ιδιότητες καύσης του καυσίμου

Οι ιδιότητες καύσης του καυσίμου επηρεάζουν τη θερμοκρασία της φλόγας, τα όρια αναφλεξιμότητας, την ανάφλεξη, τους ρυθμούς χημικής αντίδρασης και την τάση για παραγωγή σωματιδίων καπνού.
1. Θερμιδική αξία
Η θερμιδική αξία είναι η πιο σημαντική ιδιότητα του καυσίμου. Η θερμότητα που απελευθερώνεται από την πλήρη καύση μιας μονάδας μάζας ή όγκου καυσίμου ονομάζεται βαρυμετρική θερμογόνος δύναμη ή ογκομετρική θερμογόνος δύναμη. Η θερμότητα της καύσης που απελευθερώνεται όταν το προϊόν καύσης του μοναδιαίου βάρους του καυσίμου (θερμοκρασία 25 μοίρες) και του αέρα (θερμοκρασία 25 μοίρες) κρυώσει και η τελική θερμοκρασία επιστρέφει στους 25 βαθμούς (υπό κανονική πίεση) (συμπυκνώνονται οι υδρατμοί στο προϊόν καύσης στο νερό αυτή τη στιγμή) ονομάζεται υψηλή θερμογόνος δύναμη. Η αφαίρεση της θερμότητας που απελευθερώνεται από τη συμπύκνωση των υδρατμών στην υψηλή θερμογόνο δύναμη ονομάζεται χαμηλή θερμογόνος δύναμη. Στην χαμηλότερη τιμή θέρμανσης θεωρείται ότι τα προϊόντα καύσης είναι όλα αέρια.
2. Θερμοκρασία αυτόματης ανάφλεξης
Αυθόρμητη ανάφλεξη σημαίνει ότι όταν δεν υπάρχει εξωτερική πηγή ανάφλεξης, η θερμοκρασία του καυσίμου αυξάνεται με θέρμανση, έτσι ώστε το καύσιμο να αναφλέγεται αυτόματα. Η θερμοκρασία αυτανάφλεξης μπορεί να προσδιοριστεί ως εξής:
Μια μικρή ποσότητα λαδιού τοποθετείται σε ένα χωνευτήριο που έχει θερμανθεί σε υψηλή θερμοκρασία και μετράται η χρονική καθυστέρηση για να φτάσει στην ανάφλεξη. Στη συνέχεια χαμηλώστε τη θερμοκρασία και επαναλάβετε τη δοκιμή. Αυτή τη στιγμή, η καθυστέρηση του χρόνου ανάφλεξης αυξάνεται μέχρι μια ορισμένη ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης. Αν είναι χαμηλότερη από αυτή τη θερμοκρασία, όσο μεγάλος κι αν είναι ο χρόνος καθυστέρησης, δεν θα υπάρξει ανάφλεξη. Η θερμοκρασία ανάφλεξης αυξάνεται με τη μείωση της πίεσης.
3. Σημείο ανάφλεξης
Το σημείο ανάφλεξης ή το σημείο ανάφλεξης αναφέρεται στη θερμοκρασία στην οποία το μείγμα ατμών λαδιού και αέρα καίγεται για λίγο (εντός 5 δευτερολέπτων) όταν βρίσκεται κοντά στη φλόγα. Από την άποψη της φυσικής και χημικής φύσης της φλόγας, είναι μια πολύ μικρή έκρηξη ενός μείγματος εύφλεκτου αερίου και αέρα. Όπως όλες οι μικτές εκρήξεις αερίου, η αστραπιαία φωτιά μπορεί να δημιουργηθεί μόνο κάτω από μια συγκεκριμένη σύνθεση μείγματος. Όταν το εύφλεκτο αέριο είναι πολύ ή πολύ λίγο, η έκρηξη δεν μπορεί να συμβεί. Επομένως, σχετίζεται με την εξατμιστικότητα του εύφλεκτου υγρού και την ελάχιστη περιεκτικότητα στο μείγμα αέρα.
