1   2   3
Ім'я файлу: Курсова робота. Шечук Микола ТНТ-31.docx
Розширення: docx
Розмір: 345кб.
Дата: 21.12.2021
скачати

Рисунок 2.4 - Прилад для визначення кінематичної в'язкості нафтопродуктів:

1 – термометр; 2 – мішалка; 3 – скляні трубки; 4 - електронагрівач; 5 - капіляр віскозиметра; 6 – вода


Температура води у бані підтримується на рівні 20,00°C ± 0,1°C. Витримують віскозиметр з паливом за цих умов 15 – 20 хв і починають визначати в'язкість. Для цього, паливо грушею засмоктують у верхню кульку трохи вище верхньої позначки (а), яка розділяє верхню і нижню кульки, слідкуючи за тим, щоб у капілярі і в кульках не утворювались бульбашки повітря і розриви. Оцінюють час витоку палива з нижньої кульки (б) під впливом власної маси: включають секундомір тоді, коли рівень рідини досягає а і зупиняють тоді, коли рівень палива досягає б. Заміри роблять три рази, а для розрахунків беруть середньоарифметичне значення часу витоку (в секундах): = k, де k – постійна віскозиметра, що береться з паспорта прилада;  – середня величина часу витоку палива через капіляр  віскозиметра, с.

2.4. Визначення цетанового числа

Цетанове число дорівнює відсотковому вмісту (за об’є­мом) цетану в такій суміші з альфаметилнафталіном, що рівно­цінна даному паливу за самозаймистістю під час випробування в стандартних умовах. Визначають цетанове число на спеціальних установках, конструкція яких забезпечує зміну ступеня стиску в межах 7-23, різними методами: змінами критичного ступеня стиску, запізнення самозаймання, збігу спалахів тощо. Найбіль­шого поширення набув метод збігу спалахів, суть якого така. Під час роботи установки на дизельному паливі, ЦЧ якого визна­чають, змінюючи ступінь стиску добиваються такого положен­ня, щоб під час впорскування палива за 13° повороту колінчастого вала до ВМТ самозаймання пальної суміші починалося рівно у ВТМ, про що повідомляють спеціальні давачі. Потім підби­рають таку суміш цетану з альфаметилнафтеліном, яка за того ж ступеня стиску мала б такий же період затримання самозай­мання (13°). Вміст цетану в такій суміші у відсотках за об’ємом і приймають за цетанове число.

Цетанове число дизельних палив залежить від їх вуглевод­невого складу, структури і молекулярної маси.

Знаючи груповий вуглеводний склад палива визначають цетанове число за формулою:

ЦЧ = 0,85 П + 0,1Н = 0,2А

де П, Н, А – відповідно вміст у паливі парафінових, нафтенових і ароматич-них вуглеводнів, у відсотках за масою.

Величина цетанового числа впливає на пускові власти­вості дизельного палива. З підвищенням цетанового числа запуск двигуна полегшується (рис. 2.5).



Рисунок 2.5 – Вплив цитанового числа на пускові властивості дизельного палива

Однак це стосується палив, які не значно відрізняються за фракційним складом. У випадку біль­шої різниці у фракційному складі важке паливо з високим цетановим числом часто має гірші пускові властивості, ніж легке паливо з нижчим цетановим числом.

Цетанові числа можуть бути підвищені двома способами: регулюван-ням вуглеводного складу або введенням нових приса­док.

Перший спосіб оснований на тому, що різні групи вугле­воднів мають різну самозаймистість. Таким чи­ном цетанове число палив можна істотно підвищити, збільшу­ючи концентрацію нормальних парафінів і знижуючи вміст ароматиків. Але із-за підвищеної температури плавлення нормаль­них парафінів, порівняно з іншими группами вуглеводнів, їх значний вміст у зимових марках дизельних палив не допустимий.

Другий спосіб забезпечує найбільше підвищення цетанового числа. Механізм дії присадок оснований на їх здатності порівняно легко виділяти зі свого складу кисень. Як сильні окис­лювачі вони прискорюють початкові передполуменеві реакції, сприяють розгалуженню окислювальних ланцюгів і утворенню нових активних центрів реакції.

2.5. Визначення температури спалаху

  Пари летких вуглеводнів, що входять до складу нафтопродуктів, утворюють суміші з повітрям, які вибухають під час піднесення вогню.

За температуру спалаху прийнято вважати таку температуру, за якої нафтопродукт, що нагрівається в точно визначених умовах, виділяючи необхідну кількість парів і змішуючись з повітрям, спалахує від піднесеного вогню. Цей показник дає можливість оцінити вогненебезпечність дизельного палива і моторних олив і втрати на випаровування у процесі зберігання. Температура спалаху літнього дизельного палива повинна бути не меншою 40°C.

