Поправки прибавляются в случае, когда барометрическое давление ниже 100000 Па (750 мм рт. ст.), и вычитаются, когда давление выше 102600 Па (770 мм рт. ст).
Nbsp; МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и науки РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова» Кафедра: «Тепловые двигатели и установки»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К лабораторной работе №3
По дисциплине: «Эксплуатационные материалы
В нефтегазодобывающей отрасли»
ОПРЕДЕЛЕНИЕ фракционного состава топлива
для студентов обучающихся по программе 15.03.02
«Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов»
очной и заочной форм обучения
Ижевск 2018
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА ТОПЛИВА
Цели работы:
1. Получить представление о методе определения фракционного состава топлив;
2. Научить давать оценку эксплуатационным качествам топлив по их фракционному составу.
Оборудование и материалы:
1. Прибор для определения фракционного состава топлива……1 комплект;
2. Колбонагреватель с реостатом ……………………………..….1 комплект;
3. Образец топлива ………………...……………………………...100 мл;
4. Термометр на 360°С с делением через 1 °С ………….………1 шт.
Вводная часть
Основные теоретические понятия о фракционном составе топлива
Фракция – это часть топлива, которая выкипает в определенных температурных пределах.
Фракционный состав – это важнейший показатель топлива, выражающий зависимость между температурой и количеством топлива, перегоняемого при этой температуре. Фракционный состав оценивается величинами температур перегонки топлива:
|
|
|
a ) начала перегонки – 10 % топлива;
б) выкипания – 50 % топлива;
в) конца перегонки – 90 % топлива;
г) остатком в колбе топлива после перегонки – 10 % топлива.
По величине температуры перегонки 10 % топлива судят о пусковых свойствах.
Температура перегонки 50 % топлива характеризует испаряемость средних фракций, оказывающих влияние:
- на время прогрева двигателя;
- устойчивость его работы и приемистость;
- равномерное распределение топлива по цилиндрам.
По температуре перегонки 90 % топлива судят о наличии в нем тяжелых фракций. С повышением температуры выкипания 90 % топлива увеличивается его расход и происходит разжижение масла в картере. Это вызывает повышенный износ деталей кривошипно-шатунного механизма.
Метод определения фракционного состава нефтепродуктов предназначается: для бензинов, лигроина, керосина, дизельного топлива.
Прибор для определения фракционного состава
Нефтепродуктов
Прибор состоит (см. рис. 1) из стеклянной колбы 3 емкостью 125 мл с боковой отводной трубкой 7; холодильника 1, выполненного в виде водяной ванны с проходящей в ней трубкой 8; мерного цилиндра 2 на 100 мл; электронагревателя с регулировочным реостатом 4; термометра 6 и малого цилиндра на 10 мл (на рисунке не показан).
|
|
|
Стеклянная колба для уменьшения потерь тепла помещена в жестяной кожух 5.
Рис. 1. Схема установки для фракционной разгонки нефтепродуктов:
1 – холодильник; 2 – мерный цилиндр; 3 – колба с отводной трубкой; 4 – электроплитка; 5 – металлический кожух; 6 – термометр; 7 – отводная трубка; 8 – трубка холодильника
На электронагреватель укладывается асбестовая прокладка с отверстием для дна колбы. При перегонке бензина диаметр отверстия должен быть равен 30 мм, а при перегонке керосинов и дизельного топлива – 50 мм. При определении фракционного состава дизельного топлива в ванне холодильника должна быть проточная вода с температурой на выходе не выше +30 °С, а при испытании бензина – вода со льдом.
Основная часть
Содержание и порядок выполнения работы
1. Меры безопасности. Испытуемое топливо следует предварительно тщательно обезводить – т.к. вода, попавшая вместе с нефтепродуктом в колбу, приведет при перегонке к мгновенному вскипанию и выбросу содержимого через горло колбы и почти неминуемому пожару! Топливо обезвоживается отстаиванием и обрабатывается хлористым кальцием.
|
|
|
Так же перед работой, необходимо проверить отсутствие следов воды и мути на дне склянки с образцом топлива. При их обнаружении - образец к испытанию не допускается.
2. Сухим и чистым измерительным цилиндром отмеривают 100 мл топлива и осторожно переливают в колбу 3, следя за тем, чтобы оно не попало в отводную трубку 7 колбы. Для этого нужно держать колбу отводной трубкой вверх.
Испытуемый продукт должен иметь температуру 20 ± 3°С.
3. В шейку колбы с топливом вставляют термометр 6, вмонтированный в плотно пригнанную пробку так, чтобы ось термометра совпала с осью шейки колбы, а верхний край ртутного шарика термометра находился на уровне нижнего края отводной трубки в месте припоя.
4. Отводную трубку 7 колбы соединяют с верхним концом трубки 8 холодильника при помощи плотно пригнанной пробки - чтобы отводная трубка колбы входила в трубку холодильника на 25–50 мм и не касалась стенок последней.
