Способ определения цетанового числа дизельного топлива
Изобретение относится к нефтехимии, в частности к определению цетанового числа дизельного топлива. Цель - упрощение способа и повышение его точности. Определениеведут путем попеременного нанесения 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, определяемую с момента подачи топлива в реактор, а цетановое число рассчитывают по ф-ле N<SB POS="POST">U</SB>=45,5A (&Tgr;<SB POS="POST">U</SB>-594) ц.е., где N<SB POS="POST">U</SB> - цетановое число испытуемого топлива, ц.е. &tgr;<SB POS="POST">U</SB> - длительность задержки воспламенения испытуемого топлива, мс A=0,14*1+10,02 - 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.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
1 А1 ((9) (51)5 G 01 N 33/22
ГОСУД P
ПО ИЗ Б
ПРИГ Н
К AB (21) 44 (22) 17.0 (46) 23,1 (71) Г с тельс и (72) В . и А,В. (53) 06 (56) М т совпа е
Аэ
Ливш ц масел. (54) С О
ГО ЧИ (57) Из частно дизел н соба и и ние ве
Иэ матер механ дован
ИСПОЛЬ сти ди мающ дизель
На ментал держе график соб, Эк иэ реа электр ряемы
СТВЕННЫИ КОМИТЕТ
РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
Т СССР
ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
7130/23-04
6.88
1.90. Бюл, М43 ударственн ый научно-исследоваЙ ИНСТИТУТ ПО ХИММОТОЛОГИИ
Г. Го роде цкий, И. М, Н и кити н
Яковлев .75 (088.8) одика оценки цетановых чисел по нию вспышек. ГОСТ 3122-67. в В.С„Туголуков В.М., Кукушкин А.А., С.М. Химия и технология топлив и
1978, N 1, с. 42 — 44.
СОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕТАНОВОЛА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА бретение относится к нефтехимии, в ти к определению цетанового числа
oro топлива. Цель — упрощение споовышение его точности. Определеут путем попеременного нанесения бретение относится к исследованию алов путем определения их фиэикоческих свойств, в частности к исслею топлив, и может быть овано для оценки воспламеняемоельных топлив в органиэациях, эанихся разработкой новых марок
ых топлив. фиг.1 изображена схема экспериной установки для определения завоспламенения топлив; на фиг,2—, поясняющие предлагаемый спопериментальная установка состоит тора 1, дозирующего устройства 2, нного блока 3, формирующего измесигнал, контрольно-измерительных дозированного объема испытуемого топлива на поверхность реактора, нагретую до температуры воспламенения дизельного топлива, регистрации воспламенения топ- . лива. 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 йи= 45,5 — а (Ги — 594) ц.е., где йи — 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, приборов 4 и 5. Реактор и дозирующее устройство расположены соосно один под другим. Реактор снабжен электронагревателем
6, термопа рой 7, отверстиями для ввода топлива 8, продувки реактора воздухом 9 и регистрации свечения 10. Дно реактора 11 — с .. 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 доэирующего устройства через капилляр 16, падая вдоль
1608581
50
55 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, B 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 стабилиэации 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, после чего продувают реактор воздухом, очищая его от продуктов сгорания. Таким образом проводят
35 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 ги и цетановым числом дизельных топлив апроксимируется эмпирической формулой
N = No -а(т, — хо), (1) где N — цетановое число испытуемого топлива, ц,ч„
No — цетановое число топлива, взятого в качестве реперной точки, ц. ч.; . ти — длительность задержки воспламенения испытуемого топлива, мс;
to — длительность задержки воспламенения топлива, взятого в качестве реперной точки, мс; а = 0,14+ 0,02 — коэффициент пропорциональности, ц,е./мс.
3а 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 Д 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
N> = 45,5 - а(т, — 594) ц.е., (2) где а = 0,14 «++ 00,.002 2 ц,.еe./мс.
По полученным экспериментальным путем длительностям задержки воспламенения испытуемого топлива по формуле (2) рассчитывают его цетановое число.
