтобы дать коленчатому валу плавный толчок в требуемом направлении, топливо загорается преждевременно. Это вызывает мгновенный обратный удар в тот момент, когда поршень пытается повернуть коленчатый вал в неправильном направлении. Этот удар вследствие напряжений, которые он создает, может быть очень разрушительным. Кроме того, преждевременное воспламенение может локализовать тепло до такой степени, что оно может частично проплавить или прожечь отверстие в головке поршня.

Токсичность выхлопа

Стехиометрическая воздушно-топливная смесь обеспечивает наилучший компромисс между динамическими характеристиками, экономичностью и токсичностью выхлопа.При богатой воздушно-топливной смеси все топливо не сгорает. Поэтому увеличивается уровень выделений углеводородов и одноокиси углерода. Бедная воздушно-топливная смесь может при сгорании генерировать повышенное количество тепла. Поэтому увеличивается содержание оксидов азота. Чрезмерно обедненная воздушно-топливная смесь в результате приводит к пропускам воспламенения. Это увеличивает выделения углеводородов.Каталитические нейтрализаторы, которые химически нейтрализуют токсичные отработавшие газы, наиболее эффективны в очень узком диапазоне, близком к стехиометрическому соотношению.

Побочные продукты сгорания

Поскольку двигатель внутреннего сгорания не имеет абсолютной эффективности, в процессе сгорания генерируются три нежелательных побочных продукта:1. Углеводороды (НС)2. Одноокись углерода (СО)3. Оксиды азота (N0 X )

Неполное сгорание вызывает выделение углеводорода и одноокиси углерода. Выделения углеводорода - это углеводороды, которые не разрушились в процессе сгорания. Одноокись углерода образуется, потому что не имеется достаточного количества атомов кислорода, чтобы связать углерод.

В идеальном случае азот должен проходить камеру сгорания неизменным. Но когда температура в камере сгорания достигает приблизительно 1 371 °С (2 500 °F), атомы азота и кислорода связываются, образуя (N0 X )

Химическая формула процесса сгорания, при котором образуются оксиды азота выглядит следующим образом:

НС + О2 + N2 = Н2 О + СО + N0x

Формула "NO " используется для оксидов азота, потому что OHci отражает комбинацию атома азота и любого количества атомов кислорода. Например, оксид азота (N0) состоит из одного атома азота и одного атома кислорода, в то время как двуокись азота (N0 ) состоит из одного атома азота и двух атомов кислорода.

Высокое содержание НС

Высокое содержание НС может быть вызвано недостаточной эффективностью системы зажигания, неправильным опережением зажигания или неправильными фазами газораспределения, протечками вакуума, попаданием масла или низкой степенью сжатия. Доля углеводородов измеряется в количестве частиц на миллион.

Высокое содержание СО

Высокое содержание СО может быть вызвано такими факторами, как:• Чрезмерно богатая воздушно-топливная смесь• Загрязнение воздушного фильтра• Выход из строя клапана PCV• Загрязнение топлива маслом• Заедание или протечки в топливной форсункеНа исправном автомобиле с каталитическим нейтрализатором выделение одноокиси углерода обычно приближается к нулю. Содержание одноокиси углерода измеряется в процентах от полного объема в воздухе.

NOx

NOx генерируются при высокой температуре горения (выше приблизительно 1 371 °С (2 500 °F)) и обычно образуются, если температура горения не контролируется. Содержание оксидов азота измеряется в количестве частиц на миллион.

Так же рекомендуем прочитать Вам интересную статью Кузовные детали