Снижение загрязнённости дизельного топлива при заправке автотракторной техники в полевых условиях

• Автор: Сидоров, Евгений Алексеевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 187 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Загрязннность дизельных топлив

1.2 Анализ влияния загрязннности дизельного топлива на работоспособность двигателя

1.3 Методы очистки дизельного топлива в сельскохозяйственном производстве.

1.4 Система очистки дизельного топлива от загрязнений в

автотопливозаправщике

1.5 Применение гидроциклонов для очистки дизельного топлива от эмульсионной воды

1.5.1 Основные методы очистки дизельного топлива от эмульсионной

1.5.2 Конструкции гидроциклонов для очистки дизельного топлива от эмульсионной воды

1.5.3 Варианты схем соединения гидроциклонов при очистке дизельного топлива от эмульсионной воды.
1.5.4 Гидродинамика гидроциклонов
1.5.5 Оценка эффективности работы гидроциклонов при очистке дизельного
топлива от эмульсионной воды.
Цель и задачи исследования.
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА ОТ ЭМУЛЬСИОННОЙ ВОДЫ В ЦИЛИНДРОКОНИЧЕСКИХ ГИДРОЦИКЛОНАХ.
2.1 Особенности очистки дизельного топлива от эмульсионной воды в цилиндроконических гидроциклонах.
2.2 Поведение капель воды в турбулентном потоке дизельного топлива
2.3 Поведение эмульсии дизельное топливо вода в центробежном поле цилиндроконического гидроциклона.
2.4 Определение критической скорости при очистке дизельного топлива от эмульсионной воды в цилиндроконических гидроциклонах.
2.5 Расчт рациональных конструктивных и режимных параметров при очистке дизельного топлива от эмульсионной воды в цилиндроконических
гидроциклонах
Выводы.
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1 Программа и общая методика исследований
3.2 Методика исследования загрязннности дизельного топлива в сельскохозяйственных предприятиях
3.3 Методика лабораторных исследований предложенного цилиндроконического гидроциклона при очистке дизельного топлива от эмульсионной
3.4 Методика эксплуатационных исследований предложенного
цилиндроконического гидроциклона.
Выводы.
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1 Общая характеристика климатических условий, режима работы машин
и организации нефтескладского хозяйства
4.1.1 Климатические условия Ульяновской области
4.1.2 Условия работы сельскохозяйственной техники
4.1.3 Характеристика нефтехозяйств.
4.2 Результаты исследования обводненности дизельного топлива в сельскохозяйственных предприятиях Ульяновской области.
4.3 Устройство цилиндроконического гидроциклона и принцип его
работы
4.4 Результаты исследований очистки дизельного топлива от эмульсионной воды в цилиндроконических гидроциклонах.
4.5 Обоснование рациональных конструктивных и режимных параметров цилиндроконического гидроциклона
4.6 Результаты эксплуатационных исследований предложенной
конструкции цилиндроконического гидроциклона
Выводы
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТ ВНЕДРЕНИЯ ЦИЛИНДРОКОНИЧЕСКОГО ГИДРОЦИКЛОНА НА
АВТОТОПЛИВОЗАПРАВЩИК
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


К неорганическим загрязняющим примесям относятся, в первую очередь, почвенная пыль, продукты коррозии бака и трубопроводов, продукты изнашивания перекачивающих средств. К органическим загрязняющим примесям относятся асфальтосмолистые продукты окислительной полимеризации нестабильных компонентов топлива, а также микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности. Так, после месяцев хранения м3 дизельного топлива в 1 мл отстоявшейся воды обнаружено млн. В дизельном топливе в баках автомобилей неорганическая часть загрязняющих примесей составляет . Свободная вода в дизельном топливе образуется из растворнной или непосредственно попадает в топливо из атмосферы 6. Вода, отстоявшаяся под слоем топлива, является постоянным источником, вызывающим дополнительное его насыщение. Эту воду необходимо систематически удалять. Если температура окружающего воздуха значительно выше температуры топлива, то оно как бы высыхает часть растворнной эмульсионной воды испаряется в атмосферу. Если имеется водный отстой, то он пополняет испарившуюся из верхних слоев воду. При температуре воздуха ниже О С и быстром охлаждении топлива вода выпадает из раствора и кристаллизуется в виде вытянутых игл, имеющих малую плотность и большую поверхность, поэтому кристаллы льда могут долго удерживаться во взвешенном состоянии в слое топлива. Вода также находится, и в порах тврдых частиц загрязнений в виде плночной, капиллярной связанной и несвязанной фазах. Вследствие высокой поверхностной активности эмульсионная вода, так же как и смолы, обладает способностью собирать мелкодисперсную фазу в топливах в крупные агрегаты. На границе раздела фаз водатопливо часто присутствует промежуточный грязевый слой. В процессе хранения, транспортирования, заправки и применения дизельных топлив крупные по размерам частицы загрязнений отстаиваются, а основная масса загрязнений с размерами частиц менее мкм остатся в топливе во взвешенном состоянии и перекачивается из резервуаров в цистерны заправщиков, в баки машин и в топливную аппаратуру двигателей ,3. Исследованиями установлено, что в процессе эксплуатации автомобилей и тракторов, содержание свободной воды в топливных баках в средней климатической зоне составляет 0,0,1, в южной 0,0,3, а в корпусах фильтров грубой и тонкой очистки к моменту смены фильтрующих элементов накапливается в отстое до 23 воды. Отстой сливаемый из корпусов фильтров грубой очистки, содержит около воды, 7 водотопливной эмульсии, 8 загрязнений различного происхождения остальное топливо. Большие исследования обводннности топлив проводились в авиации 7,6. Наиболее подробно динамика изменения количественного и структурного состава загрязнений в дизельном топливе на пути его транспортировки от распределительных нефтебаз до топливных баков автотракторной техники рассмотрена в работах К. В.Рыбакова, В. П.Ковалснко, Т. П. Карпекиной, Е. Н. Жулдыбина, А. Н. Литвиненко. Основные этапы образования и источники накопления примесей в углеводородных топливах представлены на рисунке 1. В работе отмечается, что на протяжении всей технологической цепочки доставки топлива до сельхозпроизводителей происходит непрерывный процесс загрязнения его механическими примесями и водой. Динамика изменения загрязннности и обводннности дизельного топлива показана на рисунке 1. В работах ,,2,3,7 отмечается, что дизельное топливо, забираемое летом автоцистернами сельскохозяйственных предприятий с распределительных нефтебаз, имеет загрязненность 0, масс. После транспортировки топлива загрязненность дизельного топлива увеличивается за счет остаточных загрязнений автоцистерн и атмосферной пыли до 0, масс. На АЗС и нефтескладах сельскохозяйственных предприятий обычно недостаточно резервуаров для полного отстаивания топлива, поэтому после слива и перемешивания с остаточными загрязнениями резервуаров, содержание зафязнений увеличивается до 0, масс. По данным ,2,3,7 при использовании топливораздаточных колонок, оборудованных фильтрами, загрязненность топлива заливаемого в баки автомобилей снижается до 0, масс.