Lehký topný olej: Porovnání verzí

Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Odebráno 231 bajtů ,  před 1 rokem
typo
(typo)
{{Neověřeno}}
 
== 1. Ropa ==
{{viz též|Ropa}}
 
[[File:Zasoby ropy (celosvětové).jpg|thumb|ZasobyCelosvětové ropyzásoby (celosvětové)ropy]]
 
[[File:Struktura oleje.jpg|thumb|Chemické vazby a struktury uhlíku a vodíky]]Ropa je jedním z důležitých energetických zdrojů, který má lidstvo k dispozici. Její původ je v současnosti vysvětlován pomocí 2 teorií. Jedna tvrdí, že ropa pochází z rozložených zbytků těl prvohorních živočichů a rostlin, které se hluboko v zemi vlivem nepřístupu vzduchu a vysokého tlaku během dlouhého období přeměnily v ropu, tak jak ji známe dnes. Druhá teorie říká, že se v nitru Země nacházejí velké zásoby uhlovodíků, jež se posouvají směrem k povrchu, a stává se z nich ropa.
 
 
Objem celosvětové těžby ropy čítá v současnosti kolem 4,38 miliardy tun ročně. Rezervy (tzn. objem, který jsme schopni za přijatelných nákladů vytěžit pomocí současných technických prostředků) se odhadují na 243 miliard tun. K tomu přidejme dalších 448 miliard tun zdrojů, které prokazatelně existují, ale nejsou v současnosti technicky a/nebo hospodárně dosažitelné a další neprokázaná, ale geologicky možná a v budoucnu potenciálně vytěžitelná množství. To vše dohromady pokrývá energetické nároky ještě mnoha generací.
 
 
[[File:Zasoby ropy (celosvětové).jpg|thumb|Zasoby ropy (celosvětové)]]
 
Ropa se skládá z velkého počtu uhlovodíků, které se odlišují svojí skladbou. Tyto sloučeniny se skládají především z prvků uhlík (C) a vodík (H), mohou ale obsahovat i síru (S), dusík (N) a další chemické prvky. Podle kombinace uhlíkových atomů a jejich vzájemných chemických vazeb rozlišujeme čtyři základní skupiny uhlovodíků:
 
====* §  parafíny ====
* cykloparafíny
====* §  olefiny (alkeny) ====
====* §  aromáty ====
 
==== §Struktura  cykloparafínyuhlovodíků ====
Parafíny jsou nasycené uhlovodíky, u kterých jsou atomy uhlíku seřazeny buď v jednom přímém řetězu (normální parafíny, n-parafíny) nebo v řetězu s rozvětvením (isoparafín, i-parafín).
 
Cykloparafíny jsou nasycené uhlovodíky, ve kterých jsou atomy uhlíku seřazeny do prstence. Proto se jim říká cykloparafíny. Prstence jsou nejčastěji složené z pěti, šesti nebo sedmi uhlíkových atomů.
==== §  olefiny (alkeny) ====
 
==== §  aromáty ====
 
 
 
Struktura uhlovodíků
Parafíny jsou nasycené uhlovodíky, u kterých jsou atomy uhlíku seřazeny buď v jednom přímém řetězu (normální parafíny, n-parafíny) nebo v řetězu s rozvětvením (isoparafín, i-parafín).
Cykloparafíny jsou nasycené uhlovodíky, ve kterých jsou atomy uhlíku seřazeny do prstence. Proto se jim říká cykloparafíny. Prstence jsou nejčastěji složené z pěti, šesti nebo sedmi uhlíkových atomů.
Olefiny (alkeny) se odlišují od parafínů tím, že jsou nenasycené (vyznačují se minimálně jednou chemickou dvojnou vazbou).
 
 
Aromáty jsou nenasycené prstencovité uhlovodíky, jejichž charakteristickým rysem je benzenový kruh. Tento kruh se skládá ze šesti atomů uhlíku, z nichž každý má k jednomu sousedovi jednoduchou a k druhému dvojitou vazbu.
 
== 2. Výroba topného oleje EL ==
[[File:Struktura oleje.jpg|thumb|Chemické vazby a struktury uhlíku a vodíky]]
 
== 2. Výroba topného oleje EL ==
 
=== Postup konverze ===
Topné oleje se míchají z více komponentů, aby vyhověly stanoveným vysokým požadavkům. Kvalita těchto smíchaných produktů se kontroluje analýzou v laboratořích. Teprve když jsou splněny všechny požadavky, je produkt uvolněn do distribuce.
 