5. На колбу 3 с бензином надевают термозащитный металлический кожух 5.
6. Измерительный цилиндр 2, которым отмерялось испытуемое топливо, не высушивая, устанавливают так, чтобы сливная трубка холодильника входила в цилиндр не менее чем на 25 мм, но не ниже метки 100 мм и не касалась бы его стенок. Отверстие цилиндра прикрывают сверху ватой или листом фильтровальной бумаги.
|
|
|
7. Заполняют холодильник водой и поддерживают ее уровень постоянным немного выше сливного отверстия. Циркуляция воды должна быть постоянной.
8. Определяют барометрическое давление.
9. Регулируют нагрев колбы так, чтобы первая капля дистиллята упала из трубки холодильника в мерный цилиндр не ранее, чем через 5 мин и не позже, чем через 10 минут после начала нагревания.
10. Записывают температуру падения первой капли как температуру начала перегонки.
11. После падения первой капли перегонку ведут с равномерной скоростью 4–5 мл в минуту (2–2,5 капли в секунду), измерительный цилиндр пододвигают к концу трубки холодильника так, чтобы дистиллят стекал по стенке цилиндра.
12. Записывают температуры, соответствующие моментам, когда уровень жидкости в мерном цилиндре доходит до делений, соответствующих 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 % от перегоняемого количества бензина (в опыте - 100 мл).
13. После того как уровень бензина в цилиндре достигнет 90 мл, усиливают нагрев колбы так, чтобы до конца разгонки оставалось от 3 до 5 мин.
14. Записывают температуру конца перегонки. Для автомобильных бензинов моментом конца перегонки считается момент, когда ртутный столбик термометра после некоторой остановки на какой-то высоте начнет опускаться. Максимальную температуру, показанную термометром, записывают как температуру конца перегонки.
Дизельное топливо отгоняют после отгона 96 %, лигроин и керосин – 98 %.
15. После окончания перегонки выключают нагрев колбы, и дают ей остыть, сливают воду из холодильника.
16. Остаток из колбы переливают в малый мерный цилиндр (10 мл, см. п.п. 1.2) и записывают его объем.
17. Разность между 100 мл и суммой объемов дистиллята и остатка записывается как потери при перегонке.
18. Приводят температуру к нормальному барометрическому давлению по формуле: Тпр = Tзам + С,
где: Tпр – приведенная температура;
Tзам – замеренная температура;
С - поправка на барометрическое давление;
С= 0,00009 (101,3.103 – рПа) (273 + Тзам), или
С = 0,00012 (760 – pММ) (273 + Тзам)
где: рПа – барометрическое давление в Па;
pММ – барометрическое давление в мм рт. ст.
В табл. 1 приведено приближенное значение поправок, вычисленных по приведенной формуле.
Таблица 1. Величина поправок на барометрическое давление
Поправки прибавляются в случае, когда барометрическое давление ниже 100000 Па (750 мм рт. ст.), и вычитаются, когда давление выше 102600 Па (770 мм рт. ст).
При барометрическом давлении 100000–102600 Па (750–770 мм рт. ст.) поправки не вносят!
Оценка результатов испытания
1. Строят график перегонки испытуемого образца топлива в координатах: количество перегнанного топлива (объемные проценты) – температура (рис. 2).
Рис. 2. Фракционный состав бензина
Полученные результаты сравнивают с нормами по ГОСТ (ТУ), т.е. с кривыми фракционного состава типовых сортов топлива. Необходимо учитывать, что кривые этих топлив (рис. 3) дают предельные значения фракционного состава.
2. Установив сорт топлива, сравнивают полученные характерные точки фракционного состава с требованиями стандартов и делают выводы о соответствии топлива по этому показателю техническим нормам.
По ГОСТ (ТУ) допускается отклонение данных фракционного состава автомобильных бензинов от нормы в сторону повышения для температуры:
перегонки 10 % на 1 °С;
перегонки 50 % на 2 °С;
перегонки 90 % на 2 °С;
конца перегонки на 3 °С.
Допускается также увеличение остатка в колбе на 0,3 %;
Рис. 3. Кривые фракционного состава типовых топлив:
1 – бензина; 2 – керосина; 3 – дизельного топлива; q – количество перегнанного топлива, %;
t – температура перегонки фракций, °С
3. По номограмме (рис. 4) делают эксплуатационную оценку бензина (см. далее п. 3).
Рис. 4. Номограмма для эксплуатационной оценки бензинов:
где области: 1 – возможного образования паровых пробок; 2 – легкого пуска двигателя; 3 – затрудненного пуска двигателя; 4 – практически невозможного пуска двигателя; 5 – хорошей приемистости и устойчивой работы двигателя; 6 – плохой приемистости
и неустойчивой работы двигателя; 7 – незначительного разжижения масла в картере;
8 – заметного разжижения масла; 9 – интенсивного разжижения масла в картере
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 473; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!