Файл: Итинская, Н. И. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 122
Скачиваний: 1
живаются подтекания, просачивания, а иногда и капель ные потери. Наблюдались случаи хранения дизельного топлива в резервуарах, имеющих на внешней поверхно сти влажные темные пятна из-за проникновения топлива через микропоры и волосовые трещины в швах резервуа ров. По лабораторным исследованиям при радиусе пятна
10 см суточные потери дизельного топлива составляют
40—50 г.
Большие потери наблюдаются при недосливе нефте продуктов и их прилипании к стенкам тары. Потери, на блюдаемые при недосливе продуктов из стандартной 200литровой бочки, в среднем составляют: керосина 2,0 кг,
дизельного топлива 2,2—2,4 кг, дизельного масла около
3,5 кг.
При перемене сорта перевозимого продукта автоци стернами неизбежно смешение вновь залитого продукта с остатками, что ведет к ухудшению качества. При про мывке автоцистерны эти остатки бесцельно пропадают.
Наблюдались случаи плохой герметизации резервуа ров, особенно с дизельными топливами: дыхательных клапанов нет или они не работают, горловины покороб лены, прокладок нет, часто плохо закрыты, а иногда и открыты крышки. Все это способствует загрязнению и обводнению дизельного топлива. Неисправны хлопушки, сифонные краны, задвижки, муфтовые соединения, подъем ные трубы, фланцы и др. Необходимо немедленно исправ лять замеченные неполадки в оборудовании приемо-раз даточных патрубков резервуаров, особенно в запорных устройствах. Во всех разъемных соединениях нужно следить за состоянием прокладок. Замеченные неисправ ности следует немедленно исправить хотя бы временными мерами (подтяжкой, замазкой, пластырями и др.), а пос ле опорожнения резервуаров надежно отремонтировать их или выбраковать.
Для уменьшения потерь необходима своевременная притирка и переборка кранов, вентилей, уход за сальни ками, прочеканка швов, снабжение люков бензостойкими прокладками и т. д. Очень часто неисправности сальни ков приводят к большим потерям в насосных установках. Эти виды потерь можно исключить при добросовестном отношении обслуживающего персонала к своим обязан ностям; своевременном проведении профилактического и текущего ремонтов оборудования и сооружений; пра вильном техническом оснащении нефтехозяйства.
153
Чтобы уменьшить потери при транспортировке, необ ходимо следить за исправностью оборудования автоци стерн и своевременным проведением профилактики и ремонта; большие потери наблюдаются при переполнении цистерн, в летнее время нужно наполнять на 90% объема, нельзя допускать разлива дизельного топлива.
В практике эксплуатации машин, кроме потерь, на блюдаются случаи перерасхода нефтепродуктов, которые зависят от конструктивных особенностей двигателей, их технического состояния, правильности регулировок, ор ганизации эксплуатации машин. Перерасход вызывает неправильная организация заправки машин нефтепро дуктами, большие холостые перегоны, небольшая загруз ка трактора, короткие гоны, работа двигателя на богатой смеси, повышенное нагарообразование, неправильная ре гулировка системы питания, неполнота сгорания топлива и многое другое.
§ 11. Меры предосторожности при использовании дизельных топлив
Пары дизельного топлива и керосина оказывают более сильное раздражающее действие на слизистые оболочки носоглотки и глаз, чем пары бензина, отравляющее дей ствие их также сильнее. В то же время случаи отравления парами дизельного топлива крайне редки. Это объясняет ся тем, что дизельное топливо имеет тяжелый фракцион ный состав, поэтому концентрация паров в воздухе бывает очень незначительной. Предельно допустимая концент рация паров дизельного топлива — 0,3 мг/л. Даже если дизельное топливо будет находиться в комнате в открытой канистре, такой концентрации не будет.
При острых отравлениях у пострадавших отмечается быстрая утомляемость, больного клонит ко сну, появляет ся шум в ушах, нарушается дыхание и пищеварение. При хронических отравлениях появляются головные боли, теряется аппетит, нарушается сон, человек худеет, появ
ляются боли в сердце, в значительной мере теряется трудоспособность.
