В современных тепловых аэростатах используется сжиженный пропан или смесь пропана и бутана. На своем пути развития были попытки применения всевозможных видов топлива, начиная с пучков мокрой соломы, древесного угля и кончая бензином. Наиболее оптимальным с точки зрения безопасности и простоты применения оказались сжиженные нефтяные газы пропан и бутан, которые имеют относительно невысокое давление насыщенных паров, что обеспечивает возможность изготовления легких баллонов, и вполне достаточное, чтобы обойтись без специальных систем принудительной подачи топлива.
Низкая температура парообразования пропана и бутана гарантирует их полное испарение в оболочке, что нельзя сказать о бензине или других жидких гопливах, которые при отказе дежурной горелки будут разлиты по внутренней поверхности оболочки и частично попадут в корзину, а здесь уже до пожара рукой подать. Стоимость сжиженных газов на единицу времени полета на 25...35% меньше стоимости бензина, что тоже немаловажно в современных условиях.
Однако сжиженные газы имеют и некоторые недостатки, в частности, из-за малой плотности, которая составляет примерно 500 кг/м3 требуется несколько больший объем баков по сравнению с другими жидкими топливами и, следовательно, дополнительное место в гондоле. При хранении газовых баллонов необходимо соблюдать особые меры взрыво- и пожаробезопасное и тщательно следить за состоянием самих баллонов.
Нефтяные сжиженные газы представляют собой легкокипящие жидкости. Температура кипения при нормальном давлении пропана составляет - 42,1°С, бутана - соответственно - 0,5°С. Давление насыщенных паров, которое, собственно, и обеспечивает вытеснение топлива при включенной горелке, для этих газов сильно зависит от температуры и приведено в таблице 5.6.
Если газ представляет собой смесь пропана и бутана, то давление насыщенных паров будет пропорционально их количеству в смеси. За предельное рабочее давление в баллонах, как правило, принимается давление, равное 16 атм, то есть соответствующее давлению насыщенных паров пропана при 45°С. Минимальное давление зависит уже от всей конструкции аэростата и находится, как правило, в пределах 1,5...2,5 атм.
Как правило, в тепловых аэростатах приходится применять автомобильное газовое топливо, качество которого в России определяется ГОСТ 27578-87, но вполне может быть использован и бытовой сжиженный газ по ГОСТ 21804-83, однако в зимнее время из-за большого содержания бутана им лучше не пользоваться. Автомобильный сжиженный газ поставляется на заправочные станции в двух вариантах - «зимний» или «летний», отличаются они содержанием пропана и бугана. В «зимнем» газе в основном содержится пропан, в «летнем» - большое содержание бутана.
Таблица 5.6
|
Зависимость давления насыщенных парой пропана и бутана от температуры, кг/см | ||||||||||
|
Температура, С |
-40 |
-30 |
-20 |
-10 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
45 |
|
Пропан |
1,37 |
1,71 |
2,47 |
3,47 |
4,77 |
6,46 |
8,5 |
11,02 |
14,01 |
15,76 |
|
Бутан |
- |
- |
- |
- |
0,02 |
0,52 |
1,08 |
1,7 |
2,51 |
3,1 |