Для визначення температури спалаху існує дві стандартні лабораторні методики – за допомогою закритого і відкритого тиглів. Дизельне та реактивне паливо випробовують у закритому, а моторні оливи, як правило, у відкритому тиглях.

Закритий тигель складається з мідного резервуара, циліндричної форми з позначкою всередині для контролю наповнення палива. На кришці , що закриває циліндр, змонтовано мішалки парів нафтопродукту та повітря, обойму з термометром і пристрій запалювання .

Резервуар тигля промивають бензином і висушують, а потім наливають дизельне паливо до кругової позначки. Закривають циліндричний резервуар кришкою і встановлюють тигель у місце, де немає помітного руху повітря, а світло настільки затемнене, що спалах добре видно. Запалювальний пристрій заправляють легкою оливою (швейною, трансформаторною). Визначаючи температуру спалаху палива, тигель нагрівають пальником або електричним нагрівачем з реостатом із швидкістю 1°C /хв за умови постійного перемішування від початку і до завершення досліду. Починають випробування, коли температура палива на 20°C нижча від очікуваної температури спалаху.



Рисунок 2.6 - Пристрій для визначення температури спалаху в закритому тиглі:

1- електронагрівач; 2-резервуар тигля; 3- нафтопродукт; 4- кришка; 5- ручка; 6- термометр; 7- мішалка; 8- запалювальний пристрій

Запалюють гніт пристрою або газовий пальник і регулюють форму полум’я наближено до сфери діаметром 3–4 мм.

У момент випробування перемішування припиняють і відкривають на 1 с ручкою отвір в кришці. Якщо спалах не відбувся, паливо продовжують нагрівати і перемішувати, повторюючи операцію запалювання після кожного збільшення температури на 1°C.

За температуру спалаху приймають показ термометра під час першого спалаху пальної суміші над поверхнею нафтопродукту. Після першого спалаху випробування продовжують, повторивши запалювання після нагрівання палива на 1°C, а інших нафтопродуктів – 2°C. Якщо повторний спалах не відбувся, визначення температури спалаху проводять вже з новою порцією досліджуваного нафтопродукту.

Отриману температуру спалаху нафтопродукту зводять до стандартних умов, розраховуючи поправку на барометричний тиск.

Температура спалаху, визначена за ASTM D93, для дизельного палива повинна бути не вище 70 ° C.

2.6. Визначення температури помутніння

Дизельні палива при охолодженні досить часто виділяють якусь зі складових частин, частіше за все парафін. Перетворення з рідкого стану в твердий, у тому числі й в дизельних паливах, проходить не відразу при якійсь визначеній температурі, а поступово: рідкий продукт стає густішим (збільшується в'язкість), а потім зовсім втрачає свою рухомість. На практиці значення температур помутніння та застигання дуже важливе, тому що під час виробництва та використання необхідно хоча б приблизно знати температуру, за якої можлива експлуатація даного нафтопродукту.

Із зниженням температури збільшується в'язкість палива, а це, у свою чергу, ускладнює прокачування його через систему живлення, погіршує пуск двигуна, якість розпилу палива, його випаровування і повноту згоряння. Утворення кристалів парафіну в дизельному паливі викликає втрату його прозорості, спричиняє досить вагомі неполадки у роботі дизеля. Парафін затримується фільтром тонкої очистки, утворює на його поверхні плівку, яка не пропускає паливо, припиняє його подавання.

Температура, за якою в паливі з'являється мутність, паливо втрачає свою прозорість внаслідок кристалізації н-парафінових вуглеводнів, називається температурою помутніння. Температура повітря, при якій можливе застосування дизельного палива, має бути на 5° вище температури його помутніння.

Для визначення температури помутніння готують дві пробірки з подвійними стінками. Одна пробірка використовується для дослідження палива в охолоджувальній суміші, друга-як прозорий еталон, яку ставлять у спеціальний приклад чи штатив. В обидві пробірки заливають паливо, яке досліджують, до висоти позначки, вставляють у них корки з термометром та мішалкою. Термометр встановлюють так, щоб ртутна кулька знаходилась на відстані 15 мм від дна і на рівній відстані від стінок.



Рисунок 2.7 - Прилад для визначення температур помутніння та застигання палива:

1 – позначка; 2 – муфта; 3 – пробірка; 4 – термометр

У посудину для охолоджувальної суміші вставляють термометр, заливають спирт і охолоджують його твердою карбонатною кислотою. Першу пробірку з паливом, що досліджується, вставляють у цю посудину. Знижують температуру так, щоб вона в охолоджувальній суміші була на 15 ± 2 0C нижче температури палива, що залите у пробірку. Паливо під час охолодження періодично перемішують. Час від часу (50C до очікуваної температури і через кожний 10C) виймають пробірку з бані і порівнюють з еталоном у другій пробірці. Температура, за якою паливо втратило прозорість (з'являється мутність), приймається за температуру його помутніння.

