Исследование реологических свойств композиционных суспензионных топлив

ЦЕЛЬ. Рассмотрены особенности реологического поведения композиционных мазутоугольных суспензий в зависимости от скорости сдвига, температуры и состава композиционного топлива.

МЕТОДЫ. Были приготовлены суспензии с содержанием угля 30, 40 и 50% (по массе). Время перемешивания изменялось от 1 до 10 мин. Пробы мазутоугольного топлива были исследованы с помощью ротационного вискозиметра Rheomat RM 100 на предмет определения значений динамической вязкости при различных скоростях сдвига и температуре.

РЕЗУЛЬТАТЫ. Получены результаты экспериментальных исследований динамической вязкости мазутоугольного топлива в зависимости от скорости сдвига и температуры. Определены наилучшие значения содержания угольной пыли в мазутоугольных суспензиях для транспортировки топлива.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Полученные результаты исследования могут быть использованы как предприятиями энергетики, так и транспортными компаниями для определения технологических показателей вязкости композиционных суспензионных топлив, используемых как котельное топливо и топливо для судовых двигателей.

1. Кулагина Т.А. Разработка режимов сжигания водотопливных смесей, получаемых путем кавитационной обработки /Т.А. Кулагина // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2007. –№ 2. – С. 28-31.

2. Гордеев И.В. Состояние, проблемы и перспективы угольной энергетики России / И.В. Гордеев, М.И. Логвинов, В.Н. Микерова, Г.И. Старокожева // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. –2022. – № 3-4 (178). – С. 58-64.

3. Галькеева А.А. Анализ применения углей различных марок для производства энергии и химических продуктов // А.А. Галькеева, Г.Р. Мингалеева, С.Ю. Горбунов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. –2015. – № 11-12. – С. 69-79.

4. Ильин А.К. О максимальной теоретической температуре горения водотопливных эмульсий / А.К. Ильин, Р.А. Ильин //Известия высших учебных заведенй. Проблемы энергетики. – 2010. – № 3-4. – С.8-10.

5. Ходаков Г.С. Водоугольные суспензии в энергетике //Теплоэнергетика. – 2007. – №1. – С. 35-45.

6. Selvan V.A.M., Anand R.B., Udayakumar M. Experimental investigation by utilizing nano alumina with waste cooking oil biodiesel fuel in CI engine// Environmental Science and Pollution Research. – 2020. – V. 25. – P. 33478–33489.

7. Мурко В.И Вихревой способ сжигания водоугольного топлива из шламов углеобогащения // В.И. Мурко, В.И. Карпенок, М.П. Баранова // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. –2022. –Т. 15. –№ 3. – С. 338-345.

8. Dmitrienko M.A. Environmental indicators of the combustion of prospective coal water slurry containing petrochemicals / M.A. Dmitrienko, G.S. Nyashina, P.A. Strizhak // Journal of Hazardous Materials. 2017. –№ 338. Р. 148-159.

9. Эшметов И.Д. Получение водоугольно-топливной суспензии на основе кондиционных товарных углей Ангренского месторождения путем их модификации мазутом // И.Д. Эшметов, Д.С. Салиханова, А.А. Агзамходжаев // Химическая промышленность. – 2014. – Т. 91. – № 3. – С. 126-130.

10. Жизнин С.З. Экономические и экологические аспекты внедрения чистых угольных технологий в Китае // С.З. Жизнин, А.В. Черечукин // Уголь. – 2019. – № 12 (1125). – С. 56-58.

11. Линник Ю.Н. Анализ конъюнктуры и прогноз рынка угля // Ю.Н. Линник, В.Ю. Линник, А.Б. Жабин, А.В. Поляков, А. Цих // Уголь. – 2020. – № 5 (1130). – С. 34-38.

12. Ефимов В.И. Перспективы развития добычи угля в Кузнецком бассейне / В.И. Ефимов, И.Б. Никулин, Г.Г. Рябов // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. – 2015. – № 1. – С. 101-108.

13. Thomson R.V., Katsoulakos P. S. The application of emulsified fuels in diesel engine designes: experimental results and theoretical predictions // Trans. Jnst. Mar. Eng. – 1985. – V.97. – Р. 10-20.

14. Кудряшов А.Н. опыт сжигания композиционного топлива на основе угольного шлама на ТЭЦ Иркутской области // А.Н. Кудряшов, Т.В. Коваль, М.И. Ижганайтис // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2021. – Т. 23. – № 1. – С. 33-45.

