FUNKCJE OLEJÓW OPAŁOWYCH
a)grzewcze(piece,kotly)
-p.ciekłe do pieców przemysł.(huty szkła)
-rozpal.kotłów par.
-ogrz.domów,pom.użyt.publ.(OOLekki)
-elektrociepł.(OOCiezki)
-instalacje energ.w rafineriach
-w ogrodnictwie (szklarnie)
-suszarnie(rolnictwo)
-male zakładach(piekarnie)
b)cele napędowe
-nap.turbin gazowych
-nap.ZS,w żegludze.
PODZIAŁ OLEJÓW OPAŁOWYCH
Podzial ze wzgl.na lepkość,gęstość i sklad frakc.Wyrozn.oleje opal.lekkie,sr i ciezkie.
Także na destylatowe-lekkie i sr i pozostalosciowe-ciezkie.
OOL OOS OOC
Lepkość w 50stC, mm2/s <=10 10…80 >80 (do 700)
Gęstość w 15stC, kg.m3 <890 890…950 >950
DEF.: Sa to subst.ciekle,będące produktami przerobki r.n,biomasy,wegla kam,olejow smarnych,przezn.do celow grzewczych lub paliwo ZS.
PALIWA LOTNICZE TSL
Lotnictwo cywilne: Jet A-1(Pl->PKN,Lotos) i Jet A –typu nafty lotniczej.
Jet B-p.szerokofrakcyjne
Jet A Jet A-1 Jet B
Temp. kryst., stC -40 -47 -50
Zakres temp. wrzenia, stC 145…300 60…270
Gęstość w 15stC, kg/m3 775…840 751…802
Ciśn.prężności par w 38stC, Kpa Brak wym. 14…21
Paliwa do TSL dodatki:
-przeciwutl. –zapob.kryst.wody w niskiej temp.
-antyelektrost. –przeciwkoroz./smarnościowe
-deaktywatory metali -biocydy (zapob.rozw.mikroorg.)
-do ident.przecieków -smarnościowe
PALIWA NIEKONWENCJONALNE,podzial
In.zastepcze-to p.z innych źródeł niż przeróbka r.n., o właśc.zbliż. lub różnych od właśc. BS i ON. Podzial: a)zr.kopalne:
-gaz ziemny(nat) LNG i CNG, propan-butan LPG,
- p.syntet.[otrz.z przerobu gazu z.na p.ciekłe (GTL) oraz otrz.z przeróbki węgla na paliwo ciekłe (CTL)]
b)biopaliwa (z biomasy):
-1 generacji (oleje roślinne, FAME,FAEE; bioetanol,bioestry)
-2generacji: bioetanol z lignocelulozy, biogaz,HDO, produkty przeróbki biomasy na paliwa syntetyczne.
Najważ.paliwa niekonw:
a)gazowe:
-mieszanina propanu i butanu (LPG)
-gaz ziemny (CNG, LNG)
-biogaz
-wodór
b)paliwa z roślin oleistych
c)metanol i etanol
SYSTEM LOGISTYCZNY DLA PALIWA
Opiera się na:
Transporcie(rurociągi,poj.drogowe,ADR)
Magazynowanie(zabezp.przez ubytkami,zanieczysz.)
dystrybucji (hurt i det)-siec stacji paliw,dystrybutory
PRZERÓBKA ZACHOWAWCZA ROPY NAFTOWEJ
Pol.na pogrupowaniu i wydzieleniu składników RN bez zmiany ich składu chemicznego (temperatura wrzenia, rozpuszczalność).Realiz.w instal.DRW 1i2stopn.
-destylacja atmosf.(wys.ciśn.)
-próżniowa (b. niskie ciśnienie)
LPG,zalety i wady
Zalety:
-d.odp.na spal.stukowe
-d.prędk.spalania
-szeroki zakres granic zapłonu
-brak spłukiwania oleju smarnego z powierzchni tulei cylindrów i brak rozcieńczania oleju
-mniejsza emisja CO2 niż przy spalaniu paliw ciekłych
-mniejsze zawartość HC i CO w spalinach
-tańszy o ok. 2 razy od BS
-rozwinięta sieć dystrybucji (ok. 6000 stacji autogazu)
Wady:
-wyższy koszt silnika i pojazdu
-gorsze o ok. 10% maksymalne osiągi pojazdu
-mała gęstość energ.(obj.), co wymaga sprężenia przy magaz.w pojeździe
-wzrost masy pojazdu-mas.zbiorniki
-przestrz.procedur bezp.(instalacje cieśn.)
