Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Эксплуатация СЭУ. Лабораторный практикум для студентов специальности 180403 – «Эксплуатация судовых энергетических установок»
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ВОДНОГО ТРАНСПОРТА
Г.В. Захаров, М.Н. Алексин
Эксплуатация СЭУ
для студентов специальности
180403 – «Эксплуатация судовых энергетических установок»
Лабораторный практикум
Альтаир - МГА ВТ
Москва 2008
1
2
Г.В. Захаров, М.Н. Алексин
Эксплуатация СЭУ. Лабораторный практикум для студентов специальности
180403 – «Эксплуатация судовых энергетических установок - М.: Альтаир
МГАВТ, 2008 – 24 с., ил. 6, табл. 2.
Является руководством по закреплению знаний теоретического курса по
учебной дисциплине «Эксплуатация СЭУ», являющейся составной частью
дисциплин федерального компонента государственного образовательного
стандарта по направлению 658000 – Эксплуатация водного транспорта и
транспортного оборудования.
Основная задача практикума - детальное знакомство студентов с методами
проведения эксперимента.
Практикум предназначен для студентов специальности 180403 –
Эксплуатация судовых энергетических установок.
Рецензент – к.т.н., доцент В.С. Епифанов.
Издается по решению учебно-методического совета МГАВТ.
Ответственность за оформление и содержание передаваемых в печать
материалов несут авторы и кафедры академии, выпускающие учебнометодические материалы
© МГАВТ 2008
© Захаров Г.В., Алексин М.Н. 2008
3
Введение
В качестве главных и вспомогательных двигателей на судах используются
преимущественно высоко- и среднеоборотные дизели, работающие на
дорогостоящих сортах жидкого топлива и смазочного масла.
Затраты на топливо и смазочное масло составляют примерно 20 – 25% всех
эксплуатационных расходов. Поэтому одной из самых ответственных задач,
стоящих перед теплотехническими лабораториями пароходств, является
решение проблемы наиболее рационального использования на флоте горючесмазочных материалов.
Снижение затрат на топливо должно обеспечиваться за счѐт уменьшения его
расхода на единицу вырабатываемой энергии и расширения возможности
использования дешѐвых топлив. Затраты на масло можно снизить за счѐт
уменьшения его расхода на угар и на смену.
Совершенствование рабочего процесса дизелей, выбор оптимальных
режимов их эксплуатации на всех участках движения, своевременная и
правильная регулировка и снижение износов являются резервами повышения
экономичности работы дизелей. Значение этих факторов особенно возрастает
при работе на дешѐвых топливах повышенной вязкости, так как чем ниже
качество топлива, тем более чувствителен двигатель к изменению режима и
качеству регулировки.
При этом заметное место должно отводиться анализу отработавших газов,
как объективному средству контроля характера протекания рабочего процесса
дизеля.
Важную роль призваны сыграть теплотехнические лаборатории пароходств
во внедрении на флоте новых сортов топлив, в первую очередь – повышенной
вязкости. Задача может быть успешно решена только при осуществлении
постоянного контроля качества топлива, степени его соответствия техническим
условиям, изучении характера изменения физико-химических показателей при
топливоподготовке и хранении, анализе протекания рабочего процесса.
Особое значение в последние годы приобрела работа теплотехнических
лабораторий по контролю качества работавших масел, в связи с переходом от
системы смены масла по количеству отработанных часов, к смене по его
фактическому старению. Это мероприятие, обеспечивающее резкое увеличение
срока службы масла, требует проведения тщательного периодического анализа
отбираемых из системы смазки дизеля проб с целью определения возможности
дальнейшего использования масла.
Применение в системах охлаждения судовых двигателей воды нужного
качества позволит повысить экономичность их работы и удлинить срок службы
деталей двигателя. Вода, применяемая в системах охлаждения двигателя,
должна удовлетворять определѐнным требованиям в зависимости от
применяемых присадок, которые вводят для предупреждения образования на
поверхностях охлаждения накипи и коррозийных разрушений.
Для организации контроля за качеством ГСМ и воды в процессе их
использования, суда комплектуются экспресс - лабораториями, с помощью
которых возможно определение основных физико – химических показателей.
