YOQILG’I. YOQILG’I YONISH JARAYONI, KARBYURATOR VA DIZEL DVIGATELLARI UCHUN YOQILG’ILAR.
YOQILG’I. YOQILG’I YONISH JARAYONI, KARBYURATOR VA DIZEL DVIGATELLARI UCHUN YOQILG’ILAR. Reja : 1. Yoqilg’i va uning xossalari. 2. Yoqilg’i yonish jarayoni. 3. Karbyurator va dizel dvigatellari uchun yoqilg’ilar.
1 . Yoqilgi va uning xossalari. Asosiy tarkibiy qismi ugleroddan iborat yonuvchi moddaga yoqilg’i deyiladi. Kimyoviy reaksiyaning jadal borishi natijasida yoqilg’i o’zidan issiqlik chiqaradi. Yoqilg’iga quyidagi talablar quyiladi: yonish vaqtida ko’p miqdorda issiqlik chiqarish; yonish mahsulotida tabiatga zarar yetkazadigan moddalar miqdorining nam bo’lishi; tez va to’la yonishi; qazib olish arzon bo’lishi va qayta ishlash hamda transportda bir joydan ikkinchi joyga ko’chirishning oson bo’lishi. Yoqilg’i qazib olinishi yoki tayyorlanishiga ko’ra tabiiy va sun’iy bo’ladi. Tabiatda ishlatishga tayyor xolda mavjud bo’lgan yoqilg’ilar tabiiy yoqilg’ilar deyiladi. Qazib olinadigan toshko’mir, yonuvchi slanetslar, torf, neft, gaz, o’tin, qishloq xo’jaligi ishlab chiqarishi chiqindilari tabiiy yoqilg’i hisoblanadi. Tabiatdagi yoqilg’ilarni yoki umuman moddalarni qayta ishlash na tijasida olinadigan yoqilg’ilar sun’iy yoqilg’ilar deyi ladi. Bo’larga koks, kukun holatigacha maydalangan qattiq yoqilg’i, briketlar, yog’och ko’miri, benzin, kero sin, solyar moyi, gazoyl, motor moyi, mazut, domna va koks batareyasi gazlari va tabiiy gazni qayta ishlashda olinadigan gazlar kiradi. Yoqilg’i qattiq, suyuq va gaz holatida bo’ladi. Qattiq yoqilg’iga toshko’mir, torf, yonuvchi slanyetslar, koks, yog’och ko’miri va sh. k. kiradi. Suyuq yoqilg’iga neft va neft mahsulotlari (benzin, kerosin, solyar va motor moylari, gazoyl, mazut, qozon qurilmasi) yoqilg’ilarini kiritish mumkin. Gaz yoqilg’isiga — koks va domna, generator, neftni qayta ishlash zavodlari gazlari, propan, atsetilen, toshko’mir qazib olishda olinadigan gazlar va sh. k. misol bo’la oladi. Yoqilg’i tarkibi organik va mineral moddalardan iborat bo’ladi. Organik moddalarga uglerod (S), vodo rod (N2), kislorod (S), azot (N2) va oltingugurt (S) kiradi. Bu kimyoviy elementlar va ular birikmalarining miqdori turli xil yoqilg’ida turlicha bo’ladi. Masalan, neft va uning mahsulotlari tarkibi asosay ug lerod va vodoroddan tashkil topgan. Yoqilg’ining agregat holatidan qat’i nazar, uning tarkibidagi uglerod va vodorod asosiy bo’lib, suyuq yoqilg’ida ularning miqdori 85—87%, qattiq yoqilg’ida esa 50—90% ni tashkil etadi. Kislorod elementining miqdori qattiq yoqilg’ida 6,5% gacha, suyuq yoqilg’ida esa 25% gacha yetadi.