-większe obciążenia cieplne, intens.procesów utl.i nitryfikacji oleju smarującego silnik
LPG- paliwo gazowe węglow. jest mieszaniną 2 węglowodorów alifat.paraf.: propanu i n-butanu.
W stan ciekly:po spręż.do cisn ok. 0,8 MPa (w temp. 20stC),po schłodz.do temp. ok. -30stC (przy cieśn.atmosf.).
LPG jest otrz.: -bezpośr.z odwiertów r.n.; -z procesów przetwórczych r.n., -z uwodornienia węgla.
KLASYFIKACJA LEPKOŚCIOWA OLEJÓW SILNIKOWYCH SAE
Według klasyfikacji SAE wyróżniamy11 klas: 6 zimowych i 5 letnich
Kryteria jakie musi olej spełniać, żeby go zaliczyć:
Lepkość kinematyczna w 100stC [mm2/s]
lepkość w niskiej temperaturze – rozruchowa (CCS) [mPas w stC, max]
Lepkość temperaturowa – pompowalność (MRV)
Lepkość HT/HS w temp. 150stC
9. ISTOTA SMAROWANIA I RODZAJE
Smarowanie-efekt obecności środka smarnego (smaru) w skojarzeniu trącym.
Istotą smarowania jest zastąpienie tarcia zewn.ciał stałych tarciem wewn.w substancji smarnej.Efekt:zmniejsz.wspolcz.tarcia i spowoln.procesow zuzywania. Tarcie powoduje straty energii, generowanie ciepła, zużywanie się powierzchni ruchomych elementów maszyn.
Stos.srodki smarne.
10. SMAR PLASTYCZNY,def,wady,zalety
To subst.o konsystencji od ciekłej do stałej, kt.podst.składnikami są faza ciekła i zagęszczacz.Stos.w węzłach trybolog.w celu zmn.tarcia i zużycia.
Parametry:wl reolog(lepkość strukt,penetracja,temp.kroplenia),stabilność,ochr przed korozja,wl.smarnosciowe.
Klasyf:a)ze wzgl.na sklad chem(rodz.zageszczacza)-zageszcz.mydlami,subst.org., mineral,weglow., mieszane)
b)ze wzgl.na zastos.:przeciwcierne,ochr,uszczel,technol,specj,wielof.
c)branze-sam,hutnicze,maszyn,lotnicze
d)konsystencje
e)klasyf.wg.normy ISO- podstawa właśc..eksploat.
ISO-L-X-CBGA-3
L-klasa srodki smarne X-grupa smary plast CBGA-kod właśc. 3-klasa konsystencji
Zalety:
- możl.pracy w nieuszczelnionych węzłach tarcia,
-utrzymywanie się na powierzchniach pionowych
-tworz.grubszej warstwy na powierzchniach trących (przenoszenie większych obciążeń zapewn. smar. EHD)
-dobra praca w warunkach zanieczyszczenia
-prostota urządzeń podających smar lub ich niestos.
Wady:
-niemożliwość odprow.ciepła ze smarowania powierz.
-przyspieszanie utl.smaru przez zagęszczacz.
ISTOTA KLASYFIKACJI SMARÓW WG. ISO
Klasyfikacja lepk.wg normy PN-ISO 3448:2009
„przemysłowe ciekłe środki smarne. Klasyfikacja lepkościowa ISO”
Dzieli ciekłe środki smarne (oleje) na klasy na podstawie średniej wart.lepkości kinematycznej w 40stC, wyrażonej w mm2/s.
Każda klasa jest oznaczona symbolem VGx
V- viscosity G- grade X – wart.lepkości kin.w mm2/s w 40stC
Wyróżnia się 20 klas lepkości od VG2 do VG 3200
Klasyfikacja wg normy PN-ISO 6743:2009
„Oleje przemysłowe i produkty podobne (klasa L). Klasyfikacja”.