4
Судовые механики по заведованиям обеспечивают:
Рис.1.1. Судовая комплектная лаборатория для анализа воды СКЛАВ-1:
Комплектацию судовых экспресс – лабораторий необходимыми
реактивами, посудой, приборами и инструкциями через теплохимическую
лабораторию, обслуживающую флот;
Поддержание судовых экспресс – лабораторий в рабочем состоянии, их
ремонт в доступных пределах, своевременную проверку содержащихся в
них приборов;
Своевременный и правильный контроль качества воды и ГСМ в
соответствии с требованиями ПТЭ;
Своевременное и правильное ведение соответствующих журналов
контроля.
Общее руководство и контроль за выполнением обязательных анализов воды
и масла осуществляет главный (старший) механик судна.
На судах применяются следующие типы экспресс – лабораторий:
Судовая комплектная лаборатория для анализа воды СКЛАВ-1 (рис.1.1),
экспресс – лаборатория водоконтроля ЭЛВК-5, лаборатория водоконтроля
ЛВК-2, судовая комлектная лаборатория для анализа масел и топлив СКЛАМТ1, экспресс – лаборатория для анализов нефтепродуктов ЭЛАН и др.
Рассмотрим судовые комплектные лаборатории, получившие широкое
распространение на судах: СКЛАВ-1 и СКЛАМТ-1.
Судовая комплектная лаборатория СКЛАВ-1 предназначена для анализа
питательной, добавочной, котловой вод, конденсата, дистиллята, балластных и
льяльных вод.
5
1- Верхняя панель;2 Переключатель подачи растворов;3 – Бюретки;4 - Компаратор для
определения фосфатов и нитратов;5- Кювета;6 - Плата с прибором для определения
кислорода;7 – Фиксатор;8 – Пробоотборник; 9 - Ёмкости для реактивов; 10 - Колба для
титрования; 11 – Воронка; 12 - Ёмкости для сыпучих реактивов; 13 - Стаканчик для
определения нефтепродуктов; 14 – Ложечка; 15 - Градуированные пробирки; 16 Делительная воронка; 17 - Цилиндр
ПОДГОТОВКА ЛАБОРАТОРИИ К РАБОТЕ
1.Включить лабораторию в сеть. Включение и выключение лаборатории
производится автоматически при открывании и закрывании правой дверцы
лаборатории.
2.Открыть дверцы лаборатории и зафиксировать их фиксаторами.
Фиксаторы вставляют в специальные отверстия на нижней панели лаборатории.
3.Установить посуду и приборы на полках и дверцах лаборатории в
соответствии с рис.1.
4.Открыть верхнюю панель1 лаборатории и заполнить ѐмкости
растворами согласно нанесѐнным надписям.
5.Расположить ѐмкости в той последовательности, в какой расположены
бюретки на верхней панели: первое гнездо – трилон Б; второе – серная кислота;
третье – 0,1Н раствор азотнокислой ртути и т.д.
6.Проверить поступление растворов в бюретки, для чего поставить
переключатель растворов 2 на нужный раствор и при помощи груши закачать
его в бюретку.
7.Заполнить находящиеся на нижней полке и дверце ѐмкости реактивами
в соответствии с надписями.
Перед проведением анализов котловой воды еѐ необходимо осветлить.
Осветление воды основано на адсорбации размельчѐнным активированным
углѐм марки БАУ частиц вызывающих окраску и еѐ мутность.
Осветление котловой воды с помощью активированного угля не
оказывает влияние на еѐ химический состав.
Методика осветления воды может быть применена в судовых и
лабораторных условиях.
Навеску размельчѐнного угля ~ 1г помещают в коническую колбу, туда
приливают 100 мл котловой воды, колбу закрывают пробкой и содержимое
энергично взбалтывают в течении 3 минут. После взбалтывания воду с углѐм
фильтруют через фильтр. Осветлѐнная таким образом вода пригодна для
проведения анализа. Если же вода мутная, то еѐ необходимо отфильтровать.
Если пробу из котла берут не через холодильник, то за счѐт частичного
испарения воды концентрация солей в пробе оказывается более высокой, чем
действительная их концентрация в котловой воде. Для устранения этой
погрешности, которая тем больше, чем выше давление пара в котле, должна
быть внесена поправка на хлориды, щелочное число, фосфаты, нитраты и
жѐсткость, определяемая по таблице 1. Эта поправка должна быть учтена при
расчѐте определений умножением полученных результатов на поправочный
множитель (К).
