Лабораторна робота № 6 оцінка низькотемпературних властивостей дизельного палива

Мета роботи.Вивчити методику дослідження граничної температури фільтрівності, температури помутніння і застигання обезводненого дизельного палива та вплив цих показників на роботу двигуна.

Завдання.Провести вимірювання граничної температури фільтрівності, температури помутніння та застигання дизельного палива і, співставивши результати досліджень із стандартними вимогами, дати оцінку експлуатаційних властивостей.

Загальні відомості

Температура застигання нафтопродуктів істотно впливає на якість їх використання. Зокрема, температура застигання палива обмежує можливість запуску холодного двигуна.

Практично важливішою є температура помутніння палива, за якої утворюються кристали парафінових вуглеводнів. Це явище зумовлює значне зростання в’язкості палива, порушення роботи насоса внаслідок забивання фільтрів кристалами і порушення подачі нафтопродукту. Прокачувальну здатність палива точніше характеризує гранична температура фільтрівності.

Низькотемпературні властивості дизельного палива можна покращувати завдяки додаванню присадок – депресорів (співполімерів етилену з вінілацетаном) або розведенню реактивним паливом, бензином.

Методика виконання роботи

Граничну температуру фільтрівності дизельного палива визначають за допомогою апарата ТФХФ.

Конструктивно апарат ТФХФ містить: охолоджувальну баню, компресорну систему охолодження, системи індикації і регулювання температури охолоджувальної бані, вакуумну систему.

Всередину кожуха охолоджувальної бані вставляють вимірювальну посудину 8 (рис. 6.1, а) з досліджуваним паливом, відокремлену від кожуха дротяним каркасом. На вимірювальній посудині зроблено кільцеву позначку, що відповідає об’єму 45 см³. Вимірювальна посудина 8 закривається пробкою 7, в якій є три отвори: для піпетки 5, термометра 6 і з’єднання з атмосферою. Піпетка 5 щільно з’єднується з фільтром 10.

Фільтр (рис. 6.1, б) складається з наступних складових частин: латунного корпуса 5 з різьбовим отвором, у якому в оправці 9 розміщена фільтрувальна сітка 8 (з’єднання ущільнюється прокладкою 6 з оливостійкої пластмаси), латунної гайки 1 з натискним 2 і проміжним 4 кільцями й ізоляційними прокладками 3 для щільного з’єднання верхньої частини корпусу фільтра з нижньою частиною піпетки. Фільтрувальна сітка 8 має діаметр 15 мм, виготовлена з бронзового дроту з розміром отворів 45 мкм. Латунний циліндр 10 з зовнішньою різьбою вкручується в отвір корпусу 5 для стискання сітки 8 між оправкою 9 та прокладкою 6 і кільцем 7. У нижній частині циліндр 10 має чотири канавки, які забезпечують стікання проби палива у вимірювальну посудину.

Вакуумна установка (рис. 6.1, а) містить: вакуумний насос, регулятор вакууму 1, трубку рівня 2, з’єднувальні трубки 3; U-подібний манометр 12; триходовий запірний кран 4.

Перед випробуванням установку підготовлюють до роботи, а досліджуване дизельне паливо обезводнюють, збовтуючи його впродовж 10...15 хв свіжопрожареним і подрібненим сульфатом натрію або зернистим хлористим кальцієм. Далі паливо відстоюють і фільтрують. Наповнивши вимірювальну посудину до позначки, що відповідає 45 см³ обезводненим паливом, закривають її пробкою із термометром, піпеткою та фільтром. Нижня частина фільтра повинна бути на дні вимірювальної посудини, термометр розміщують паралельно піпетці, а нижній його кінець не доходити до дна посудини на 1,50,2 мм.

Встановивши вимірювальну посудину у дротяний каркас, їх разом опускають в охолоджувальну баню та приєднують до піпетки трубопровід. Натиснувши на кнопку КОНТРОЛЬ, ручкою РЕГУЛЮВАННЯ задають температуру охолоджувальної бані мінус 340,5 С.