Wyróżnia 18 rodzin .Kazdy produkt oznacz.symbolem sklad się z:
Symbolu ISO,Litery oznacz.rodzinę,kodu literowego(przynal.do rodz.),
liczby oznacz.klasę lepkości wg ISO3448.
Przykład: ISO L DAA 46 – oznaczenie oleju sprężarkowego do sprężarek powietrza tłokowych
L – kod rodziny (klasa) DAA – rodzaj 46 – liczba (kl. Lepkości)
Smary plastyczne
Klasyfikacja jakościowa wg normy PN-ISO 6743-9:2009
Podstawą klasyfikacji są właściwości eksploatacyjne smaru plastycznego, oznaczone za pomocą 4 symboli kodowych
Przykład: ISO-L-X-CBGA-3 L – klasa L (środki smarne) X – grupa (rodzina) smary plastyczne
CBGA – kod właściwy 3 – klasa konsystencji wg NLGI
DOKUMENTY DOT.BIOPALIW
Norma PN/EN 14214 – „Paliwa do pojazdów samochodowych – Estry metylowe kwasów tłuszczowych (FAME) do silników o zapłonie samoczynnym (Diesla). Wymagania i metody badań.
Dyrektywa 2003/30/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z 8.05.2003 w sprawie wspierania uzycia w transporcie biopaliwa lub innych paliw odnawialnych
PLYNY EKSPLOATACYJNE,def,podzial.
Są to substancję będące źrodłem energii, przekaźnikami ciepła i siły, smarujące, ochronne.
Podział:
-paliwa ciekłe i gazowe(silnikowe i grzewcze).
-srodki smarne.
-ciecze hydrauliczne (płyn hamulcowy).
-ciecze do przenoszenia ciepła.
-srodki do czasowej ochrony metali przed korozją (np. podczas transportu).
-płyny ( ciecze) specjalne.
-ciecze technologiczne
• do obrobki skrawaniem metali (chłodząco - smarujące)
• do obrobki cieplnej metali (np. hartownicze)
-ciecze izolacyjne (np. oleje transformatorowe)
BIOETANOL
Bioetanol to odwodniony (< 1% wody) etanol otrz.z biomasy.Mieszany z in.alk. i stos.jako biopaliwo.
WŁASCIWOSCI LICZBY OKTANOWEJ
Jako paliwa wzorcowe przyjęto 2 różne węglowodory: Izooktan LO=100 jednostek i N-heptan LO=0
Wartość LO określa się przez porównanie spalania się badanego paliwa i paliwa wzorcowego będącego mieszaniną izooktanu i n-heptanu w silniku wzorcowym.
BS: LOB>=91,95,98 BL: LOB>=80,91,99,5
LOB(RON)-oznacz.w lżejszych warunkach pracy silnika wzorcowego,kt sa zbliż.do sr.warunkow uzytk.silnikow rzeczywistych i dlatego jej wart.jest wieksza niż LO ozn.met.LOM.
LOM(MON)-char.warunki pracy silnika rzecz.przy duzych obciążeniach i duzej predk.obrot.
Roznica miedzy LOB i LOM nazywa się wrażliwością lub czułością na met.pomiarowa i nie pow.byc wieksze niż 10jednostek.LOB sluzy do okresl.gatunku benzyny(podaw.na dystrybutorach).
WŁAŚCIWOŚCI REOLOG. OLEJOW SILNIKOWYCH
Sa to ciekle srodki smarne.
Parametry:Lepkość strukturalna(MRV-przeplyw oleju i CCS-rozruch zimnego silnika),wskaźnik lepkości WL,VI okresl.intens.zmiany lepkości w f.temp.;
Lepkość dyn.w 150C (wysokotemp.HT/HS); temp.plyniecia; wart.lepkosci kinemat.w temp.40 i 100C.
ŚRODKI SMARNE - DEFINICJA I ICH PODZIAL
Sa to srodki przezn.do smarowania skojarzen trących z zast.okresl.technik smar.i urz.smarowych.
Podzial:
Ciekle(oleje)-silnikowe,przekladn,maszynowe,sprężarkowe,turbinowe,specjalne.
