Kirish. Gidromelioratsiya mashinalarida ishlatiladigan ekspluatatsion materiallari fanining ximmatologik masalalar echimi. Ekspluatatsion materiallar bilan ishlashda texnika xavfsizligi.
Reja:
1. Yonilg‘ilarning xalq xo‘jaligi va xususan qishloq xo‘jaligidagi ahamiyati 2. Yonilg‘ilarning umumiy tarkibi va sinflanishi. 3. Yonilg‘ilarni yonishi uchun kerakli havo miqdori, havoning ortiqchalik koeffitsienti.
Ma’lumki, xozirgi davrda jamiyatning rivojlanishi energiya sarfining ortib borishi bilan bog‘lik. Ilmiy-texnik rivojlanishning tez o‘sishi sharoitida yonilg‘i-energetika zaxiralarining va imkoniyatlarining ulushi juda katta.
Xozirgi zamonda ishlab-chiqarilayotgan maxsulotlar tannarxining katta qismini yonilg‘iga bo‘lgan sarf tashqil qiladi. Bizning mamlakatimiz sharoitida ham tejab qolingan har bir foiz yonilg‘i, mexnat unumdorligini oshirishga ancha katta iqtisodiy samaradorlik beradi.
Ilgari zamonlarda yoqilg‘i sifatida asosan o‘tin va ko‘mir ishlatilgan edi. Xozirga kelib rivojlangan mamlakatlarda, shu jumladan respublikamizda yonilg‘ilar jaxon talablari darajasidagi yonilg‘ilardir. Bular: Neft va uning kondensatlari, tabiiy gaz, benzin, dizel yonilg‘ilari va boshqalar.
qishloq xo‘jaligi ishlab chiqarishining tez rivojlanib borishi, uning moddiy-texnika ta’minoti o‘sishi sabablariga ko‘ra yonilg‘i-energetika imkoniyatlaridan foydalanish ham kengayib bormoqda. Rivojlanishning bu pog‘onasida energetikaning suyuqlik yonilg‘i ulushi (benzin, dizel yonilg‘isi, mazut va boshqalar) katta xajmni egallab turibdi.
Keyingi o‘n yilliklarda jaxonda issiqlik dvigatelarining juda ko‘pchiligi dizellashib bormoqda. Kemalarda va teplovozlarda dizellashtirish to‘la amalga oshirildi. Avtobuslarda ham deyarli dizellashtirish tugallanmoqda. Xozircha dunyo engil avtomobil parkining 30 % ga yaqini dizel dvigatelariga o‘tdi. Dizel dvigatelarining bunday keng ko‘lamda qo‘llanishiga bosh sabab-karbyuratorli dvigatelarga nisbatan yonilg‘i sarfi ancha kamligida va arzonligida.
Suyuq yonilg‘ilar tejab qolish va atrof muxitni ifloslantirishni kamaytirish uchun keyingi yillarda gazsimon yonilg‘iga o‘tilmokda. Bunda yonilg‘i sifatida neft bilan birga chiqadigan gazlar, tabiiy gaz, neftni qayta ishlashda chiqadigan propan-butan aralashmasi va boshqa gazlar bo‘lishi mumkin.
Gazsimon yonilg‘ilarning kelajak imkoniyatlaridan biri vodorod (N2) ni yonishi. Bu yonilg‘ining er sharidagi miqdori deyarli cheksiz. Xozircha bu yonilg‘idan foydalanishga bo‘lgan to‘siq bor. Bu vodorod -havo aralashmasi portlovchi moddaga aylanib qolishidir. Dunyo olimlari va injenerlari soviganda vodorodni yutib olib, isiganda qaytarib chiqaradigan (gidrid) moddalar ustida muvoffaqiyat bilan ishlamoqdalar.
SHu bilan birga olimlar er sharidagi neft va gaz sarflanishini kamaytirish maqsadida ularni o‘rnini bosadigan energiya manba’lari ustida tadqiqot ishlari olib bormoqdalar. Bular: elektromobillarga o‘tish, quyosh energiyasi, atom energiyasi, dengiz suvlarining ko‘tarilish–quyilish energiyalari va boshqalardir.
Xalq xo‘jaligida yonilg‘i-energiya imkoniyatlaridan tejamli foydalanish-iqtisodiy vazifalarimizdan biridir. Bu vazifani muvaffaqiyatli bajarish uchun mutaxassislarimiz, injener-texnik xodimlarimiz qishloq xo‘jalik ishlab-chiqarishida ishlatiladigan yonilg‘i-energetika vositalarini yaxshi bilishlari kerak.