2.7. Визначення сезоності використання палива

На виробництві часто виникають ускладнення із застосуванням палива, у першу чергу внаслідок отримання підприємством літнього дизельного палива взимку. Тому визначення сезонності використання дизельного палива експрес-аналізом має досить вагоме значення для автопідприємств.

У посудину (скляну, металеву) місткістю 2000 мл і більше, засипають сніг (або дрібно розтовчений лід), у середину якого додають 3 – 4 ложки крупної солі і все перемішують. У суху чисту пробірку заливають на 0,5 її висоти дизельне паливо, закривають корком (чи щільно ватою) і розміщують вертикально в охолоджувальну суміш. Через 20 хв пробірку виймають, протирають із зовнішньої сторони від снігу і солі. Якщо паливо втратило прозорість, у ньому з'явилася мутність, воно є літньої марки.

При отриманні взимку літніх марок дизельних палив необхідно вживати додаткові заходи для можливості їх використання.

2.8. Визначення вмісту води

Вода у дизпаливо може попасти внаслідок його недбалого зберігання, транспортування, використання місткості, тари, в якій є вода. Вода у паливі зменшує його теплотворну здатність, погіршує подачу палива, збільшує спрацьованість двигуна. При низьких температурах вода може забити систему подачі палива. Наявність води сприяє також корозії паливних баків, всієї паливної системи. Вода у дизельному паливі може бути причиною зупинки двигуна після його пуску при позитивних температурах повітря: вода «насичує» паливні фільтри і припиняє подачу палива.

Якщо в дизельному паливі виявлена вода, то паливо можна застосовувати тільки після видалення з нього води відстоєм, чи фільтруванням через спеціальні адсорбенти, чи сепарацією тощо.

Для визначення наявності води у дизельному паливі необхідно в суху чисту пробірку на 0,5 висоти залити добре перемішане паливо. Нахиливши пробірку під кутом 450 отвором від себе, обережно підігрівають її дно сірниками. Для підігріву достатньо 1 – 2 сірника послідовно і не більше, тому що тоді почне випаровуватись вже саме дизельне паливо. При наявності води у паливі утворюються водяні бульбашки (піна), а при великому вмісті води у паливі чується потріскування.

Встановити наявність води у паливі можна також за допомогою калій перманганату. Для цього у суху чисту пробірку на 0,5 висоти заливають добре перемішане паливо і кидають у нього 2 – 3 кристалики КМпО4. Закривши отвір пробірки корком чи пальцем, перемішують її вмістиме. При наявності води в паливі, навколо кристаликів калій перманганату, утворюються водні розчини.

Висновки до розділу 2

  1. Густина палива , як відомо впливає на склад горючої суміші, повноту згоряння палива, його витрати, склад відпрацьованих газів (ВГ) тощо. Особливо важливе значення  для правильного обліку витрати палива. Величина  коливається у широкому діапазоні, тому її визначення необхідне для кожної партії отриманого нафтопродукту. Так, густина дизельного палива коливається у межах 800 – 860 кг/м 3 (і навіть більше) при температурі 20°C .

  2. Втрати, які отримують при перегонці досліджуваного ДП, є не що інше, як сама легка частина палива, що не сконденсувалася під час перегонки. Саме вона може втрачатись під час транспортування, зберігання, заправці автомобіля та з його баку. Чим менше втрати, що отримують при перегонці палива, тим меншими будуть його реальні втрати.

  3. Встановлення в'язкості дизельного палива необхідне тому, що від її величини залежить якість розпилювання, відповідно – швидкість випаровування і повноти згоряння палива, надійність і довговічність паливної апаратури (для якої дизпаливо є одночасно мастильним матеріалом), можливість використання палива при мінусових температурах навколишнього повітря.

  4. Цетанове число дизельних палив залежить від їх вуглевод­невого складу, структури і молекулярної маси.

Знаючи груповий вуглеводний склад палива визначають цетанове число за формулою:

ЦЧ = 0,85 П + 0,1Н = 0,2А

де П, Н, А – відповідно вміст у паливі парафінових, нафтенових і ароматич-них вуглеводнів, у відсотках за масою.

  1. За температуру спалаху прийнято вважати таку температуру, за якої нафтопродукт, що нагрівається в точно визначених умовах, виділяючи необхідну кількість парів і змішуючись з повітрям, спалахує від піднесеного вогню. Цей показник дає можливість оцінити вогненебезпечність дизельного палива і моторних олив і втрати на випаровування у процесі зберігання. Температура спалаху літнього дизельного палива повинна бути не меншою 40°C.