Stale-smary plastyczne,stale
WLASCIWOSCI BENZYN LOTNICZYCH
-odpow.lotnosc(tw.miesz.paliw-pow,brak korkow parowych,opis.skladem fr.i cisn.prezn.par)
-duza odp.na spal.stukowe(opis.LO>100 –l.wyczynowa)
-zapewn.odpow.sily ciagu i zasiegu lotu,gęstością i wart.opalowa
-nie pow.korozji elem.ukl.zasil.
-odpow.czystosc i stabilność w czasie magazyn.,odp.na utl.,brak zanieczysz.)
-zaw.siarki,przewodność elektr.,temp.krystal,temp.wrzenia,zaw.Pb,barwa
FAME,wady,zalety
Zalety:
-d.właśc. samozapł.(LC = 48…62)
-d.właśc. samo smarnościowe
-mała szkodliwość dla środowiska nat(nietoksyczność,d.biodegradowalność w środ.wodnym i glebowym; mniejsza zaw.toks.subst.w spalinach; mniejsza emisja CO2,większe bezp.użytk. Tz=130…150stC, poch.ze źródeł odnaw.)
Wady:
-mniejsza o 10…12% wartość opałowa (większe zużycie paliwa – do 14%, mniejsze max.osiągi silnika – o ok.. 10%)
-większa lepkość
-gorsze właśc.niskotemperaturowe (wyższa TZZF i TPŁ)
-większa zaw.w spalinach: NOx o ~10…12%; aldehydów i ketonów o 5…30%
-niekorz.oddział.na niekt.elastomery (gumy), pokrycia lakierowe, stopy Cu, Al. i Zn.
-higroskopijność(wzrost korozyjności,rozwój mikroorg.na granicy faz (woda – FAME),większą intens.starzenia)
-gorsza stabilność termooksydac.(szybsze starzenie się)
-konieczność utrz.ścisłych warunków podczas produkcji, magaz. i dystrybucji – zmiana właśc. użytk.
-skłonność do wymywania osadów z urz.transp., dystr.– rozszczelnianie, blokowanie filtrów
-wysoka cena - ~2x większa niż koszt produkcji ON.
Cwiczenia-BS i ON
% (m/m)" oraz "% (V/V)" oznaczają odpowiednio ułamek masowy i ułamek objętościowy, wyrażone w procentach.
BS-mieszanina ciekłych weglow. o Tw=30-215C,uszlachetn.specj.dodatkami.
PN-EN 228:2010 „Paliwa do pojazdów samochodowych -- Benzyna bezołowiowa -- Wymagania i metody badań”.Jest tłumaczeniem bez zmian EN228:2010.Przygot.przez Komitet Techniczny ds.Przetworow Naftowych i Cieczy Eksploat. i zatw.przez Prezesa PKN.
W normie podano wymagania i metody badań dotyczące bezołowiowej benzyny silnikowej, będącej przedmiotem obrotu.
Zal.NA(informacyjny)-zaw.wykaz norm powolanych normatywnie w tresci EN i ich odpow.krajowych.
Zal.NB(normatywny)-zaw.dodatk.postanow.wynik.ze szcz.warunkow krajowych.-rodz.krajowej benzyny bezol.,wymag.dot.oznakow.dystrybutorow i wymag.zalezne od war.klimat.
Na ziel.tle liczba w kolorze białym.
Parametry:
-liczba oktanowa-determinuje proces bezstuk.spalania,emisje toks składników spalin,zuzycie paliwa,osiagi,trwałość.Okresla odp.na spal.stukowe.,
LOB(91,95,98),LOM(81,85,88)
Regular lub Normal; Premium(Super)-Eurosuper 95 lub Benzyna bezolowiowa 95; Super plus-Eurosuper 98 lub benz.bez.98
Indeks oktanowy-sr.arytm.wart.RON i MON
-Gestosc w temp 15C [kg/m3] 720-775-dec.o masie BS dozowanej obj.do komory spal,osiagi,zuzycie paliwa.Znaj.kon.do rozliczen obrotow benzyna w dystrybucji i nalicz.oplat fiskalnych.