Bundan tashqari, vatanimizga yangi keltirilayotgan texnikalar va mexanizmlarda ishlayotgan moylarning xolatini bilish, kerakli paytda almashtirib turish qoidalarini bilish kerak bo‘ladi. Bu omil, ma’lumki, xo‘jaliklardagi mashina va mexanizmlarning ishonchli ishlashini va “umri”-ni uzaytiradi.
1.2. YOnilg‘ilarning umumiy tarkibi va sinflanishi
Ma’lumki, har qanday yonaoladigan modda yonilg‘i bo‘la olmaydi. YOnilg‘i-issiqlik olish maqsadida ataylab yoqiladigan moddadir. YOnilg‘ilar kuyidagi talablarga mos bo‘lishi kerak:
- yonishda ko‘p miqdorda issiqlik chiqarishi;
- oson yonishi va yuqori harorat xosil qilishi;
- tabiatda ancha keng tarqalgan bo‘lishi;
- qazib olish va tashib kelishning osonligi;
- saqlab qo‘yilganda aynib (buzilib) qolmasligi;
- yonishda va yonib bo‘lganda odamlarga va tabiatga zararli moddalar chiqarmasligi. - qazib olish va tashib kelishning osonligi;
- saqlab qo‘yilganda aynib (buzilib) qolmasligi;
- yonishda va yonib bo‘lganda odamlarga va tabiatga zararli moddalar chiqarmasligi.
YOnilg‘ining turlarga ajratilishi.
Jadval 1
Fizik
xolati
|
YO n i l g‘ i l a r
|
T a b i i y
|
S u n ‘ i y
|
Suyuq
|
Neft
|
Benzin, kerosin, dizel yonilg‘isi, mazut, spirt, benzol, smola (toshko‘mirdan, torfdan, slanetsdan olinadigan).
|
Gazsimon
|
Tabiiy va neft bilan chiqadigan
|
Generator gazi, suv gazi, yorituvchi gaz, koks gazi, domna gazlari, neftni qayta ishlashdagi gazlar va boshqalar.
|
qattiq
|
Ko‘mir qazilmalari, yonuvchi slanetslar, torf, o‘tin
|
Toshko‘mir koksi, g‘ishtsimon xolatga va chang xolatidagi yonilg‘ilar, o‘tin va boshqalar.
|
Kelib chiqishi organik moddalar bo‘lgan: neft, tabiiy gazlar, ko‘mir kazilmalari, yonuvchi slanetslar, torflar yuqoridagi talablarga ancha mos keladi.
YOnilg‘ilar: yonuvchi va yonmaydigan qismlarning yig‘indisidan iborat.
a). YOnuvchi qism - vodorod, uglerod, kislorod, azot va oltingugurtlardan tashqil topgan organik kimyoviy birikmalar aralashmasidan iborat.
b). YOnmaydigan qismi - ortiqcha (foydasiz) moddalar bo‘lib, mineral chang va loyqalar, kul va namliklardan iborat.
Suyuq va qattiq yonilg‘ilar-kimyoviy tomondan aniqlanishi qiyin bo‘lgan, molekulyar massalari har xil bo‘lgan yonuvchi moddalardir. SHu sababli, yonilg‘ilarning tarkibini kimyoviy tahlil qilishda modda turlariga ajratilmay, balki, kimyoviy elementlar miqdoriga qaraladi. YOnilg‘i tarkibida qaysi element, massa bo‘yicha, necha foiz ekanligi aniqlanadi. Bu sonlar yonilg‘i sifatini bildiradi.
Uglerod (S)- yonilg‘i yonuvchi qismining asosini tashqil qiladi. Uning miqdori ortib borishi bilan yonilg‘ining issiqlik qimmati ham yaxshilanadi. Har xil yonilg‘ilar tarkibida 50...97 % oralig‘ida bo‘lishi mumkin.
Vodorod (N2)- yonilg‘i tarkibida ahamiyati jixatidan ugleroddan keyin ikkinchi o‘rindagi yonuvchi element. YOnilg‘i tarkibida ugleroddan ancha kam (25 % gacha) bo‘lsa ham yonish issiqligi yuqori.