== 3. Vlastnosti produktu a požadavky na topný olej EL ==
 
Topný olej EL je ušlechtilým palivem pocházejícím se zpracování ropy. Podle použitých surovin a zvoleného postupu zpracování se jedná o zcela individuální produkt s pevně stanovenými kvalitativními vlastnostmi. Někdy jsou rozdíly mezi jednotlivými druhy topného oleje postřehnutelné pouhým okem. Mezi spotřebiteli rozšířený názor, že světlý topný olej EL je lepší, než tmavší, je ale mylný, protože „vzhled“ je závislý na druhu použité ropy ve spojení s látkami použitými k označení topného oleje, např. červeným barvivem. Během výrobních procesů a distribuce jsou neustále odebírány a analyzovány vzorky, aby bylo možné zaručit vysoký standard kvality topných olejů, které jsou na trhu prodávány.
'''Hustota je podíl hmoty k objemu a udává se v g/ml, kg/l nebo kg/m<sup>3</sup>. Je závislá na teplotě a v normě je vztažená k teplotě 15°C. DIN: max. 860,0 kg/m<sup>3</sup>.'''
 
Hustota je důležitá jednak pro přepočet objemu na hmotu pro celní a daňové účely, jednak odráží příslušný poměr uhlíku a vodíku (C/H) v palivu. Je vodítkem pro určení struktury v něm obsažených uhlovodíků. Technicky bezvadně fungující hořák umožňuje bezkouřové spalování topných olejů, jen když jejich hustota leží na horní hranici DIN.
 
Spalné teplo H<sub>S</sub>
Kde znamená:
 
d<sub>15</sub> hustota topného oleje při 15 <sup>o</sup>°C v kg/m<sup>3</sup>, w(S) obsah síry v hmotnostních procentech.
 
Vliv hustoty na spalné teplo je zřejmý na následujícím příkladu. Jako obsah síry je dosazena hodnota 0,10%.
=== Viskozita ===
 
'''Jako viskozitu označujeme sílu vnitřního odporu, kterým tekutina působí proti posunutí svých molekul. U topného oleje EL je to stejně jako hustota veličina závislá na teplotě; udává se v mm<sup>2</sup>/s při 20 <sup>o</sup>°C. Při použití dříve obvyklé jednotky cSt vycházejí stejné hodnoty. DIN: max. 6,00 mm<sup>2</sup>/s.'''
 
Viskozita je jeden z ukazatelů tokových vlastností topného oleje v potrubí a určuje také rozprašitelnost oleje v tryskách olejového hořáku. Možné nevýhody vysoké viskozity s ohledem na rozprašování mohou být kompenzovány předehřátím oleje. Tím se silně omezují produktově specifické rozdíly ve viskozitě, které se mohou vyskytovat při běžné teplotě. K tomu příklad:
 
'''Viskozita při 20 <sup>o</sup>°C Viskozita při 50 <sup>o</sup>°C'''
 
4,0 mm<sup>2</sup>/s 2,1 mm<sup>2</sup>/s
6,0 mm<sup>2</sup>/s 3,0 mm<sup>2</sup>/s
 
Při 20 <sup>o°</sup>C existující rozdíl viskozit 2,0 mm<sup>2</sup>/s je při 50 <sup>o</sup>°C již jen 0,9 mm<sup>2</sup>/s.
 
=== Popel ===
'''Jako postup destilace se označují různé pevně stanovené teploty v destilačním rozsahu určité látky, při kterých se odpařují určitá množství. Objasňuje množstevní složení různě velkých uhlovodíkových molekul v produktu a umožňuje zhodnotit, z jakých komponentů se produkt skládá. V tabulce normovaných požadavků na topný olej (DIN 51603-1) jsou hraniční hodnoty stanoveny pro dvě teplotní oblasti.'''
 
Pro daňově právní klasifikaci (ohraničení od středních destilátů po benzín na jedné straně a zbytkových olejů na straně druhé) se destilační množství vztahují k teplotám 250 <sup>o</sup>°C (smí se odpařit max. 65 objemových procent) a 350 <sup>o</sup>°C (musí se odpařit minimálně 85 objemových procent). Z pohledu technického použití je důležitý začátek varu, konec varu a teploty varu destilátu ve fázích vždy po 10%. Z tohoto se dá rozpoznat rovnoměrnost rozložení uhlovodíků, která je významná pro optimální spalování topného oleje.
 