6
Таблица №1,Поправочный множитель
Давление в
котле
2
/смкг
Поправочный
множитель
«К»
Давление в
котле
2
/смкг
Поправочный
множитель
«К»
4
0.92
28
0,69
6
0,88
30
0,67
8
0,85
32
0,66
10
0,83
34
0,65
12
0,81
36
0,64
14
0,79
38
0,63
16
0,77
40
0,62
18
0,75
42
0,61
20
0,74
44
0,60
22
0,72
46
0,59
24
0,71
48
0,58
26
0,70
50
0,57
2
14 смкг
3_
4
50 РОлмг
3_
4
/5,3979,050 лРОмгКQQ
колорист
Рис.1.2. Судовая комплектная лаборатория СКЛАМТ-1:
Пример: в момент отбора пробы воды из котла рабочее давление было
. Количество фосфатов, найденное при колориметрировании -
. Из таблицы 1 находим поправочный множитель, равный 0,79.
Истинное значение фосфатов будет:
Судовая комплектная лаборатория СКЛАМТ-1 (рис.1.2) предназначена
для оценки качества масел и топлива, применяемых на судах.
7
1 – Мерный цилиндр; 2 - Проволочка Ø 1мм; 3 - Надфиль; 4 - Индикатор
вязкости; 5 - Штырь; 6 - Секундомер; 7- Защѐлка; 8 - Верхняя панель;
9 - змерительный прибор для определения температуры вспышки; 10 -
Трѐхходовой кран; 11 - Футляр с ампулами гидрида кальция; 12 - Блок
стабилизированного питания; 13 - Делительная воронка; 14 - Денсиметры; 15
- Термометр; 16 - Эталонные шкалы пятен; 17 - Пробоотборник; 18 Фиксатор дверцы; 19 - Прибор для определения температуры вспышки; 20 Выдвижной рабочий столик; 21 - Ёмкости для индикаторов; 22 Автоматические пипетки дозаторы; 23 - Зажим для фильтровальной бумаги;
24 - Пробирки для определения содержания воды; 25 - Пенопластовый
футляр.
Лаборатория СКЛАМТ-1 позволяет определять следующие характеристики
масел и топлива:
плотность; вязкость; содержание воды; щелочное число ( срабатываемость
присадки ); содержание механических примесей в маслах; наличие
водорастворимых кислот; кислотное число; температуру вспышки.
ПОДГОТОВКА ЛАБОРАТОРИИ К РАБОТЕ
1.Включить лабораторию в сеть. Включение и выключение лаборатории
производится автоматически при открывании и закрывании правой дверцы
лаборатории.
2.Открыть дверцы лаборатории, выдвинуть лабораторный столик 20
вперѐд и зафиксировать дверцы фиксаторами 18 (фиксаторы вставляются в
специальные отверстия на рабочем столике).
3.Установить посуду и приборы на полках и дверцах лаборатории в
соответствии с общим видом.
4.Проверить правильность соединения полиэтиленовых ѐмкостей с
трѐхходовым краном 10.
5.Заполнить ѐмкости лаборатории соответствующими реактивами, для
этого нажать на защѐлку 7, открыть верхнюю панель 8, отвернуть пробки и,
наклонив ѐмкости, через воронку заполнить их. Следует обратить внимание на
то, чтобы в ѐмкость для керосина не попала вода.
6.Проверить поступление жидкостей через трѐхходовой кран.
7.Заполнить ѐмкости 21 соответствующими реактивами.
ПРИМЕЧАНИЯ:
1. При проведении анализа разрешается пользоваться только чистой
посудой.
2. По окончании работы пробоотборник 17 промыть керосином и протереть
чистой, сухой ветошью.
3. По окончании работы делительную воронку 13 тщательно вымыть,
просушить и смазать кран вазелином.
8
Таблица 2
Плотность нефтепродукта
Температурная поправка
0,690 – 0,739
0,0009
0,740 – 0,819
0,0008
0,820 – 0,889
0,0007
0,890 – 0,969
0,0006
0,970 – 1,000
0,0005
Температурная поправка плотности нефтепродуктов
9
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
лэквмгаЖобщ 1,0.
лэквмгЖобщ 2.11,012.
Тема:"Определение качества воды"
1. ЗАДАЧИ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ИССЛЕДОВАНИЮ.
а) Определить жѐсткость воды с помощью ТРИЛОНА Б
б) Определить щѐлочность воды с помощью ФЕНОЛФТАЛЕИНА
2. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
а) Метод определения общей жѐсткости воды с помощью трилона Б
основан на том, что трилон Б реагирует с солями кальция и магния,
содержащимися в воде. Момент окончания реакции определяют по изменению
окраски индикатора.Общую жѐсткость воды выражают в миллиграмм эквивалентах или микрограмм - эквивалентах на литр.