-lotnosc-wlasc.rozruchowe(cieplego i zimnego silnika),przebieg procesu tworz.i spal.miesz.pal-pow, osiagi,właśc.jezdne,skłonności przenikania do otocz.BS w proc.uzytk. łatwość parowania,sklad spalin.
Parametry: a)sklad frakcyjny[%]-okresl.przez % oddestylow.obj.benzyny do temp.
Jest to względny (procentowy) udział składnikow cieczy (BS) w danej temperaturze wrzenia
*do 70C destyluje (E70) okres letni A,B- 20-48%, okres zimowy i przejść. C/C1,D/D1, E/E1, F/F1 20-50%
*100C(E100) 46-71%
*150C(E150) min.75%
*temp.konca destylacji FBP do 210C
*pozostałość po destylacji do 2%
b)preznosc par (met.DVP)[kPa] -ciśnienie, ktore wywierają pary danej cieczy nad jej powierzchnią.
Pp=45-60 letni, 90-105-zimowy
c)indeks lotności
Indeks lotności VLI = 10xDVPE[kPa] + 7xE70[% objętości] VLI = 900-1250
50kPa=500hPa
VLI=10*50+7*60=920
VLI=10*500[hPa]+7*60=5420 wzor uniwersalny,empiryczny
d)indeks właśc..jezdnych
Okresy uzytk.BS w war.klimat.(10klas):
A,B(letnie) 15maj-30wrz, C,D,E,F-zimowe 1list-kon.lutego, C1,D1,E1,F1-przejsc.1marz-30kw i 1pazdz-31pazdz.
-okres indukcyjny(stabilność oksydacyjna)-miara odp.BS na powst.zywic w proc.przechowyw. min.360[minuty]-czas zycia BS ok3msce. Zaw zywic do 5mg/100cm3-
Trwałość(stabilność)chem.
-dzialanie korodujące-korozje pow.zw.siarki ,dot.el.Cu. 3h w 50C – klasa I, miara-wzorzec
-zaw.Pb (metali,tez fosfor) do 5mg/l
-zaw.S- do 50mg/kg- zmniejsz.skut.katalizatorow,sondy lambda
-zaw.weglowodorow (olefinowych-do 18%obj, aromat 35%)
-zaw.benzenu-do 1%obj.
-zaw.tlenu-do 2,7%masy
-zaw.organicznych zw.tlenowych: metanol (kon.stabilizator)- do 3%,etanol do 5%, alk.izopropylowy do 10, izobutylowy do10,etery(5 i wiecej C), do 15,inne związki 10. Suma do 55%, jeśli za duzo->zmniejszy się wart.opalowa,dystans jaki przejedziemy,rosna koszty eksploatacji
Dla BS z domieszka alkoholu(C1-C4) oznacz.temp.rozdzialu faz. W Pl- -6C letni, -15C przejść, -30 zimowy.
-zdolnosci detergencyjne(myjace)-nie tworz.osadow w elem.ukl.dolot,zasil,kom.spal.
-wart.opalowa,smarność,
Spalanie stukowe-silnik o ZI pracuje prawidl.gdy predk.spal.(rozch.sie czola plomenia)=15-30m/s. W pewnych warunkach powst.nowe osrodki spalania przez frontem plomienia. Po nagrom.duzej ilości produktow wst.utl. spal.nast.z duza szybkością(wybuchowo).Szybki przyrost cisn,wyzsze max wart cisn(do 5000MPa),fale uderzeniowe odbijaja od scianek cylindra,efekt akustyczny-stukot.
Stabilizatory – nie dopuszcz.do rozwarstwiania sie
1ppm(sposób wyraz.stezenia)=10do-6 lub 10do-4 % = 1mg/kg
1kPa=10do3 Pa, MPa=10do6Pa; 1hPa=100Pa
ON
PN-EN 590: 2010 „Przetwory naftowe. Oleje napedowe”
PN-EN 590:2010 Paliwa silnikowe-Oleje napedowe-Wymagania i metody badan”
Podano wymagania i okresl. Metody badan ON będącego w sprzedazy i dystrybucji krajow członkowskich CEN(Europ Komitet Normalizacyjny).PKN członkiem.CENELEC- Europejski Komitet Normalizacyjny Elektrotechniki.