При отравлении жидким дизельным топливом или ке росином наблюдаются явления, схожие с опьянением: го ловокружение, слабость, немеют конечности. При попа
дании больших доз дизельного топлива внутрь организма может наступить смерть.
При частом попадании на кожу дизельного топлива появляются различные кожные заболевания, иногда труд ноизлечимые экземы. Заболевания кожи чаще наблюдают ся у работников, промывающих детали, у заправщиков нефтепродуктов, у работников иефтехимлабораторий.
Чтобы предупредить возможные отравления, в поме щениях с повышенной концентрацией паров топлив необ ходимо создавать приточно-вытяжную вентиляцию. При ремонте и чистке резервуаров их следует предваритель но продувать воздухом или горячим паром. Слив и налив дизельного топлива — только закрытым способом.
Для предупреждения раздражающего действия топли ва на кожу рекомендуется пользоваться защитными ма зями. Нужно периодически подвергать работников меди цинскому осмотру. В основном эти меры профилактики такие же, как и при работе с бензином.
В случаях отравления необходимо возможно быстрее вынести пострадавшего на чистый воздух и вызвать вра ча. До прибытия врача оказать первую помощь: сделать искусственное дыхание (нужно, чтобы лица, связанные с применением нефтепродуктов, знали приемы искусствен ного дыхания), дать успокоительные валерьяновые кап ли и понюхать нашатырный спирт, если есть возмож ность, дать подышать чистым кислородом.
В настоящее время имеется тенденция облегчения ди зельных топлив. При этом, несомненно, увеличиваются ресурсы дизельных топлив, но содержание в них большого количества легких фракций приводит к большим потерям топлива за счет его испарения, повышает ядовитость, снижает температуру вспышки, что делает дизельное топ ливо более огнеопасным. Особенно внимательно нужно относиться к применению дизельного топлива и соблю дать меры предосторожности при эксплуатации двигате лей, работающих в закрытых помещениях.
12. Методические указания к выполнению лабораторной работы и типовые задачи
По материалу, изложенному в IV главе, выполняется одна лабораторная работа № 4 «Исследование топлива для дизельных двигателей». На выполнение работы требуется 4 ч.
Цель работы. Ознакомить студентов с определением наиболее важных показателей качества топлив для быстро
155
ходных дизельных двигателей. Научить студентов оцени вать эксплуатационные свойства топлив по паспорту и требованиям ГОСТ. По данным анализа установить сорт и марку топлива, дать заключение о его эксплуатацион ных свойствах и возможностях применения (в каких дви гателях; время года; нужны ли, если да, то какие меры борьбы с сернистой коррозией и др.).
Содержание работы. Студенту дают образец топлива и к нему ряд дополнительных данных, например: цетано вое число, содержание фактических смол, кислотность
и фракционный состав (определяли при исследовании бензина).
Самостоятельно должны быть выполнены следующие работы. Зафиксировать результаты внешнего осмотра образца (цвет, прозрачность, наличие механических при месей и воды), проверить наличие активных сернистых соединений (проба на медную пластинку, глава IV, § 7, а).
Определить кинематическую вязкость |
при |
20° (глава |
||||
IV, § 2, б). Определить содержание серы сжиганием топ |
||||||
лива в калориметрической бомбе (глава IV, § |
7, в). |
Оце |
||||
нить склонность топлива к лакообразованию |
(глава |
IV, |
||||
§ а). |
Определить |
температуры |
вспышки |
(глава |
IV, |
|
§ 8, в), |
помутнения |
и застывания |
(глава |
IV, |
§ 3). |
|
Результаты исследования. Но полученным данным сту дент должен составить паспорт исследуемого топлива (об разец дизельное топливо марки «3» — приведен в таб лице 16), в графу «Испытания» внести данные, получен ные от преподавателя и при исследовании. По паспорту нужно подобрать сорт и марку топлива. Прежде всего по содержанию серы определить, к какому сорту отно сится топливо — малосернистому или сернистому, а затем по температуре застывания — марку. Для данной марки топлива выписать требования ГОСТ. По имеющимся от клонениям исследуемого образца от требований стандарта дать заключение о его эксплуатационных свойствах и возможностях применения образца.