б) Метод определения щѐлочности основан на нейтрализации кислотой
котловой воды, содержащей щѐлочи, окрашивающие фенолфталеин в
малиново–красный цвет. Конец реакции устанавливают в момент добавки
последней капли кислоты, когда малиновая окраска исчезает и вода принимает
свою первоначальную окраску
3.КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
а) В колбу для титрования наливают 100 мл испытуемой воды, вводят туда
5 мл аммиачного буферного раствора, щепотку индикатора кислотного
хромтѐмносинего и, интенсивно перемешивая, медленно титруют пробу
трилоном Б до изменения розовой окраски раствора в синевато – сиреневую.
Общая жѐсткость, выраженная в миллиграмм – эквивалентах, численно равна
количеству миллилитров трилона Б, пошедшего на титрование 100 мл
испытуемой воды, умноженному на 0,1.
ПРИМЕР: на титрование 100 мл пробы воды пошло 12 мл трилона Б.
б) В колбу наливают 100 мл испытуемой воды, туда же вводят 2-3 капли
индикатора (фенолфталеина). При наличии щѐлочи вода окрашивается в
малиново-красный цвет. Затем осторожно, по каплям, тщательно перемешивая,
пробу воды титруют раствором серной кислоты до исчезновения окраски.
Щѐлочность воды, выраженная в миллиграмм-эквивалентах, численно
равняется количеству миллилитров кислоты, затраченному на титрование 100
мл воды.
ПРИМЕР: на титрование 100 мл котловой воды пошло 5,0 мл кислоты.
Щѐлочность воды равна 5,0 мг-экв/л.
ПРИМЕЧАНИЕ: щѐлочность котловой воды выражают также и щѐлочным
числом.
Щѐлочное число котловой воды равняется количеству миллилитров
кислоты, затраченному на титрование 100 мл котловой воды, умноженному на
40.
ПРИМЕР: на титрование 100 мл котловой воды пошло 5,0 мл кислоты.
Щѐлочное число котловой воды равно 200 мг/л NaOH.
10
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
0
15
),(
1
1
ttyPP
t
t
t
1
t
1
;
t
t
PP
С
0
25
С
0
20
С
0
1
901,0)2025(0006,0898,0
20
P
Тема:"Определение качества нефтепродуктов (плотность,вязкость)"
1. ЗАДАЧИ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ИССЛЕДОВАНИЮ.
а) Определить плотность топлива, масла и высоковязкого нефтепродукта.
б) Определить вязкость циркуляционного, цилиндрового и турбинного
масел.
2. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
а) Определение плотности нефтепродуктов производится денсиметрами
общего назначения.
При определении используются денсиметры со следующими пределами
ареометрических шкал:
0,700-0,760; 0,760-0,820; 0,820-0,880; 0,880-0,940; 0,940-1,000
б) Метод предназначен для определения вязкости циркуляционных,
цилиндровых и турбинных масел.
Метод основан на зависимости времени истечения нефтепродукта от
температуры. Определение можно проводить при крене не более
.
Средняя проба нефтепродукта должна принять температуру помещения,
где будет производиться определение. Перед анализом необходимо измерить
температуру нефтепродукта с помощью термометра.
3.КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
а) Пробоотборник, заполненный испытуемым нефтепродуктом,
выдерживают при температуре окружающей среды с таким расчѐтом, чтобы
разность температур пробы и окружающего воздуха, не превышала ±5ºС.
Температуру нефтепродукта измеряют термометром 15.
После выравнивания температуры, нефтепродукт наливают в чистый сухой
цилиндр 1, затем берут денсиметр 14, который находится на дверце
лаборатории и, держа его за верхний конец, опускают в нефтепродукт. После
установления и прекращения колебаний денсиметра, производят отсчѐт по
верхнему краю мениска. При отсчѐте глаз должен находиться на уровне
мениска.
Отсчѐт, произведѐнный по шкале денсиметра, показывает плотность
нефтепродукта при температуре измерения.
Для приведения плотности нефтепродукта к любой температуре, делают
расчѐт по формуле:
где:
– температура, к которой приводится плотность;
- температура, при которой определялась плотность;
- плотности нефтепродукта при соответствующих температурах;
y - температурная поправка на плотность, определяется по таблице 2.
ПРИМЕР: плотность масла МС-20 при температуре
определить плотность этого масла при
. По таблице 2 находим поправку на
- 0,898. Необходимо
. Для плотности 0,890 =0,0006. Подставляем в формулу (1) и получаем:
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]