Gazdagi vodorod va uglerodning umumiy miqdori 0,3 dan 95% gacha. S va N 2 birikma holida, ya’ni metan (CN 4 ) gazi ko’rinishida ko’proq uchraydi. Yoqilg’ining tabiatda hosil bo’lish davrida uning tarkibiy qismidagi kimyoviy elementlar miqdori ham o’zgarib boradi. Ayrim kimyoviy elementlar miqdori kamaysa, ayrimlariniki ortadi. Xususan, yoqilg’i yonishining ortib borishi uning tarkibidagi uglerod miqdorining ko’payishiga olib keladi. Masalan, antratsit tarkibida 93% uglerod bo’lsa, yog’ochda 40% ni tashkil etadi. Yoqilg’ining tarkibiy qismi foiz (%) larda ifodalanadi, ya’ni uning ish, quruq, yonuvchi, organik qismlarini tashkil qilgan kimyoviy elementlar yig’indisi har bir holat uchun 100% deb qabo’l qilinadi: yoqilg’ining ish qismiС i + H i+ O i+ N i+ S i+ A i+ W i= 100 % (12.1) quruq massa qismi С q + H q+ O q+ N q+ S q+ A q= 100 % (12.2) yonuvchi massa qismi С yo + H yo + O yo + N yo + S yo = 100 % (12.3) organik qismi С o + H o+ O o+ N o0 = 100 % (12.4) Yoqilg’i tarkibida uglerod qancha ko’p bo’lsa, kislo rod shuncha kam bo’ladi va aksincha. Kislorod miqdorining yoqilg’i tarkibida ortishi uning issiqlik berishini pasaytiradi.Yoqilg’i tarkibidagi kimyoviy elementlarning reaksiyaga kirishi (yonishi) da har xil miqdordagi issiqlik ajraladi. Turli xil yoqilg’ining kimyoviy tarkibi turlicha bo’lishi mumkin (12.1 va 12.2- jadvallar). 12.1-jadval Qattiq va suyuq yoqilg’ining tarkibiy qismi Yoqilg’i turi Yoqilg’i tarkibidagi yonuvchi elementlar, %
С yo H yo O yo SyoYog’och 50 6 43 0 Torf 53-62 5,2-6,2 32-37 0,1-0,3 Qo’ng’ir ko’mir 62-72 4,4-6,2 18-27 0,5-6,0 Toshko’mir 75-90 4,5-5,5 4-15 0,6-6,0 Antrasit 90-96 1,0-2,0 1-2 0,5-7,0 Neft 83-86 11-13 1-3 0,2-4,0 12.2-jadval Yonuvchi gazning tarkibiy qismi Gaz turi Quruq gaz hajmidagi modda miqdorilari, % Tabiiy (Buxoro) 94,9 - - 3,8 - 0,4 - 0,9 Koks gazi (tozalangan) 22,5 57,5 6,8 1,9 0,8 2,3 0,4 7,8 Domna gazi 0,3 2,7 28 - - 10,2 0,3 58,5 Suyultirilgan gaz 4 qolgani boshqa gazlar; propan 79%, etan 6% , vodorod, izobutan 11%. Kam miqdorda vodorod gazi suvni elektroliz qilish usuli bilan olinadi va ilmiy tadqiqot laboratoriyalarida qo’llaniladi. Tabiiy va sun’iy gaz yoqilg’i sifatida sanoatning turli tarmoqlarida, avtomobilda, aviatsiyada oxirgi, o’n yil mobaynida keng qo’llanilmoqda. Yoqilg’ining agregat holatidan qat’i nazar, hamma yoqilg’i bir xil issiqlik miqdorini ajratmaydi, Shuning uchun uning tarkibi yonuvchi vaballast (kul va namlik)dan iborat bo’ladi.
Yoqilg’i to’la yonganda ajralib chiqadigan issiqlik miqdori turlicha bo’lganligidan, ularni bir-biridan farqlash maqsadida, yoqilg’ining yonish issiqligi tushunchasi kiritilgan. Ish yoqilg’isining birlik massasi to’la yonganda ajralgan issiqlik miqdori yonish. issiqligi deyiladi. Yonish issiqligining o’lchovi kJ/kg yoki kJ/m 3 . Yoqilg’ining yonishida ajraladigan issiqlik miqdori yuqori (qyu i ) va quyi (qq i) bo’ladi. Ish yoqilg’isining birlik massasi to’liq yonganda, uning tarkibidagi namlikning bug’lanishiga sarf bo’lgan issiqlik miqdori hisobga olinmaydigan yonish jarayonida, ajralib chiqqan issiqlik miqdori yuqori (qyu i ) issiqlik ajralish deyiladi. Yoqilg’ining bir lik massasi yonganda uning tarkibidagi namlik hamda vodorodning kislorod bilan reaksiyaga kirishishi jarayonida hosil bo’lgan namlik hisobga olingan holatda ajralgan issiqlik, miqdori suyi issiqlik ajralish deyiladi. Shuning uchun bu isrof e’tiborga olinganda hisoblar turri bo’ladi. Masalan, 1 kg vodorod kis lorod, bilan reaksiyaga kirishishi jarayonida 9 kg suv hosil bo’ladi. Tabiiyki, har qanday yonilg’i tarkibida va yonishni ta’minlash uchun kiritiladigan atmosfera havosida vodorod mavjud. Hosil bo’lgan bir kg suvni bug’lantirish uchun 24·10 2 kJ issiqlik miqdori sarflash kerak, 1 kg bug’ suyuqlikka aylanish jarayonida atrofga 2,5 MJ (t = 20°C) issiqlik chiqaradi. Demak, (qyu i ) bilan (qq i) orasidagi bog’lanishni quyidagicha ifodalash mumkin: (q yu i )= (qq i)+ 25 (9 H i+ W ) (12.5) Qattiq yoqilg’ilarning yonish issiqligi 10÷28MJ/kg oralig’ida bo’lib, uning tarkibidagi namlik va kul miqdorining, ya’ni ballast qismining ortishi bilan (qi.a i ) (ish yoqilg’isining issiqlik ajratishi) kamayib boradi. Suyuq yoqilg’ilarda qi.a i = 39 MJ /kg gacha bo’lsa, gazlarda uning qiymati 4÷88,5 MJ/m 3 ni tashkil etadi.