=== Vlastnosti topného oleje při nízkých teplotách ===
=== Cloud Point (CP) ===
 
'''CP je teplota, při níž se za stanovených laboratorních podmínek čirý, tekutý produkt stává kalný nebo obláčkovitý kvůli výskytu parafínových krystalů. DIN: max. +3 <sup> o</sup>°C.'''
 
CP sám o sobě nevypovídá nic o použitelnosti topného oleje při nízkých teplotách, protože zakalení topného oleje nemá žádný vliv na jeho použitelnost. Určující pro definici nízkoteplotních vlastností topného oleje EL je kombinace Cloud Point a hraniční hodnoty filtrovatelnosti (CFPP).
'''Teplota, při které se za definovaných podmínek zkušební filtr ucpe vytvořeným parafínem se označuje CFPP. Hraniční hodnoty pro CFPP jsou stanoveny v závislosti na CP.'''
 
'''DIN: max. –12 <sup>o</sup>°C při CP +3 <sup>o</sup>°C'''
 
''' max. –11 <sup>o</sup>°C při CP +2 <sup>o</sup>°C'''
 
'''max. –10 <sup>o</sup>°C při CP £1 <sup>o</sup>°C.'''
 
Pro použití topného oleje EL, zvláště při přepravě a skladování, je důležité chování za nízkých teplot. Prostřednictvím zlepšovačů tekutosti (přesněji filtrovatelnosti) přidávaným většinou už v rafineriích nebo skladech, se dosahuje toho, že topný olej EL je použitelný i při teplotách výrazně pod bodem CP. Sám bod CP se těmito aditivy nemění. Kombinace hraničních hodnot CP a CFPP podle DIN umožňují v praxi získat kvalitní produkt s vyhovujícím chováním při nízkých teplotách (platí pro zařízení umístěná v nezámrzných prostorech).
'''Na základě dosud získaných zkušeností můžeme o dostatečné mazivosti mluvit tehdy, není-li překročena hraniční hodnota 460 mikrometrů podle DIN EN ISO 12156-1.'''
 
== 4. Druhy topných olejů ==
 
Na základě technického pokroku ve vývoji tepelné techniky a stále náročnějších požadavků spotřebitelů je lehký topný olej EL průběžně dále zdokonalován. To vedlo v důsledku k diferenciaci produktů, takže (podobně jako u automobilových paliv) jsou k dispozici produkty specifických spalovací vlastností, vhodné pro ten který případ použití nebo přání zákazníka.
Olejové kotle, které smí být provozovány výhradně s topným olejem EL nízkosirným, jsou označeny zeleným uzávěrem plnicí trubky a zelenou nálepkou na přístroji nebo nádrži. Tím je zajištěno, že kondenzační kotle bez neutralizačního zařízení nebudou spalovat standardní topný oleje.
 
== 5. Perspektivy „bio-topného oleje“ ==
 
Kapalná paliva z obnovitelných zdrojů mohou v budoucnu snížit potřebu fosilních paliv. V současnosti probíhají ve spolupráci mezi výrobci minerálních olejů a topných zařízení testovací programy, ve kterých se zkoumá nasazení tekutých biokomponentů (rostlinné oleje, metylester mastné kyseliny – FAME) jako příměsí do topného oleje EL nízkosirného při použití ve stávajících olejových kotlích. Cílem je nasazení do biopaliv, jako obnovitelného zdroj energie zcela ve smyslu cílů energetické politiky: zvýšit diferenciaci energetických zdrojů a navýšit podíl energie z obnovitelných zdrojů.
Předběžná norma vzniká tehdy, když praktické zkušenosti všech zainteresovaných stran s produktem ještě nejsou plně a dostatečně zhodnoceny. Předběžná norma si neklade za cíl úplnost, nýbrž stanovuje jen takové vlastnosti, které se během dosavadní diskuse ukazují jako nezbytné pro dosažení dostatečné kvality. Předběžná norma pro bio-topný olej dává výrobcům olejových zařízení a jejich součástek zatím rámcové podmínky dosažení způsobilosti pro použití bio-topných olejů v jejich výrobcích.
 
