Определение фракционного состава топлив
Приборы и оборудование
Прибор для перегонки нефтепродуктов по ГОСТ 1392–63 (рис. 3),
цилиндры измерительные на 10 и 100 мл, круглодонная колба без шлифа
на 200 мл, термометр с пробкой, электрическая плитка.
Краткие теоретические сведения
Фракционный состав топлива характеризует испаряемость его от-
дельных фракций по температурным пределам при стандартных условиях.
В отличие от химически однородных веществ, таких как вода, спирт
и др., имеющих постоянную температуру кипения, которая зависит только
от барометрического давления, углеводородные топлива являются слож-
ной смесью индивидуальных углеводородов кипящих при различных тем-
пературах.
График, показывающий зависимость объема отогнанного топлива
(в %) от температуры, называется кривой перегонки. Кривая перегонки да-
ет наглядное представление о фракционном составе топлива.
По характерным точкам на кривой фракционного состава можно
приближенно судить о некоторых эксплуатационных качествах бензина.
Например, температура выкипания 10 % бензина характеризует его пуско-
вые свойства, в частности возможность пуска при низких температурах
воздуха.
Температура выкипания 50 % бензина характеризует необходимую
интенсивность подогрева впускного трубопровода, а также скорость про-
грева двигателя и возможность более быстрого прекращения обогащения
горючей смеси при пуске.
Температура выкипания 90 % бензина и конца разгонки достаточно
полно характеризует его противоизносные свойства, так как с повышением
этих температур увеличивается количество тяжелых трудноиспаряющихся
фракций, попадающих в цилиндры в капельножидком состоянии и смы-
вающих масляную пленку с зеркала цилиндра.
Порядок выполнения работы
Отмерить измерительным цилиндром 100 мл испытуемого топлива и
перелить его в колбу.
При переливании колбу нужно держать таким образом, чтобы отвод-
ная трубка находилась в верхнем положении. В шейку колбы вставить
пробку с термометром, при этом ось термометра должна совпадать с осью
колбы, а верх ртутного шарика должен находится на уровне нижнего края
отводной трубки в месте ее припая.
Заполненную колбу установить на место и закрыть кожухом. Изме-
ритель-цилиндр (рис. 3), не высушивая, следует поставить под нижний ко-
нец отводной трубки холодильника так, чтобы трубка входила в цилиндр,
но не ниже метки 100 мл.
Рис. 3. Прибор для определения фракционного состава топлива:
1 – колба с образцом топлива; 2 – холодильник; 3 – термометр;
4 – мерный цилиндр; 5 – электроподогреватель; 6 – кожух
После проведения дополнительных операций приступаем непосред-
ственно к перегонке:
1. Включить электроплитку. Интенсивность нагрева должна быть та-
кой, чтобы первая капля дистиллята упала из трубки холодильника через
5–10 мин.
2. Температуру, показанную термометром в момент падения первой
капли, условно принять за температуру начала перегонки.
3. Дальнейшую перегонку вести со скоростью 4–5 мл/мин, что соот-
ветствует 20–25 каплям за 10 секунд. Запись показаний термометра произ-
водить через каждые 10 мл, перегонки дистиллята.
4. После отгона 90 % дистиллята нагрев колбы регулировать так,
чтобы до конца перегонки прошло 3–5 минут. Перегонку закончить, когда
ртутный столбик на термометре остановится. В этот момент записать тем-
|
пературу конца перегонки, выключить подогрев, снять верхний кожух и
дать колбе охладиться в течение 5 мин.
5. После остывания колбы достать термометр и снять ее с прибора.
Остаток слить в цилиндр 10 мл, и замерить с точностью до 0,1 мл.
Обработка результатов испытаний
Результаты испытаний и стандартные значения испаряемости бензи-
на занести в табл.1.
На основании табличных денных построить график определения
фракционного состава бензина. Кривые стандартных бензинов строятся по
характерным точкам, указанным в стандарте рис. 4.
V, %
t, ºC
Рис. 4. Кривые испаряемости стандартных бензинов ГОСТ 16350
1 – бензин 5 класса; 2 – бензин 3 класса; 3 –бензин 1 класса
Кривая перегонки имеет четкие границы начала и конца перегонки.
Потери на испарение вычисляются арифметически, как разница объема то-
плива до и после окончания перегонки с учетом остатка.
Характерная кривая разгонки бензина показана на рис. 5.
|
V, % 100
Концевая фракция
Рабочая фракция
Пусковая
фракция
tнк
t10
t50
t90
tкк
t, ºC
Рис.5. Характерная кривая разгонки бензина
Характерными фракциями автомобильных бензинов являются:
– температура начала перегонки и появления первой капли tн.к;
– пусковая 10%-ная фракция, по которой определяют возможность
запуска ДВС при отрицательных температурах;
– 50%-ная фракция, влияет на время прогрева и приемистость двига-
теля;
– 90%-ная фракция, характеризует склонность бензина к конденса-
ции;
– 50%-ная и 90%-ная фракции составляют рабочую фракцию;
– температура конца перегонки tк.к..
Возможность запуска двигателя на данном бензине можно опреде-
лить по эмпирической зависимости:
Tв =
T10
2 - 50,5
(4)
где Тв – температура окружающего воздуха при которой возможен за-
пуск ДВС, ºС.
По данным исследований определить температуру воздуха, при кото-
рой возможен запуск ДВС на испытуемом топливе.
|