  2. Температура, за якою в паливі з'являється мутність, паливо втрачає свою прозорість внаслідок кристалізації н-парафінових вуглеводнів, називається температурою помутніння. Температура повітря, при якій можливе застосування дизельного палива, має бути на 5° вище температури його помутніння.

  3. Вода у паливі зменшує його теплотворну здатність, погіршує подачу палива, збільшує спрацьованість двигуна. При низьких температурах вода може забити систему подачі палива. Наявність води сприяє також корозії паливних баків, всієї паливної системи. Вода у дизельному паливі може бути причиною зупинки двигуна після його пуску при позитивних температурах повітря: вода «насичує» паливні фільтри і припиняє подачу палива.

ВИСНОВКИ ПО РОБОТІ

1. В першому розділі проведено теоретичну роботу щодо нафти її видобудку, переробки та основних хімічних та фізичних властивостей. Визначено основні нафтопродукти які отримують в процесі переробки нафти.

2. Проаналізовано найкращі методи транспортування нафти. Найекономічнішим видом транспорту нафти і нафтопродуктів на далекі відстані є трубопровідний. Нафтопроводами транспортується переважна частина нафти, що видобувається, з промислів до нафтопереробних заводів. Також продуктопроводами транспортується значна частина продуктів переробки нафти від заводів до нафтобаз.

3. Проаналізовано процес утворення паливно-повітряної суміші в дизельному двигуні та згоряння палива. У дизелі паливо впорскується в стиснене повітря, що має тиск 3-4 МПа і температуру 800-1000°C.

4. Визначено асортимент дизельних палив. Нафтопереробні заводи України виробляють за ДСТУ 3868-99 дизельне паливо двох марок:

Л (літнє) - для експлуатації дизелів за температури навколишнього повітря не нижче -5°С;

З (зимове) - для експлуатації за температури не нижче -15°С.

5. У другому розділі даної роботи були розглянуті основні  методи випробування дизельного палива.

6. Було розглянуто методи визначення густини, фракційного складу, кіменатичної в’язкості, цетанового числа, температури спалаху, температури помутніння, сезоності використання палива та визначення вмісту води в дизельному паливі.

7. Показано основні прилади для випробувань дизельного палива, розкрито їх будову.

8. Опираючись на результати роботи я зробив такі висновки, що якість дизельних палив є дуже важливою. Обгрунтовується це тим, що якість палива на пряму впливає на стабільність роботи двигуна, його потужність та срок його служби. Не менше якість палива впливає на забруднення навколишсько середовища вихлопними газами.

ЛІТЕРАТУРА

1. Антипенко А.М., Сорокін С.П., Поляков С.О. Властивості та якість паливо-мастильних матеріалів – Харків: ЧП Червяк, 2006. – 213 с.

2. Окоча А.І., Білоконь Я.Ю. Автотракторні витратні

матеріали: Довідник. – К.: Фаза, 2002. – 102 с.

3. Заря Е.И., Клейпер Г.Б., Скрицников А.В., Цагарели Д.В. Нефть, топливо, экономия. – М.: Математика, 1996. – 231 с.

4. Новоселов В.Ф. Контроль качества и количества нефтепродуктов. – М.: Недра, 1994. – 150 с.

5. Лышко Г.П. Топлива и смазочные материалы. – М.: Агропромиздат, 1985. – 336 с.

6. Шпак О. Г. Нафта і нафтопродукти / О. Г. Шпак. – К.: Янсон – К., 2000. – 370 с.

7. Чулков П. В. Моторные топлива: ресурсы, качество, заменители: справочник / П. В. Чулков. – М.: Политехника, 1998. – 409 с.

8. Паливо-мастильні матеріали, технічні рідини та системи їх забезпечення / В.Я. Чабанний, В. А., Павлюк-Мороз В.А., С.О. Магопець та ін. – Кіровоград: РВЛ КНТУ, 2005. – 449 с.

9. Паливо дизельне. Технічні умови: ДСТУ 3868-99 – (Чинний від 1999.09.01). – К.: Держспоживстандарт України, 1999 (Національний стандарт України).

Посилання на електроны джерела:

[https://propozitsiya.com/ua/yak-kontrolyuietsya-yakist-palivno-mastilnih-materialiv].

[http://ena.lp.edu.ua/bitstream/ntb/11767/1/29_ocinuvannya%20ya%20.%20d%20.%20p.pdf].

[file:///C:/Users/%D0%BA%D0%B0/Downloads/%D0%9C%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BD%D1%96_%D0%BF%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%B0_%D0%91%D0%BE%D0%B9%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%BA%D0%BE_%D0%9D%D0%90%D0%A3_2017_%D0%92%D0%A1%D0%95_%D0%905.pdf].
1   2   3

скачати

© Усі права захищені
написати до нас