== 6. Přísady do topného oleje (aditiva) ==
 
Přísady topných olejů se většinou označují jako aditiva. Na trhu se nabízejí hlavně stabilizátory, zlepšovače tekutosti a spalování. V mnoha druzích aditiv se kombinují různé účinné látky. Při použití aditiv je bezpodmínečně nutné respektovat údaje od výrobce, zvláště s ohledem na dávkování. Topný olej EL je kvůli požadovaným nízkoteplotním vlastnostem zpravidla upraven již z rafinerie.
Jako aditiva jsou nasazovány např. antioxidanty, které zpomalují stárnutí topného oleje při skladování vlivem reakce se vzdušným kyslíkem. Detergenty a dispergátory jsou schopné vázat přítomné produkty stárnutí v topném oleji a udržet tak olejovou nádrž dlouhý čas bez usazenin.
 
Aby bylo vyhověno rostoucím požadavkům na vysokou využitelnost energie uložené v palivu a zároveň klesající emise škodlivých látek, používají se v moderních hořácích tzv. předehřívače oleje. Přitom dosahují jednotlivé součásti hořáku teplot materiálu až 900 <sup>o</sup>°C, což ovlivňuje ohřívání topného oleje v držáku trysky, zvláště po vypnutí hořáku. Může pak dojít k zesílené termické zátěži topného oleje v oblasti předehřívání oleje a olejových tryskách. Toto může v jednotlivých případech vést k tvorbě usazenin.
 
Tepelná stabilita a chování při dlouhodobém skladování topného oleje EL mohou být pozitivně ovlivněny použitím speciální aditiv, souhrnně označovaných jako stabilizátory. Tvorba produktů stárnutí je omezena, tepelná stabilita topného oleje EL značně navýšena a negativní vliv kovů je kompenzován deaktivátory kovu. Použití stabilizátorů je vítáno i mnoha výrobci zařízení, protože se tím zvyšuje bezpečnost provozu.
* Žluté zbarvení filtračního papíru při měření množství sazí neznamená nutně přítomnost zbytků paliva ve spalinách. Pokud zbarvení přetrvává i po vyprání filtru v ředidle (acetonu), jedná se o oxidy železa z použitého zlepšovače spalování.
 
== 7. Skladování topného oleje EL==
 
Při skladování topného oleje EL v nádržích spotřebitele došlo v minulých letech ke změnám. Díky moderním, úsporným kotlům a hořákům a snížení energetické náročnosti budov klesá i spotřeba topného oleje. Zásoby spotřebitelů dnes vydrží při stejném objemu výrazně déle než v minulosti. V závislosti na skladovacích podmínkách se může tvořit omezené množství v oleji nerozpustných částic, které se ukládají na dno nádrže společně s kondenzační vodou.
=== Ochrana před mrazem je nutnost ===
 
Topný olej EL, který není transportován nebo skladován v prostředí chráněném proti mrazu, může vytvářet parafíny, které při ochlazení pod 0 <sup>o</sup>°C mohou vést k ucpání olejového potrubí a filtru a tím vést k poruše olejového zařízení.
 
V normě DIN 4755 je proto požadováno, aby sklad oleje jakož i vedení olejového potrubí bylo chráněno před mrazem.
* Díky plovoucímu sání můžeme zabránit nasátí usazenin ze spodní části olejové nádrže, které způsobují ucpání filtrů.
 
== 8. Filtry ==
 
Filtry v olejovém potrubí mezi nádrží a tryskou mají za úkol chránit citlivé součásti hořáku jako čerpadlo, předehřívač a trysku před nečistotami a zabránit závadám na hořáku.
* V normálních případech se provádí výměna primárního filtru v rámci roční prohlídky zařízení.
 
== 9. Olejové rozprašovací trysky ==
 
Olejová rozprašovací tryska je jedním z nejdůležitějších a zároveň nejcitlivějších komponentů olejového hořáku. Pomocí ní je topný olej EL rozprášen do nejjemnějších kapiček, což je nezbytné pro dobré spalování. Zúžení již tak velmi nepatrného průřezu v tangenciálních drážkách a průchodu, jakož i usazeniny na kuželu trysky nebo ve vířivé komoře, mohou vést k narušení rozprašovací schopnosti. Častou příčinou znečištění trysky jsou teplem způsobené koksové usazeniny nebo mechanické znečištění.
* Černé usazeniny na výstupu z předehřevu a na filtru trysky mohou ukazovat na vysoké termické zatížení topného oleje. Příčinou je často zpětné záření žhavých součástí hořáku a kotle. V takovém případě může pomoci snížení teploty předehřevu topného oleje.
 