15. Shukla S.C. Coal-oil-water miltiphase Fuel: Rheological behavior and prediction of optimum particle size / S.C. Shukla, S. Kukade, S.K. Mandal, et al // Fuel. – 2008. – Vol. 87. – № 15-16. – P.3428-3432.

16. Glushkov D.O. Ignition of composite liquid fuel droplets based on coal and oil processing waste by heated air flow / D.O. Glushkov, P.A. Strizhak // Journal of Cleaner Production. – 2017. – N 165. – Р. 1445-1461.

17. Мансуров З.А Некоторые проблемы экологичного сжигания водоугольных смесей // З.А. Мансуров, В.Г. Сальников // Горение и плазмохимия. –2021. – Т. 19. – № 4. – С. 279-288.

18. Вафин А.Р. Исследование основных свойств мазутоугольных топлив // А.Р. Вафин, Г.Р. Мингалеева// Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2015. – № 5-6. – С. 8-15.

19. Шадрин Е.Ю. Исследование процесса распыления и сжигания водоугольного топлива с использованием пневматической форсунки // Е.Ю. Шадрин, И.С. Ануфриев, О.В. Шарыпов // Прикладная механика и техническая физика. – 2021. – Т. 62. – № 3 (367). – С. 165-171.

20. Zhao Z.,Wang R.,Ge L., et al. Energy utilization of coal-coking wastes via coal slurry preparation: the characteristics of slurrying, combustion,and pollutant emmission/ Z. Zhao,R. Wang, L.Ge, et al. // Energy. – 2019. – Vol.168. – P.609-618.

21. Коркембай Ж. Исследование горения водоугольных смесей / Ж. Коркембай, Б.Г. Топанов, Е. Жуматаев, Б. Кайдар, З.А Мансуров // Горение и плазмохимия. – 2021. – Т. 19. – № 4. – С. 339-346.

22. Зенков А.В. Влияние жидких горючих компонент на вязкость водоугольного топлива / А.В. Зенков, Д.В. Гвоздяков, В.Е. Губин // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. – 2020. – Т. 20. – № 3. – С. 26-32.

23. El-Seesy A.I. The Influence of Multi-walled Carbon Nanotubes Additives into Non-edible Biodiesel-diesel Fuel Blend on Diesel Engine Performance and Emissions/ A.I. El-Seesy, A.K. Abdel-Rahman, M. Bady, S. Ookawara // Energy Procedia. 2016. V. 100. P. 166.

24. Basha J.S., Anand R.B. Performance, emission and combustion characteristics of a diesel engine 4 using Carbon Nanotubes blended Jatropha Methyl Ester Emulsions // Alexandria Engin. J. 2014. V. 53. № 2. P. 259.

25. Мурко В.И. Получение и использование углемасляного гранулята / В.И. Мурко В.И., А.Н. Заостровский, А.Е. Аникин, Е.Н. Темлянцева // Кокс и химия. –2022. – № 10. – С. 45-50.

26. Сыродой С.В. Совместное зажигание водоугольной суспензии и древесной биомассы // С.В. Сыродой, Д.Ю. Малышев, Ж.А. Косторева// Промышленная энергетика. – 2020. – № 5. – С. 44-49.

27. Хилько С.Л. Особенности реологического поведения коллоидных топлив / С.Л. Хилько // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. – 2011. – № 1 (6). – С. 47-51.

28. Зверева Э.Р. Вторичное использование малосернистых нефтяных остатков в качестве основы для котельного и судового топлива / Э.Р. Зверева, А.О. Макарова, Ю.В. Бахтиярова, В.И. Королев, Н.П. Ильин, А.Н. Туранов, О.С. Зуева //Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2022. – №1. – Т.24. – С. 16-28.

29. Мингалеева Г.Р. Экспериментальное исследование вязкости водоугольной суспензии с бифракционным составом дисперсной фазы / Г.Р. Мингалеева, Д.В. Ермолаев, О.В. Афанасьева, С.С. Тимофеева // Теплоэнергетика. – 2012. – №6. – С.28-30.

30. Зверева Э. Р. Улучшение вязкостных характеристик котельного топлива присадками / Э. Р. Зверева, Г. Р. Мингалеева, Р. В. Хабибуллина, Г. Р. Ахметвалиева // Нефтехимия – 2016. – Т. 56. – № 1. – С. 73–75.