Kislorod (O2)- yonilg‘i tarkibida yonib issiqlik bermaydi. Uning miqdori har xil yonilg‘ilarda turlicha (0,5...4,3 %);
Azot (N2)- yonishda ishtirok etadi. Kislorod kabi bu element ham issiqlik hosil qilmaydi. Azot suyuq va qattiq yonilg‘ilarda miqdori ko‘p emas (0,5...1,5 %);
Oltingugurt (S)- yonish jarayonida ma’lum miqdorda issiqlik chiqaradi. YOnilg‘ilar tarkibida bu elementning bo‘lmagani yoki, imkoni boricha oz bo‘lishi kerak. YOnish jarayonida oltingugurt SO2 va SO3 angidridlar hosil qiladi. Bu moddalar kimyoviy faol bo‘lib, dvigatel detallari sirtida zanglash (korroziya) hosil qiladi. qattiq yoqilg‘ilarda uning miqdori ko‘proq (8% gacha), Suyuq yonilg‘i, xususan neftlarda 0,1...4 % gacha.
A-Kul- yoniщda ishtorok etmaydigan zararli qoldiq moddalar. Uning orasida qum zarralari bo‘lsa detallarning ishqalanuvchi sirtlarida mexanik eyilishni keskin ko‘paytiradi;
W-Namlik-mayda suv tomchilari. YOnilg‘i tarkibida iloji boricha kam bo‘lishi kerak. Birinchidan, yonilg‘idagi yonuvchi elementlar massa ulushini kamaytiradi, ikkinchidan, tomchichalarni bug‘lantirish issiqlik yutish bilan borganligi uchun, chiqayotgan foydali issiqlik kamayadi.
YOnilg‘ilar tarkibidagi oxirgi ikki tashqil etuvchilar, ya’ni, kul va namlik-zararli minerallar hisoblanadi. Bu loyqa va namlikni ikki xil tabiati mavjud: tashqi va ichki minerallar. Tashqi minerallar yonilg‘ini qazib olishda, tashishda, qayta ishlashda ifloslanishidan paydo bo‘ladi. Ichki minerallar esa yonilg‘i tarkibida eritma, yoki, kimyoviy birikma xolida bo‘ladi.
YUqorida sanab o‘tilgan yonilg‘i tarkibidagi elementlarning foiz miqdorlari, amalda, yonilg‘i sifati xaqida aniqroq ma’lumotlar beradi.
SHu sababli amalda yonilg‘i tarkibini bilishda quyidagi 5 xil tushunchalar mavjud:
1) yonilg‘i tarkibining quruq massasi;
2) ishchi massasi;
3) analitik (tajribaviy) massasi;
4) yonuvchi massa;
5) organik massa.
Iste’molchiga yonilg‘i tarkibida yonuvchi va yonmaydigan qismlari aralash (tabiiy) xolda kelgan yonilg‘i-ishchi yonilg‘i deyiladi. Demak, ishchi yonilg‘i tarkibida yuqorida sanab o‘tilgan 7 ta tashqil etuvchilar bo‘lishi mumkin ya’ni:
Sish+Nish+Oish+Nish+Sish+Aish+Wish =100% (1)
YOnilg‘i tarkibini tajriba (laboratoriya) xonalarda tekshirib aniqlik kiritilgandan keyin tarkibi:
St+Nt+Ot+Nt+St+At+Wt= 100% (2)
YOnilg‘ini 105 gradus S li haroratda sun’iy quritilgandan so‘ng tarkibida namlik qolmaydi, ya’ni W=O bo‘lsa, yonilg‘ining quruq massasi deyiladi.
Sk+Nk+Ok+Nk+Sk+Ak = 100% (3)
Agar yonilg‘i kul hosil qiluvchi minerallardan ham tozalangan bo‘lsa- yonuvchi massa deyiladi.
Syo+Nyo+Oyo+Nyo+Syo = 100% (4)
YOnilg‘ining organik massasi:
So+No+Oo+No = 100% (5)
1...5 tengliklarda harflar ostidagi indekslar:
ish -ishchi;
t-tajribaviy;
q -quruq;
yo-yonuvchi;
o-organik.
YOnilg‘i tarkibining masssalari bo‘yicha taqsimlanishi 1-chizmada berilgan.
1-chizma: YOnilg‘ining umumiy tarkibi
1-organik massa ; II-yonuvchi massa; III-quruq massa; IV-tajribaviy (analitik) massa; V-ishchi massa.
YOnilg‘i tarkibidagi massa ulushlarining son qiymatlarini % larda topish uchun har bir tashkil etuvchining foiz ulushlari ma’lum bo‘lishi kerak. Masalan:
1.3. YOnilg‘ilarni yonishi uchun kerakli havo miqdori,
havoning ortiqchalik koeffitsienti
YOnish-yonuvchi modda bilan oksidlovchi moddalarning kimyoviy birikishi jarayonidir. Amalda esa, yonishda yonilg‘ining xavo tarkibidagi kislorod bilan oksidlanishidir. Natijada yuqori harorat xosil bo‘lib, ma’lum miqdorda issiqlik energiyasi ajralib chiqadi.