Заключение о качестве. Исследуемый образец (марка «3») относится к зимнему топливу для быстроходных ди зелей, полученному из сернистых нефтей. Пониженное цетановое число свидетельствует об ухудшении пусковых качеств, что может вызвать более жесткую работу дизеля. Данная марка топлива рекомендуется для примене ния при окружающих температурах воздуха от нуля до минус 30 , но повышенная температура помутнения (— 18°)
156
Т а б л и ц а 16
|
Показатель качества |
|
Данные |
|
Имеющие |
|||
|
|
ГОСТа |
испытания |
ся откло |
||||
|
|
|
|
|
нения |
|||
Цетановое число, не менее |
|
45 |
|
43,0 |
—2 |
|||
50% |
перегоняется |
при |
t° , |
250 |
|
245 |
- f 5 |
|
не выше |
|
|
|
|
|
|
|
|
90% |
перегоняется |
при |
t° , |
340 |
|
340 |
Нет |
|
не выше |
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержание серы, |
%, не более |
0,6 |
|
0,5 |
+ 0,1 |
|||
Фактические смолы, мг/100 мл, |
40 |
|
50 |
—10 |
||||
не |
более |
|
|
|
|
|
|
|
Кислотность, мг/100 мл, не бо |
5 |
|
3,5 |
+ 1,5 |
||||
лее |
|
|
|
|
_ |
|
|
|
Содержание лака, мг/100 мл |
|
20 |
|
|||||
Вязкость при 20°, |
сСт |
|
2,2—3,2 |
3,9 |
- 0 ,7 |
|||
Температура, град: |
|
|
|
|
|
|||
вспышки, не ниже |
|
35 |
|
38 |
+ 2 |
|||
помутнения, |
не выше |
|
—25 |
|
—18 |
—7 |
||
застывания, |
не выше |
|
—35 |
|
—35 |
Нет |
||
Испытания на медную пла |
|
Выдерживают |
|
|||||
стинку |
|
|
|
|
|
|
|
|
Механические примеси, % |
|
Отсутствуют |
Следы |
|
||||
Вода, |
% |
|
|
|
|
Отсутствует |
|
позволяет использовать топливо только при небольших морозах (—15—20°). Повышенные вязкость (3,9) и тем пература помутнения позволяют предположить, что ис следуемый образец смешан с летним топливом. Увеличен ная вязкость вызовет повышенные затраты энергии на преодоление внутреннего трения, ухудшение процесса смесеобразования, неполное сгорание и догорание топ лива в такте расширения. Коррозия деталей двигателя при использовании исследуемого образца будет ниже, чем стандартного (меньше серы и органических кислот), а нагарообразование больше (высокое содержание лака и повышенное количество смол). Наличие в топливе меха нических примесей требует его фильтрации перед заправ кой в бак машин.
ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ Задача № 1
Определить количество воздуха, израсходованного при сжига нии 20 л дизельного топлива следующего состава: С = 85,4%,
Н = 13,2%; S = 0,8%; О = 0,6%; р^°= 0,825, если анализ продук
тов сгорания дал следующие результаты: СО, = 10,5%; О, = 5,1%; СО = 0,4%; SO, = 0,85%.
