SU1608581A1

SU1608581A1 - Способ определения цетанового чи зла дизельного топлива

Info

Publication number: SU1608581A1
Application number: SU884457130A
Authority: SU
Inventors: Vladimir G Gorodetskij; Igor M Nikitin; Aleksandr V Yakovlev
Original assignee: Gnii Khimmotologii
Priority date: 1988-06-17
Filing date: 1988-06-17
Publication date: 1990-11-23

Description

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

....SU,.. η 1608581 А1 <51)5 G 01 N 33/22__

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗ ЭБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГГНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

157130/23-04 '.06.88

1.11.90. Бюл. №43 ий институт по химмотологии . Г. Го ро де цкий, И.М.Никитин .Яковлев (21) 44 (22) 17 (46) 23 (71) Государственный научно-исследовательск!

(72) В и А.В (53)065.75(088.8) (56) М гтодика оценки цетановых чисел по совпадению вспышек. ГОСТ 3122-67.

Азэв В.С., Туголуков В.М., Кукушкин А.А., ц С.М. Химия и технология топлив и 1978. № 1, с. 42-44.

ОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕТАНОВОЗЛА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА обретение относится к нефтехимии, в юти к определению цетанового числа

Ливши! масел.

(54) СГ

ГО ЧИ (57) Из частно дизельного топлива. Цель - упрощение способа и ние веДут путем попеременного нанесения повышение его точности. Определе дозированного объема испытуемого топлива'на поверхность реактора, нагретую до температуры воспламенения дизельного топлива, регистрации воспламенения топлива. Стадию регистрации проводят измерением длительности задержки воспламенения испытуемого топлива при температуре в реакторе 500 + 10°С, определяемой с момента подачи топлива в реактор, а цетановое число рассчитывают по ф-ле Ν_Μ= 45,5-а(Ти-594)ц.е., где Νη~ цетановое число испытуемого топлива, ц.е.: Ти - длительность задержки воспламенения испытуемого топлива, мс; а = 0,14 + 0,02 коэффициент пропорциональности ц.е./мс. Поверхность реактора может быть снабжена пористым покрытием в виде обезвоженного силиката натрия. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

ию топлив, и может быть ельных топлив в организациях, занифиг.1 изображена схема экспериИз обретение относится к исследованию материалов путем определения их физикомеханцческих свойств, в частности к исследован использовано для оценки воспламеняемости диз, мающихся разработкой новых марок дизельных топлив.

На ментальной установки для определения задержек график соб.

Экспериментальная установка состоит из реактора 1, дозирующего устройства 2, электронного блока 3, формирующего измеряемые сигнал, контрольно-измерительных воспламенения топлив: на фиг.2 :й, поясняющие предлагаемый споприборов 4 и 5. Реактор и дозирующее устройство расположены соосно один под другим. Реактор снабжен электронагревателем 6, термопарой 7, отверстиями для ввода топлива 8, продувки реактора воздухом 9 и регистрации свечения 10. Дно реактора 11-е — силикатным покрытием, сменное.

Дозирующее устройство представляет собой охлаждаемый водой цилиндр с окнами для оптической системы регистрации падения капли. Эта система, включающая источник 12 света, собирающие линзы 13 и световод .14 для передачи светового излучения к фотодатчику, сфокусирована на ось цилиндра. Капля топлива, выдавливаемая из бачка 15 в верхней части дозирующего устройства через капилляр 16, падая вдоль

1608581 А1 оси, расфокусирует оптическую систему, что приводит к уменьшению светового потока на фотодатчик, преобразуемого затем в электрический сигнал.

Воспламенение топлива в реакторе также регистрируется оптическим методом: световое излучение из реактора по световоду 17 передается к фотодатчику и преобразуется в электрический сигнал. Электронные преобразователи сигналов с фотодатчиков падения и воспламенения капли, формирующие соответственно передний и задний фронты измеряемого Сигнала, расположены в электронном блоке. В этом блоке также размещены микрокомпрессор и система включения продувки реактора. В комплект контрольно-измерительных приборов входят электронно-счетный частотомер для регистрации измеряемого сигнала и потенциометр для регистрации температуры в реакторе.