YOnish-murakkab jarayon xisoblanadi. Bunda, kimyoviy jarayon bilan birga, yonilg‘i bilan xavoning aralashuv, diffuzion (konvektiv) issiqlik almashinish, gidro-va gazodinamik kabi fizik xodisalar ham birga kechadi.
YOnish jarayonida oksidlovchi element miqdori kam bo‘lishi, yoki, ortiq bo‘lishi mumkin. YOnishni to‘la, yoki, chala bo‘layotganini bilish uchun yonilg‘iga kerakli nazariy xavo miqdorini bilish kerak:
Tarkibida S, N, S va O bo‘lgan 1 kg yonilg‘ini yonishi uchun kerakli kislorod miqdorini xisoblashga urinib ko‘ramiz:
1) uglerodning yonishida:
S+O2=SO2 (12+32 44)
bu erda, sonlar elementlarning molyar massalari. Demak, 1kg uglerodni yonishi uchun:
kg kislorod kerak.
2) Vodorod+kislorod reaksiyasida (yonishida)
2N2+O2=2N2O (4+32 36)
Demak,4 kg vodorodni yondirishga 32 kg kislorod kerak. 1 kg vodorod uchun esa:
kg kislorod kerak.
3) Oltingugurtning yonishida esa :
S+O2=SO2 (32+32 64), ya’ni 32 kg.
“S” ni yonishi uchun 32 kg “O” kerak. 1 kg. ni yonishi uchun esa:
kg kislorod kerak.
SHunday qilib, 1 kg. yonilg‘ini yonishi uchun kerakli (nazariy) kislorod miqdori massa-foizlarida:
(6)
Bu erda, yonilg‘i tarkibidagi kislorod yonishda to‘la ishtirok etadi, deb olinmokda.
Ma’lumki, xavo tarkibida kislorod massa ulushlarida 23,2 %. SHuning uchun 1 kg yonilg‘ini yonishi uchun kerakli xavo masasi kg. larda kuyidagicha:
(7)
Agar xavo xajm birliklarida ifodalangan bo‘lsa (7) tenglikni xavo zichligiga bo‘lish kerak. Normal sharoitda (t=O gradus S va B= 101,3 KPa) xavo zichligi x= 1,293 kg/m3 bo‘lganligi uchun:
Gazsimon yonilg‘ilarning tarkibi xajm ulushlarida beriladi, SHuning uchun 1 m3 gazni yondirish uchun kerakli xavo miqdori
bu erda: n -uglerodning atom soni ;
m - vodorodning atom soni;
21 - 1m3 xavo tarkibidagi kislorodning xajm ulushi.
Mavjud sharoitlarda ichki yonuv dvigatellarida (IYOD) va boshqa issiqlik qurilmalarida yonish sharoiti murakkab (yonish vaqti juda qisqa, xavo yonilg‘i yaxshi aralashmagan va x.k.) bo‘ladi. Bunday sharoitda yonilg‘i chala yonib chiqib ketmasligi uchun xavo-yonilg‘i aralashmasiga keragidan ko‘proq xavo yuboriladi. Bunday orttirilgan xavo miqdorini 1 kg. yonilg‘iga to‘g‘ri keladigan “xaqiqiy xavo” miqdori deyiladi
L x.x= ·Ln.x. (10)
Xavoning ortiqchalik koeffitsienti () deb, 1 kg. yonilg‘ini yonishi uchun sarflanayotgan xavo miqdori ( Lx.x. kg) ni, shuncha yonilg‘ini yonishiga etarli nazariy xavo miqdori (Ln.x) ga nisbatiga aytiladi. ya’ni,
ning fizik ma’nosi- yonilg‘ini yonishga ketayotgan xavo miqdori nazariy kerakligidan qancha % ortiqcha, yoki kam ekanligini bildiradi.
ning son qiymatlari yonilg‘ining turiga, yonish sharoitiga, aralashmaning xosil qilish sharoitlariga bog‘liq.
Har xil yonilg‘ilarga ning taxminiy qiymatlari:
Gazsimon yonilg‘ilarga -1,05...1,20, benzinlarga - 0,90...1,15 ; dizel yonilg‘ilariga-1,20...1,40, va x.k.
Do'stlaringiz bilan baham: |