Якщо температура помутніння досліджуваного дизельного палива відома, визначення граничної температури фільтрівності розпочинають з температури, яка вища від температури помутніння не менше, ніж на 5 С. Після досягнення вказаної температури, запірним краном з’єднують фільтр із розрідженням (200 мм вод. ст.), вмикають секундомір і стежать, як паливо наповнюватиме піпетку. Як тільки паливо дійде до позначки на піпетці, зупиняють секундомір і запірним краном з’єднують піпетку з атмосферою, дозволяючи паливу стекти у вимірювальну посудину. Випробовування проводять послідовно охолоджуючи паливо на 1 С. Температуру, при якій припиняється протікання палива через фільтр (у прямому чи зворотному напрямі) або час наповнення піпетки перевищує 60 с, приймають за граничну температуру фільтрівності.

Температури помутніння та застиганнядизельного палива визначають використовуючи скляну пробірку з подвійними стінками 3 (рис. 6.2), внутрішній діаметр якої 25–33 мм, а зовнішній – 35–43 мм. На внутрішній стінці пробірки виконано кільцеву позначку на висоті 40 мм від дна. Якщо проміжок між стінками пробірки з’єднаний з атмосферою, в нього наливають 0,5–1,0 мл сірчаної кислоти для попередження появи роси на стінках.

Увнутрішню частину пробірки наливають досліджуване паливо до кільцевої позначки. Пробірку закривають пробкою 6 з термометром 4 і мішалкою 7.

Резервуар капіляра термометра повинен розташовуватись на відстані 15 мм від дна пробірки і на однаковій відстані від стінок. Пробірку опускають в шахту мікрохолодильника 2 (можливе використання апарата ТФХФ); паливо в процесі охолодження перемішують із частотою 60–100 об/хв. Після зменшення температури на 1С пробірку виймають з мікрохолодильника і візуально проводять порівняльний аналіз прозорості палива, що охолоджується, з паливом, яке заливалось у пробірку. Тривалість візуального спостереження не повинна перевищувати 12 с у зв’язку з підвищенням температури палива і утворенням роси на поверхні пробірки. Температуру помутніння фіксують за умови погіршення прозорості охолодженого палива, появи білої муті. Подальше зменшення температури спричиняє утворення кристалів. За температуру початку кристалізації приймають показ термометра під час появи перших кристалів, які спостерігаються неозброєним оком. Паливо втрачає рухомість, коли окремі кристали утворюють просторову решітку. Температуру замерзання палива фіксують, якщо нахил пробірки на 45 не впливає на зміну положення меніска.

Дослідження проводять з трикратним повторенням і визначають середнє арифметичне значення вимірюваної температури.

Зміст звіту

1. Назва і мета роботи.

2. Опис послідовності виконання лабораторної роботи із зображенням схеми обладнання для визначення температури помутніння і замерзання дизельного палива.

3. Результати і висновки досліджень.

Питання для самоконтролю

1. Яку температуру прийнято вважати температурою замерзання дизельного палива і як вона відображена в умовному позначенні палива?

2. Проаналізувати вплив температури замерзання дизельного палива на роботу двигуна.

3. Охарактеризувати методику визначення температури помутніння, застигання та граничної температури фільтрівності дизельного палива.

4. Як зменшити температуру замерзання дизельного палива, не погіршуючи його властивостей?

5. Назвати рідини, які використовуються для полегшення запуску двигунів при низьких температурах і пояснити характер їх дії.

6. Вказати граничне значення температури застигання палива, при якому забезпечується нормальна робота дизельного двигуна.

7. Проаналізувати температуру замерзання різних типів вуглеводнів.

8. Яку температуру приймають за граничну температуру фільтрівності?

Рекомендована література: 1, с. 64-65, 75-77; [3, с. 70-77]..