Σε θερμοκρασία δωματίου, οι ατμοί των περισσότερων υγρών καυσίμων δεν μπορούν να αναβοσβήσουν με το οξυγόνο στον αέρα. Για να προσδιορίσετε το σημείο ανάφλεξης του λαδιού, είναι απαραίτητο να θερμάνετε το λάδι και να ελέγξετε εάν το σημείο ανάφλεξης μπορεί να εμφανίζεται σε τακτά χρονικά διαστήματα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας θέρμανσης. Η ανάλυση πραγματοποιείται υπό αυστηρά καθορισμένες συνθήκες. Σχετίζεται στενά με κάθε λεπτομέρεια των οργάνων και των πειραματικών μεθόδων που χρησιμοποιούνται. Άρα το σημείο ανάφλεξης είναι επίσης μια σταθερά συνθήκης.
Όσο χαμηλότερο είναι το σημείο ανάφλεξης, τόσο μεγαλύτερος είναι ο κίνδυνος πυρκαγιάς.
4. Όριο συγκέντρωσης εύφλεκτων
Τα εύφλεκτα (όπως οι ατμοί καυσίμου) που αναμιγνύονται με τον αέρα μπορούν να καούν μόνο εντός ορισμένου εύρους συγκέντρωσης. Πέρα από αυτή τη συγκέντρωση (πολύ λεπτό ή πολύ παχύ) δεν θα καεί. Μέσα σε αυτό το εύρος συγκέντρωσης, μόλις ξεκινήσει η φλόγα, μπορεί να εξαπλωθεί από την πηγή ανάφλεξης και εφόσον η συγκέντρωση είναι κατάλληλη, μπορεί να εξαπλωθεί επ' αόριστον. Καθορίστε συνήθως ένα όριο πλούσιο σε καύσιμο και ένα όριο άπαχου καυσίμου (ονομάζεται επίσης όριο πλούσιο σε καύσιμο, όριο άπαχου καυσίμου).
Για την ακρίβεια, αυτά τα δύο όρια πρέπει να ονομάζονται άκαυστα όρια παρά εύφλεκτα όρια. Διότι πέρα ​​από αυτά τα δύο όρια, πρέπει να είναι άφλεκτο, αλλά όχι απαραίτητα εύφλεκτο εντός αυτού του εύρους. Το όριο κλίσης και το σημείο ανάφλεξης συνδέονται. Τα άκαυστα όρια των καυσίμων κηροζίνης σε θερμοκρασία δωματίου είναι περίπου 0.035 και 0,28 σε αναλογία πετρελαίου-αερίου (μάζα).
5. Παραγωγή άνθρακα
Ο σχηματισμός απανθράκων ενός καυσίμου αντιπροσωπεύει την τάση να δημιουργούνται σωματίδια καπνού όταν καίγονται σε ένα θάλαμο καύσης. Η παραγωγή άνθρακα σχετίζεται στενά με τις ιδιότητες του καυσίμου, όπως το ειδικό βάρος, το εύρος απόσταξης, το ιξώδες, η περιεκτικότητα σε αρωματικούς υδρογονάνθρακες, η αναλογία άνθρακα-υδρογόνου (περιεκτικότητα υδρογόνου) κ.λπ.
Η παραγωγή άνθρακα στο καύσιμο είναι το πιο προφανές παράδειγμα του πώς οι ιδιότητες και η σύνθεση του καυσίμου επηρεάζουν την απόδοση της καύσης και τη διάρκεια ζωής του καυστήρα. Η υψηλή παραγωγή άνθρακα θα προκαλέσει περισσότερο καπνό στα καυσαέρια, υψηλή συγκέντρωση σωματιδίων καπνού στην περιοχή καύσης, υψηλή μαυρίλα ακτινοβολίας της φλόγας, μεταφορά θερμότητας υψηλής ακτινοβολίας, υψηλή θερμοκρασία τοιχώματος θαλάμου, προκαλώντας παραμόρφωση και ρωγμές του σωλήνα φλόγας και μείωση της διάρκεια ζωής του σωλήνα φλόγας. Η υψηλή θερμοκρασία είναι πιθανό να προκαλέσει εναποθέσεις άνθρακα στο τοίχωμα του θαλάμου και στα ακροφύσια. Το τελευταίο θα επηρεάσει την ποιότητα ψεκασμού του καυσίμου, με αποτέλεσμα χαμηλή απόδοση καύσης, μειωμένη κατανομή θερμοκρασίας εξόδου και ακόμη και ασταθή καύση.