== 10. Spalování topného oleje EL ==
 
Cílem spalování topného oleje EL je přeměnit chemickou energii v něm vázanou na využitelné teplo. Aby se mohly beze zbytku využít všechny hořlavé složky paliva, je třeba zajistit dostatečné množství kyslíku ve vzduchu, který kotel nasává. Je-li dodáno jen přesně takové množství vzduchu resp. kyslíku, které je nutné pro tuto spalovací reakci, mluvíme o stechiometrickém spalování, resp. o stechiometrickém poměru vzduchu a paliva λ = 1.
|ztráta ze spalin
 
naměřená teplota spalin v <sup>o</sup>°C
 
naměřená teplota spalovacího vzduchu v <sup>o</sup>°C
 
naměřený podíl oxidu uhličitého na objemu spalin v %
* Pravidelná roční revize topného zařízení přispívá k dodržování limitních hodnot a nízké spotřebě topného oleje EL.
 
== 11. Porucha na kotli – co dělat? ==
 
Ačkoliv se na pravidelně kontrolovaném olejovém kotli běžně žádné problémy nevyskytují, nedají se případné poruchy zcela vyloučit.
=== Za nízkých teplot ===
 
Parafíny (uhlovodíky s dlouhým řetězcem) jsou přirozenou součástí topného oleje EL. Vykazují velmi dobré vlastnosti při spalování. Při ochlazení pod určitou teplotu ztrácejí svoji tekutost a srážejí se v topném oleji jako bílý zákal nebo vločky. Začátek tvorby parafínových krystalů může nastat již při teplotách nad 0 <sup>o</sup>°C a je označován jako Cloud Point. Zakalení topného oleje nemá zpravidla ještě žádný vliv na jeho použitelnost.
 
Riziku poruch olejového kotle spojených s výskytem parafínových krystalů čelí dodavatelé topného oleje přidáváním zlepšovačů tekutosti a filtrovatelnosti do topného oleje. Tím je dosahováno toho, že i při podkročení Cloud Point zůstává produkt filtrovatelný a manipulace při dopravě, stáčení a částečně i použití tak může probíhat bez problémů.
=== Při dodávkách topného oleje ===
 
* Při nízkých venkovních teplotách (pod 0 <sup>o</sup>°C ) se vyvarovat dlouhých cest mezi naplněním cisternového vozu a stáčením.
* Netankovat cisternový vůz s předstihem, pokud neexistuje možnost odstavení cisterny v místě chráněném před mrazem.
* Vyvarovat se dodávek z volně stojících nadzemních nádrží, kde již mohou být přítomné parafínové krystaly (kontrola teploty). Případně nádrž zaizolovat nebo dokonce ohřívat.
* Při dodávkách zákazníky upozorňovat na nebezpečí, pokud je u nich zjevné, že nádrže nebo vedení topného oleje může promrznout.
* Při doplnění olejové nádrže studeným topným olejem může dojít k parafinování zbytku oleje v zákazníkově nádrži. Ke zpětnému rozpuštění parafínu dojde vždy, jakmile teplota topného oleje dosáhne 5 až 10 <sup>o</sup>°C.
* V zimě neprovádět doplňování olejových nádrží v nevytápěných novostavbách, pokud topení není následně trvale uvedeno do provozu.
* Přídavek aditiv (zlepšovačů tekutosti) by měl působit proti zakalení parafíny. Jejich dodatečné přidání však značně omezuje jejich působení. V takovém případě zlepšovače tekutosti nezabraňují tvorbě parafínových vyloučenin ani nerozpouštějí vyloučeniny již vzniklé. Je bezpodmínečně nutné dodržet dávkování doporučené výrobcem. Předávkování může dokonce působit negativně. Míra zlepšení chování topného oleje za chladu v závislosti na dodaných aditivech se liší olej od oleje a není neomezená. Garance definovatelného zlepšení ve stupních Celsia (zjistitelné jen při laboratorních testech) není možná. Ze zásady nepředstavuje přidání aditiv alternativu ke správnému skladování s ochranou proti mrazu.
== Reference ==
<references />
 
 
 
 
[[Kategorie:Paliva]]
[[Kategorie:Ropné produkty]]

Navigační menu