1608581 в рим чис а ип зул т диз л вор т мый с диз л про т ния р при е жки в то в е числ исп т рату е най е восп этом спос реде при с
"3", м ленн ной спос расх ж ляет мус о таблице приведены результаты экспентального определения цетанового четырех дизельных топлив по ГОСТУ предлагаемому способу. з таблицы видно, что совпадение ре- 5 атов определения цетанового числа ьных топлив 3-0,2, ДА и Л-0,2 удовлетельное. о сравнению с известным предлагаепособ определения цетанового числа 10 ьного топлива методически более, так как в соответствии с ним испытаоводят при постоянной температуре, м время на каждое определение эадероспламенения составляет 1,5 — 2 мин, в 15 мя как при определении цетанового в соответствии с известным способом ания проводят при меняющейся темпев реакторе до тех пор, пока не будет на минимальная температура само- 20 аменения топлива, Испытание при занимает 15 — 25 мин. Предлагаемый б обеспечивает большую точность ог1ения цетанового числа. Например, пытании дизельного топлива марки 25 еющего цетановое число 49 (опредее стандартным методом на моторстановке ИДТ-69), по известному бу получают значение ЦЧ = 54, т,е. дение со стандартным ЦЧ состав- 30 ц.е. При испытании по предлагаемособу получают значение ЦЧ = 50,7, т,е, расхождение со стандартным ЦЧ са-. ста вл яет менее 2 ц.е.
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 1 10 С, определяемой с момента подачи топлива в реактор, а цетановое число рассчитывают по формуле
N< = 45,5 — a(t 594) ц.е., где N< — цетановое число испытуемого топлива, ц.е.; а = 0,14 А 0,02 — коэффициент пропорциональности ц.е./мс; т, — длительность задержки воспламенения испытуемого топлива, мс, 2, Способ по п.1, отл и ча ющ ийс я тем, что поверхность реактора снабжена пористым покрытием в виде обеэвоженного . силиката натрия.
1608581! LA !
LA
lA ц0 о и о о и о с зLA lA ОЪ ! СО !. с3 СЧ СЧ СЧ ! СЧ - СЪОЪ с3 (-00 сР Ф lA cf LA ЫЪ Сй !О
UNCO
% % Ч ооо Ct СЧ CD
% % %
ooo СЧ <О
% ° T
СЪ О О
С3 СЧ CD ооо
СЧЛf t
С=! СЧ СЧ СЧ
CD CO CO (СЪ
Ч ЛЛ ЛОЪОЪОЪ СЪОЪОЪОЪ
O) IA LA IA СО СО 4О (СЪ ОЪ !С С
lA IA LA IA LA lA LA IA 0) IA LA !Л
- С СГ -ОЪОЪОЪ -t t Л
ССЪ с! с! !СЪ Г СОс! !! Е с 3 0Ъ IA LA о о э, X о
Iи
Ф
Ф (9
S! !
Z !!Ъ
CL! X CCI х о
S S
5 -у !Е- о. O
-E}î о !!Ъ C о о м а.
Е!
CD
Е в к х о.Ф
Ф Ф
ФОх
Ф hc .
xuX с:(Ф
Ф т о Б о"
Ъ!(и аs ! Ъ ФС лхо !
- Ф о о
X
Z о С о
CI! O Z !
С ! D CI! а
Q S о о !
= с >. щ и!m >О о о (» о Q.x OCD у !- о
>о и
ОЪ LA lA LA
ОЪ С Ъ С Ъ С Ъ
iA CD CD CD! ! !
ОЪ ОЪ ОЪ ОЪ
С, Ъ а — ч»
CD CO CO CD! ! !
ОЪ СО ÑÎ СО
СЪ СЧ СЧ СЧ
CD CO CD CO! ! !
CP CV СЧ СЧ
ОЪ СЧ СЧ СЧ
LA (СЪ CO CD
СЧ
CD Î!!
- С) Ф Ф о о х Е
CQ 2!
» C д и
С Ъ ОЪ ОЪ OI
ОЪ IA LA LA
LA LA IA LA
LA СО СО СО
СО CD СО CO
IA IA LA LA
С ) (О СО СО
СО IA LA LA
LA IA СЛ lA
LA IA lA IA
i- LA LA IA ссъ со сО О со С.) !
to о Ф
X х о
3 с u (т) Б
CO СО СО СО
W CD CD <СЪ
lA LA LA LA
СОf-t Л
СО CO <СЪ СО
LA IA IA lA ! !
CQ ч» т а»
О0ЛЛ-Л
IA lA IA lA
LA a h O
ОЪf t t
LA СГ) IA IA
CD
< !
Ф о о
X о - !
С д
+ O
С!) ;.
LA (О ССЪ CD
ОЪ Ct С3 W
LA С!Ъ IA LA
С!Ъ !:!. Ф.
ОЪ !!! Й
LA LA IA lA Ct CO (СЪ CD
СО LA LA IA
lA lA lA lA
Ch Ch ОЪ Ch
СО ct Ct С
lA IA LA lA
CD О! !!
- (:;
Ф CP
О о
X х Ф
o, I-!!Ъ с
<.O
1608581
Фиг 1
Гм
N0
