Смешанный генераторный

Для обеспечения надлежащей смазки машин, работающих в различных эксплуатационных и климатических условиях, создан широкий ассортимент смазочных масел. Из этого ассортимента для циркуляционных систем смазки применяются только масла высокой очистки, обладающие высокой химической и термической стабильностью и содержащие минимальное количество смолистых веществ, кокса, золы и механических примесей. Однако хорошо очищенные минеральные масла обладают пониженной смазочной способностью по сравнению с неочищенными маслами, так как в процессе очистки из них удаляются активные углеводороды, присутствие которых в маслах значительно повышает их смазочную способность, являющуюся весьма ценным свойством всех смазочных масел и в особенности масел, применяемых для смазки тяжелонагруженных и передающих ударные нагрузки механизмов. По мере возрастания удельных давлений и уменьшения скоростей скольжения для улучшения смазки и приближения ее к условиям жидкостного трения обычно приходится применять смазочные масла более высокой вязкости и более высокой липкости с целью увеличения толщины смазочного слоя, разделяющего поверхности трения и препятствующего возникновению сухого трения, ускоряющего износ. Для повышения смазочной способности и химической стабильности масел, применяемых в циркуляционных системах, служат специальные присадки к маслам. В качестве присадок используются жирные кислоты, жиры, а также синтетические вещества — продукты соединения жиров и масел с серой. Так как присутствие в масле воды понижает его грузоподъемность и ускоряет коррозию трущихся поверхностей, то смазочные масла должны обладать способностью быстро отделяться от попадающей в них воды и не давать с ней стойких эмульсий. С этой точки зрения очищенные минеральные масла обладают несомненным преимуществом перед неочищенными. На выбор смазочного материала оказывают влияние условия работы трущихся пар: скорость, температура, нагрузка, возможность загрязнения, а также способ смазки. Вследствие этого для смазки оборудования современных металлургических цехов обычно приходится применять несколько сортов смазочных масел, заливаемых в резервуары циркуляционных систем и в картеры редукторов (при картерной смазке).

К материалам, способствующим образованию эмульсий, относятся мельчайшие частицы грязи и металла, продукты окисления масла, а также продукты химических реакций, происходящих между маслом и примесями. Наличие в масле эмульсии с водой понижает смазочную способность масла, приводит к разрыву тонкой масляной пленки в нагруженной зоне подшипника, а также вызывает коррозию трущихся поверхностей.

Принцип" формирования поверхностного слоя в режиме ИП состоит в активации электрохимического процесса растворения анодных элементов сплава с высоконапряженным состоянием площадок контакта при трении. Напомним, что анодными являются не только участки, состоящие из компонентов сплава с более отрицательным потенциалом, но и участки металла, находящиеся под действием больших механических напряжений. Анодный компонент металла, растворяясь, образует ПАВ, которое адсорбируется на катодном компоненте, понижает его прочность и облегчает диспергирование (образование коллоидных частиц). ПАВ и коллоид являются хорошими смазками. Можно было бы ожидать, что по мере увеличения площадок фактического контакта и перехода от напряжений пластической деформации (2000—3000 МПа) к более низким напряжениям процесс увеличения площадок существенно замедлится, однако совместное влияние избирательного растворения структурных составляющих и адсорбционного понижения прочности на остающийся при растворении катодный компонент сплава приводит к образованию из последнего сплошной пленки, по консистенции близкой к жидкости [441. То обстоятельство, что эта пленка находится в особом структурном состоянии, обусловливает ее смазочную способность и возможность работать при площадях фактического контакта на полтора-два порядка больших, чем площади при граничном трении. Увеличение опорной поверхности фактического контакта и соответствующее снижение удельных давлений являются средством уменьшения износа и увеличения несущей способности поверхности опоры.

При этом ki > k2> k3, a-a > a™ > с™, но а т 3 < Y- Значение коэффициента «смешанного» граничного трения порядка 0,1—0,2 определяется не столько различием ота, а~м и очл , сколько соотношением a, p и у. Возможность существования различных режимов трения (жидкостного, моно- и полимолекулярного граничного) в реальных опорах показана в работе [3]. При малой скорости сдвига и температуре меньше 60° С, даже при очень высоких контактных давлениях (до 600 кгс/мм2), присутствие поверхностно-активных веществ, а также образование прочных граничных слоев определяют смазочную способность масел (табл. 1).

Цвет является условной характеристикой, определяющей степень очистки масел от кислородных и сернистых соединений. Чем больше даётся кислоты и других реагентов для очистки, тем светлее получаются масла, однако чрезмерная очистка масел снижает их смазочную способность, удорожает их стоимость.

приведены на рис. 6, на котором по оси абсцисс отложен молекулярный вес М. Из рис. 6 виден закономерный рост смазочной способности жирных кислот с молекулярным весом. Была произведена серия опытов с целью выяснения действия на смазочную способность масел с низкой смазочной способностью лриса-док. Присадками служили винипол (опытная партия) М. Ф. Шестаковского (ИОХ АН СССР), флорицин и олеиновая кислота. Рис. 7 представляет зависимость h от процентного содержания С винипола, флорицина и олеиновой кислоты в масле „МК". Приведенные данные иллюстрируют применимость прибора к оценке присадок, улучшающих смазочную способность.

2. Прибор позволяет, в частности, оценивать действие на смазочную способность присадок к маслам, способных повышать маслянистость.

Мы видим, что свежее масло, попадая в мотор, после 20 час. его работы резко снижает свою смазочную способность (почти на 30%); дальше снижение идет уже медленнее.