Поверхность реактора, на которую наносятся капли испытуемого и эталонного топлив, снабжают пористым покрытием. В качестве пористого покрытия поверхности реактора может быть использован обезвоженный силикат натрия. Покрытие получают нанесением на поверхность водного раствора силиката натрия и последующим нагревом ее до 600-700°С. Такое покрытие как бы впитывает наносимую на него каплю топлива. При этом предотвращается разбрызгивание топливной капли, за счет чего уменьшается случайная ошибка определения задержки воспламенения. При использовании силикатного покрытия средняя квадратичная погрешность определения задержки воспламенения составляет 10 мс, в то время как без такого покрытия - 20-30 мс.

Способ реализуют следующим образом.

Подготавливают установку к проведению испытания: включают подачу охлаждающей воды к дозирующему устройству, включают питание приборов и электронагревателя, напряжение питания нагревателя устанавливают таким, чтобы после стабилизации температурного режима температура в реакторе не выходила за. пределы диапазона (500 ± 10)°С. В бачок заливают испытуемое топливо и устанавливают его в дозирующее устройство. Наддувая бачок воздухом, выдавливают каплю топлива через капилляр, регистрируют воспламенение топлива в реакторе по характерному хлопку, записывают показания электронно-счетного частотомера, измеряющего длительность задержки воспламенения, послечего продувают реактор воздухом, очищая его от продуктов сгорания. Таким образом проводят еще 3-4 определения задержки воспламенения испытуемого топлива. На основании полученных результатов определяют средние арифметические значения задержек воспламенения испытуемого топлива и определяют цетановое число испытуемого топлива.

На фиг.2 приведена зависимость задержек воспламенения товарных дизельных топлив от их цетанового числа, определенного стандартным моторным методом на установке ИДТ-69 (зависимость 1 при Т = =480°С, 2 - при Т = 490°С, 3 - при Т = 500°С, 4 - при Т = 510°С, 5 - при Т = 520°С). Величину задержки воспламенения каждого топлива определяют как среднее арифметическое нескольких последовательных определений. Среднее квадратичное отклонение экспериментальных точек от полученной зависимости составляет 10 мс.

Как видно из графика (фиг.2) зависимость между длительностью задержки воспламенения т_и и цетановым числом дизельных топлив апроксимируется эмпирической формулой

Nh = No -а( т_и - το), ' (1) где Ии - цетановое число испытуемого топлива, ц.ч.;

No ~ цетановое число топлива, взятого в качестве реперной точки, ц. ч.;

т_и - длительность задержки воспламенения испытуемого топлива, мс:

то - длительность задержки воспламенения топлива, взятого в качестве реперной точки, мс;

а = 0,14 + 0,02 - коэффициент пропорциональности, ц.е./мс.

За реперную точку приняты цетановое число No = 45,5 и длительность воспламенения То = 594 (среднее значение 16 опытов) термостабильного реактивного топлива Т-6, имеющего температуру начала кипения 195°С и температуру 90% перегонки 290°С. Выбор топлива Т-6 в качестве эталонного обусловлен тем, что оно имеет достаточно стабильный компонентный состав.и по своим физико-химическим показателям близко к дизельным топливам.

После подстановки известных величин в формулу (1) (цетановое число и длительность задержки воспламенения) получено

Nn = 45.5-a(r_M -594) ц.е., (2) ’ где а = 0,14 + 0,02 ц.е./мс.

По полученным экспериментальным путем длительностям задержки воспламенения испытуемого топлива по формуле (2) рассчитывают его цетановое число.

.В таблице приведены результаты экспе, риментального определения цетанового чисга четырех дизельных топлив по ГОСТу и по предлагаемому способу.

/1з таблицы видно, что совпадение результатов определения цетанового числа дизь льных топлив 3-0,2, ДА и Л-0,2 удовлетворительное.

