Лабораторная работа № 21

Тема: Определение основных физических свойств топлива с помощью судовых лабораторий

Цель: приобретение практических навыков определения физических свойств масел, используемых в судовых ДВС с помощью судовых лабораторий для анализа

Материальное обеспечение:

1. Судовая комплексная лаборатория СКЛАМТ-1.

2. Пробы различных сортов топлива.

Вводный контроль:

1. Что такое плотность топлива?

2. Что такое вязкость топлива?

3. Что такое механические примеси?

4. Как влияет содержание серы в топлива на узлы и детали двигателя ?

Краткая теория

Применяемые в двигателях топлива получаются путем переработки нефти. Топлива, применяемые в судовых дизелях делятся на два класса: дистилляторные и тяжелые.

Дистилляторные топлива – это дизельные сорта, выпускаемые по ГОСТ 4749-73. эти топлива не требуют подогрева и могут применяться в средне- и высокооборотных двигателях, а также в двигателях малооборотных при пусках и на маневрах.

В последние годы в судовых двигателях находят применение маловязкие дистиллятные топлива. К их числу относится нефтяное газотурбинное топливо, характеризуемое малой вязкостью (2º ВУ 50), низкой дольностью (0,02%), незначительным содержанием механических примесей (0,04%), но высоким содержанием серы (до 30%) и смолистых веществ (до 25%). Малая вязкость позволяет успешно применять это топливо в установках, не имеющих подогрева в танках и перед двигателем, а также использовать взамен более дорогое дизельное топливо в судовых вспомогательных дизелях.

Порядок выполнения работы:

Задание1. Плотность топлива является косвенной характеристикой химических свойств и фракционного состава.

Под плотностью ρ₄²⁰ понимается отношение массы топлива при +20ºС к массе воды при +4ºС, занимающей тот же объем. Для дизельных топлив плотность находится в пределах 0,83 – 0,89, для тяжелых доходит до 0,99 [г/см³]. Плотность уменьшается при увеличении температуры, и это нужно учитывать при бункеровке.При использовании в двигателе высоковязких топлив правила эксплуатации предусматривают в качестве обязательных мер пуск двигателя и его остановку на дистиллятном топливе.С тяжелого топлива двигатель переводят на легкое топливо за 20-30 минут до ожидаемого прихода в портю

Для определении плотности топлива применяются - ареометры

Задание2. Вязкость – это свойство жидкого топлива (как и любого другого нефтепродукта)оказывать сопротивление перемещению его частиц под действием внешних силю Вязкость- один из основных показателей топлива, определяющий качество его распыливания в камере сгорания дизеля.

Определяется специальным пробором - вискозиметром

Задание 3 Содержание воды. Вода в топливе обычно находится в виде взвеси и эмульсии. Присутствие в топливе воды снижает его теплоту сгорания, вызывает затруднения при пуске, может вызвать перебой в работе дизеля, а главное является причиной электрохимической коррозии плунжерных пар топливных насосов и других прецизионных элементов топливной аппаратуры. Электрохимическая коррозия бывает наиболее интенсивной при попадании в топливо морской воды.

Определяется каллометрическим методом на основа повышения температыры при добавлении в топливо гидрида кальция СН₂.

Задание 4. Механические примеси состоят из частиц органического и неорганического происхождения. В дизельных топливах они практически отсутствуют, а в тяжелых топливах их содержание может доходить до 1%. Из-за наличия в механических примесях твердых частиц появляются риски и царапины на прецизионных элементах топливной аппаратуры, увеличивается их износ и в отдельных случаях возможно зависание плунжеров. Попадание частиц под нагнетательный клапан топливного насоса и под иглу форсунки препятствует их плотной посадке, чем нарушается процесс впрыска топлива.

Определяется диспергирующим методом.

Задание 5 Очистка топлива на борту судна производится путем отстаивания, фильтрования и сепарирования. Отстаивание топлив осуществляется в отстойных цистернах и состоит в осаждении на дно емкости под действием гравитационных сил механических примесей и воды.

Фильтрация топлива основывается на отделении загрязняющих его примесей за счет разницы размеров проходных ячеек или щелей фильтра и отфильтрованных частичек.

Сепарирование топлива осуществляется в сепараторах, действие которых основывается на отделении механических примесей и воды за счет центробежных сил, возникающих благодаря большой скорости вращения барабана. Сепараторы в зависимости от настройки могут работать в режимах кларификации (отделение механических примесей) и пурификации (разделение топлива и воды с одновременным отделением механических примесей)

При проведении занятий можно рекомендовать для выполнения следующие работы:

1. определение плотности топлива;

2. определение содержания воды в топливе;

3. определение вязкости.

Работы проводятся по инструкции прилагаемой к судовой комплексной лаборатории СКЛАМТ-1.

Содержание отчета:

1. Тема и цель практического занятия.

2. Материальное обеспечение.

3. Отчет о проделанной работе.

Заключительный контроль:

1. Дистилляторные тяжелые сорта топлив.

2. Плотность топлива.

3. Содержание воды.

4. Механические примеси.

5. Очистка топлива.

6. Разновидности сепарирования топлив.

Литература:

1. Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ по дисциплине «Судовые энергетические установки и их эксплуатация», 1985.

2. Возницкий И.В, Чернявская Н.Г., Михеев Е.Г. Судовые двигатели внутреннего сгорания, 1979.