157
Г о ш е п и о
а) Определяем массу сгоревшего топлива Р:
|
|
Р = pF; Р = 0,825x20 =16,50 |
кг. |
||
б) Подсчитываем теоретически необходимое количество воз |
|||||
духа: |
|
r |
2,67C + 8II + S — О |
|
|
|
|
|
|||
|
|
Ltoop= -------- 2372--------- КГ/КГ| |
|||
|
г |
2,67x85,4 + 8x13,2 + 0,8 - 0 ,6 |
, |
||
|
Ь„„„п = |
------------------- ^г^г-т,--------------------=14,38 кг/кг. |
|||
|
теор" |
|
|
23,2 |
|
в) |
Подсчитываем коэффициент избытка |
воздуха а : |
|||
|
|
а= ■ |
1 |
|
|
|
|
3,67 (0 2 —0.5СО) ' |
|||
|
|
|
1 - |
||
|
|
|
|
N. |
|
Предварительно определим количество азота N2: |
|||||
|
N2 = 1 0 0 - (С02 + S02 + 0 2 + СО) = 83,15. |
||||
|
|
__ |
|
1 |
|
|
|
‘ |
3,67(5,1-0,5-0,4) = 1 ' 27° ' |
||
|
|
|
|
83,15 |
|
г) |
Определяем действительно израсходованное количество во |
||||
духа 7/действ- |
|
|
|
|
^действ = а 7,теор.
„ -^действ = 1,275 X 14,38 = 18,33 кг/кг, а для 20 л в 16,5 раза больше, т. е. 302,4 кг.
Задача № 2
Дизельное топливо, состоящее из смеси равных количеств углеводородов С16Н31 и С10Н7СН3, сгорело в двигателе с коэффициентом избытка воздуха а = 1,3. Определить теплоту сгорания (Увыс, <?низ), -^действ 11 цетановое число.
Р е ш е н и е
а) Зная из каких углеводородов состоит топливо, определяем % содержания С и Н:
|
12X16+1X34 = 206; С = 83,49%; Н = 16,51%; |
||
м с,0н,сн3= 12х 10+ 1Х7+ 12 + 1х З=172; |
С = 85,8%; 11 = 14,2%. |
||
Средний состав будет С = 84,645%; Я = |
15,355%. |
||
б) |
Определяем |
()выс и <2НИЗ по формулам Менделеева |
|
^выс |
81С+ 300Н, |
(?ВЬ1С= 81 х84,645 + 300х 15,355= 11462 ккал/кг; |
|
<?низ=81С + 246Н; |
QHH3 =81x84,645 + 246x15,355 = 10633 ккал/кг, |
158
в) |
Определяем |
|
|
|
|
|
r |
|
2,67С + 8Н |
|
|
|
2,67x84,645 + 8х15,355_ |
■Чеор— |
23,2 |
КГ/КГ; |
^теор— |
23,2 |
||
|
|
|
|
= |
15,03 кг/кг. |
|
г) |
Определяем |
|
|
|
|
|
|
Действ = “ ''тсор 5 |
^действ = 1.3Х 15,03= 19,54 кг/кг. |
д) Определяем цетановое число.
Если сгорало равное количество цетана С10Н34 и а-метилнафта- лина С10Н7СН3, то цетановое число смеси равно 50 единицам.
Вопросы для повторения
1. Какие эксплуатационные требования предъявляются к топливу для дизельных двигателей?
2. Что такое вязкость? Единицы ее измерения, размерность.
3.Охарактеризуйте фазы горения дизельного топлива.
4.Что называется цетановым числом и что оно характеризует?
5. Какие углеводороды обеспечивают мягкую работу дизеля?
6.Какие углеводороды нежелательны в дизельных двигателях, почему?
7.Что называется температурами помутнения и застывания?
8.Что называется температурами вспышки и самовоспламенения?
9.Причины нагарообразования в дизельных двигателях.
10.Причины газовой и жидкостной сернистой коррозии деталей
двигателя.
И. Меры борьбы с сернистой коррозией.
12.Почему недопустимо содержание воды и механических примесей
втопливах для быстроходных дизельных двигателей?
13.Марки топлив для быстроходных дизелей.
14.Состав, свойства, марки топлив для тихоходных дизелей. 15* Какие потери дизельных топлив наблюдаются при их тран
спортировке и хранении?
16.Какие меры борьбы с количественными потерями?
17.Какие меры борьбы с качественными потерями дизельных топлив?
18.От каких факторов зависит качество отстоя дизельных топлив?
19.Для чего нужна фильтрация топлив перед их заправкой в дви гатели?
20.Какие сорта дизельных топлив более огнеопасны — летние или зимние?
21.Меры предосторожности при работе с дизельным топливом.