Znakowanie: kwadrat,na czarnym tle ON w kol.bialym. dodatk.ON lub DIESEL.
ON-mieszanina ciekłych weglow.o Tw=150-380C,uszlach.specj.dodatkami.
Właściwości:
-Gęstość w 15C-ρ=820-850 kg/m3,- wpływa na jakość rozpyl.paliwa,moc,zuzycie,sklad spalin,zapewn.dzial.ukladu zasilania.
-Lepkoscw 40C v=2-4,5 mm2/s – Dec.o wart.oporow przepływu ON przez elem.instalacji dystryb. I ukl.zasil., przebieg rozpyl i odpar.ON w kom.spal.,przebieg procesu spal,emisje toks.sklad.spalin,smarowanie ruch.elem.ukl.wtrysk.
-wlasc.reolog.niskotemp.-dec.o przydatności eksploat.ON
Temp.metnienia Tm-temp,w kt.w ON pojaw.sie pierwsze krysztalki parafin,pow.zmetnienie.
Temp.zablok.zimnego filtra Tzzf CFPP-w kt,ON może przepływać przez filtr siatkowy w war.okresl.norma.To najniz.temp.uzytk.ON, w kt.mozna uruch.tech.sprawny silnik o ZS bez stos.dodatk.zabiegow np. ogrzewania ON.
Temp płynięcia Tp-najn temp,w kt. probka ON zach.plynnosc podczas oziębiania w znormaliz.warunkach.
OKRESY DLA ON i GATUNKI ODPOW:
-klimat umiarkowany 6gatunkow: okres letni A,B , przejść. C,D, zimowy E,F od +5- -20C
-klimat arktyczny5 gat: 0,1,2,3,4 od -20C do -44C. Podstawa podzialu CFPP
Letni 16kw-30wrz, zimowy 16list-kon lut, przejść. 1marz-15kw, 1pazdz-15list
-Zaw.zaniecz.stalych i wody-czastki stale zatrz.przez saczek podczas filtracji do 24mg/kg.
Woda powoduje:korozje precyz.elem.apar.wtrysk,rozwoj mikroorg na granicy faz woda-paliwo,pogorsz.zdoln.do rozpylania ON.Ponizej <OC woda krzepnie,lod blokuje filtry i przewody (do 200ppm).
-Smarnosc-zach.w warunkach tarcia granicznego,wpływa na trwałość elem.pomp wtrysk.i wysokocisn.pomp.zasilajacych.
-sklad frakcyjny-det.lotnosc ON,kt.ma wpływ na właśc..rozruchowe,przebieg i zupełność spalania,sklad spalin.Do 250 i 350C destyluje 90 i 95%ON.
-wart opalowa-okresla ilość en.,kt.zaw ON(prognoza zuzycia,sprawność,emit.gazow).
-sklad chem: weglow. 43MJ/kg.. ZAWARTOSC SIARKI do 1999- <0,20%[m/m], od 2000-,0,05%,
Do 50mg/kg
-napiecie powierzchniowe-wpl.na proces rozpyl.i odpar.ON
-wlasc.myjace-powst.osadow,wprow.detergenty.
-stabilnosc chem(odp.na starzenie)-odp.na zmiane składu chem.w proc.magazyn.;wprow.dodatkow przeciwutlen.
-wlasc.samozaplonowe: LC liczba cetanowa-umowny wskaźnik skłonności paliwa do samozapłonu o wart 0-100,okresl.na specj.silniku test.przy uzyciu paliw wzorcowych. N-cetan=100, alfa metylonaftalen =0.; b)indeks cetanowy, c)pochodna liczba cetanowa
Opozn.zaplonu=1ms, jeśli >2ms duza ilość rozp.paliwa,zapala wybuchowo za pozno co do poloz.tloka->twarda praca silnika.
-zaw.wody – max.200mg/kg
-smarnosc max 400-600um
Lepkosc-zdolnosc plynu do przekazywania pedu miedzy warstwami porusz.sie z roznymi prędkościami.
Lepk kinemat-stos.lepk.dynam.do gest.plynu y=u/p(ro)