б) присадки, изменяющие физические свойства основы (улучшающие индекс вязкости, снижающие температуру застывания, улучшающие смазочную способность, антипенные присадки и т. д.).

уменьшению веса сопряженных деталей, либо по диаметру образовавшегося пятна износа в местах их контакта. Смазочная способность в условиях граничного трения определяется величиной нагрузки, при которой возникает задир на сопряженных деталях. При оценке смазочной способности по разным методикам могут быть различными форма и состав применяемых образцов, температура испытаний, скорости подачи смазочного материала, а также нагрузки или скорости нагружения. Очевидно, что в связи с различиями в регламенте стендовых испытаний данные, получаемые в результате таких испытаний, выполненных по разным методикам, не всегда хорошо согласуются с результатами реальной эксплуатации. Однако установлено, что данные, получаемые на машине какого-либо одного типа, позволяют оценить смазочную способность жидкости в гидравлической системе какого-то определенного типа, работающей в определенных условиях. В некоторых случаях смазочную способность оценивают по результатам стендовых испытаний, выполненных по различным методикам. Большинство применяемых методик позволяет отделить смазочные материалы, обладающие плохими смазывающими свойствами, от материалов, имеющих хорошие смазывающие свойства, при наличии значительной разницы в этих свойствах. Следует отметить, что большинство затруднений, возникающих при оценке смазывающих свойств жидкостей для гидравлических систем, связано с трудностями интерпретаций полученных результатов испытания.

б) присадки, изменяющие физические свойства основы, например, улучшающие индекс вязкости, снижающие температуру застывания (депрессоры), улучшающие смазочную способность, антипенные присадки и др.

Для газов с высоким содержанием балласта N3 и COS (смешанный генераторный, воздушный, доменный) и для твердого топлива с высокой влажностью (бурые угли, торф, дрова)

Топливо. Мартеновские печи могут отапливаться жидким (мазутом, смолой) или газообразным (природный, смешанный, генераторный газ) топливом. Смешанный (коксовый и доменный) и генераторные газы, обладающие недостаточной теплотой сгорания, перед поступлением в рабочее пространство подогреваются в регенераторах примерно до 1150ЭС. Природный газ и мазут используются без подогрева. Кислород для интенсификации сгорания топлива вводится через фурмы, помещенные в головках печи.

Во второй графе таблицы приведены коэффициенты С' для топлива с высокой жаропроизводительностью, в том числе для природного, нефтяных, коксового и других газов с малым содержанием балласта (Na и СО г), подсчитанные как отношение средневзвешенной теплоемкости продуктов горения в интервале температур от 0° до ?у.г к средневзвешенной теплоемкости в интервале температур от 0° до ?макс (около 2000°). В четвертой графе таблицы приведены значения С' для различных видов топлива с пониженной жаропроизводительностью, к числу которых принадлежат газы со значительным содержанием балласта (смешанный генераторный, воздушный и доменный), подсчитанные как среднее отношение средневзвешенной теплоемкости продуктов горения в интервале температур от 0° до /у.г к средневзвешенной теплоемкости в интервале температур от 0° до ?„акс (около 1600°).

мом из антрацита с жаропроизводительностыо около 1700°. Тем не менее при обеспечении этих потребителей газообразным топливом, вырабатываемым из антрацита, обычно производят не водяной, а смешанный генераторный газ вследствие более высокого коэффициента полезного действия генераторных станций, производящих смешанный газ, и большей простоты его производства.

В целях проверки точности и удобства применения предлагаемой методики сделаны подсчеты коэффициентов полезного действия по общепринятой и по предлагаемой здесь методике. В качестве материалов для расчетов были использованы средние показатели газификации основных видов топлива на смешанный генераторный газ в полумеханизированных газогенераторах, принятые как контрольно-типовые параметры первым совещанием работников газогенераторных станций в 1940 г. и приведенные в книге д-ра технич. наук Н. В. Шшпакова «Основы производства горючих газов» [49] и в резолюции первого совещания по эксплуатации газогенераторных станций, опубликованной в третьем сборнике «Вопросы газификации» [50].

Сопоставим составление теплового баланса генератора, производящего, смешанный генераторный газ из антрацита, по принятой и по упрощен-, ной методике.

Из рассмотрения тепловых балансов газогенераторов видно, что у генераторов водяного газа значительно более низкий коэффициент полезного действия по сравнению с генераторами, производящими смешанный генераторный газ, вследствие того, что в процессе производства водяного газа на каждый кубометр вырабатываемого газа образуется около двух кубометров низкокалорийных газов воздушного дутья, обладающих значительным запасом потенциального и физического тепла. За счет использования тепла газов воздушного дутья можно произвести значительное количество пара, превосходящее в некоторых случаях потребность в паре генераторной установки. Физическое тепло водяного газа и смешанного с ним пара может быть также использовано для производства пара или перегрева вдуваемого в генератор пара. Применение сухого перегретого пара, в меньшей степени охлаждающего слой газифицируемого топлива, позволяет повысить эффективность производства водяного газа.

Подсчет 4. В термической печи сжигается смешанный генераторный газ, выработанный из антрацита. Уходящие газы из печи отводятся в рекуператор. Состав уходящих газов: С02 14,8%, СО 6,1%, 02 0,8%, N,.78,3%; ......... : .

а) газообразное топливо с высоким содержанием азота и двуокиси углерода: газы — смешанный генераторный, воздушный, доменный, подземной газификации углей; ( б) твердое топливо с высокой влажностью: бурые углы, торф, дрова.

Смешанный генераторный газ из тощих топлив ........... 6 27 13 0,6 53,4 1270 1200 1,0 1,8 1670 1640

Смешанный генераторный..... 27—32 40