1о сравнению с известным предлагаеспособ определения цетанового числа мый дизельного топлива методически более прос ния приЧ| жки то в числ;

занимает 15-25 мин. Предлагаемый т, так как в соответствии с ним испытапроводят при постоянной температуре, ем время на каждое определение задервоспламенения составляет 1,5-2 мин, в юемя как при определении цетанового и в соответствии с известным способом испьтания проводят при меняющейся температуре в реакторе до тех пор, пока не будет найдена минимальная температура самовоспламенения топлива. Испытание при этом способ обеспечивает большую точность oriредепения цетанового числа. Например, при испытании дизельного топлива марки 3, 4 ленн ной способу получают значение ЦЧ = 54, т.е. расхождение со стандартным ЦЧ составляет j ц.е. При испытании по предлагаемому способу получают значение ЦЧ = 50,7, меющёго цетановое число 49 (опредеЬе стандартным методом на моторустановке ИДТ-69), по известному

т.е. расхождение со стандартным ЦЧ со-, ставляет менее 2 ц.е.

Claims

Формула изобретения

1. Способ определения цетанового числа дизельного топлива путем попеременного нанесения дозированного объема испытуемого топлива на поверхность реактора, нагретую до температуры воспламенения дизельного топлива, регистрации воспламенения топлива и последующего расчета цетанового числа испытуемого топлива, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения его точности. стадию регистрации воспламенения топлива осуществляют измерением длительности задержки воспламенения испытуемого топлива при температуре в реакторе 500 ± 10°С , определяемой с момента подачи топлива в реактор, а цетановое число рассчитывают по формуле

Nh = 45,5 - а(т_и - 594) ц.е., где Νπ - цетановое число испытуемого топлива, ц.е.;

а = 0,14 ±0,02 - коэффициент пропорциональности ц.е./мс;

Ти - длительность задержки воспламенения испытуемого топлива, мс.

2. Способ по п.1,отличающийся тем, что поверхность реактора снабжена пористым покрытием в виде обезвоженного силиката натрия.

> ю о о о с о >» Σ О X ΙΟ φ to со s

I

I b^ О ’'Ф со Г;

О СТ) ч-' г-’ со

Ю Г ID ¹ чТ Т

СМ СМ СМ

LO LD Ю чТ СМ СО

О О О •Г СМ СО т— Т“

О о о «Г СМ СО | = ’г'“,

ООО ^Т см со т— г“ г— о' о' о

Σ ® •Θ- то s X О. ТО ^га ф Ф о

Ф тс см г- г- го см см см со со со со

ЧТ Г- г- го to tn tn tn tn tn tn г-гого го со со со со ID ID ID 1О

О О) ГО □) О -Г ЧТ Т ID ID tn LO

к Q. φ 1 О s co 00 s о tn tn tn со σ> ο CP CD CO CO CO ID CO CO CO ex CD со со со ОТ tn tn LD Γ- co co CD CD ’З* CO X X in со со со ID tn tn ID ΙΟ to ld ID LO LD ID LD co φ ά σ> σ> О) ιό ώ co ώ ώ r— b* 1-- 0Э 4 ’T 4· J) I e о ν— ч— ЧТ“ со co CD CD oo CO co CD CD чг m· ho о φ о CO со со со tn tn ID ID tn tn ld ID ID LD ID in Σ Λ ά ώ ώ ώ со ώ ώ ώ co r— r— 4— «Д· CO ώ co X CO I— о СЧ сч сч со tn ID ID 00 Γ- b- Γ- co LD ID LD JJ c о co СО со со tn tn ID ID ID ΙΟ LD ΙΟ LD LO LD LD ¢5 о Σ Ср сч сч сч tn tn ib tn tn ό ώ ώ ά ά O) ά о ф σ> ем сч сч V tn ID tn σ> Γ- b- Γ- co ’T X £ □3 s * 3 c in со со со cd ID ID ID tn ΙΟ LD ΙΟ LD LD LD LD

ID tn ID ID ID Ч-' Ч-' ЧЧТ ID LD ID

О m s c о

к f о ? co CD S 1 CT co 1 H co I- ф h H Ф Ф ф 2 Φ о Ф ° 2 x Σ X ^Σί φ О X x a> x i- I >, X о 2? . О p S 3 о с; TO 3 to h 2 E co H c (T) о ά) S *>£ Ι- Ο,

Редак тор И. Горная