Sprememba volumna naftnih derivatov glede na temperaturo. Termofizikalne lastnosti hlapov

Dizelsko gorivo (dizelsko olje) je naftni proizvod, ki se aktivno uporablja kot glavno gorivo za dizelski motor notranje zgorevanje. Dizelsko gorivo se pridobiva z destilacijo surove nafte. Za sestavo in kakovost takega goriva v skladu z določenimi standardi so postavljene številne zahteve.

Značilnost gostote dizelskega goriva je parameter, ki določa učinkovito delovanje te vrste goriva pri različnih temperaturnih pogojih. Gostota goriva je količina njegove mase v kilogramih, ki se lahko namesti v en kubični meter.

Vrednost gostote dizelskega goriva ni konstantna, saj je odvisna od temperature. Povečanje temperature goriva vodi do zmanjšanja njegove gostote. Za merjenje gostote dizla ( specifična težnost dizelsko gorivo) se uporablja posebna naprava, imenovana hidrometer.

Gostota merjene tekočine je enaka razmerju med maso hidrometra in prostornino, za katero je naprava potopljena v tekočino. Hidrometri so naprave s fiksno prostornino/konstantno maso. Za različne tekočine obstajajo ustrezni hidrometri. Za merjenje gostote dizelskega goriva potrebujete hidrometer za naftne derivate, kot so AN, ANT-1 ali ANT-2.

Hidrometer je naprava za merjenje gostote tekočin. Pogosto je videti kot steklena cev, v zgornjem delu katere je lestvica vrednosti gostote.

Izjemno visoka gostota goriva pomeni, da je v njegovi sestavi prisotnih več težkih frakcij. Za normalno delovanje dizelskega motorja je prisotnost težkih frakcij negativen vidik, saj se procesi hlapnosti in škropljenja v zgorevalni komori poslabšajo. Obloge in saje se postopoma kopičijo v samih dizelskih jeklenkah zaradi vožnje na takšno gorivo.

V skladu s trenutnimi standardi po GOST:

• poletna gostota dizelsko gorivo— 860 kg/m3;
• gostota zimskega dizelskega goriva - 840 kg / m3;
• Gostota arktičnega dizla - 830 kg/m3;

Zgornji fiksni kazalniki pomenijo enako temperaturo dizelskega goriva okoli +20C, saj je gostota dizelskega goriva neposredno odvisna od temperature goriva. Na podlagi GOST postane jasno, da je gostota dizelskega goriva odvisna tako od temperature kot od določene znamke dizelskega goriva. Zimski dizel ima manjšo gostoto v primerjavi s poletnim dizelskim gorivom. Manjša gostota dizelskega goriva za zimo omogoča, da takšno gorivo ostane tekoče in se upira strjevanju pri nizkih temperaturah.

Kar zadeva specifično težo dizelskega goriva, potem v skladu s standardi:

• mora imeti specifično težo v mejah do 8440 N/m3;
• zimski dizel ima specifično težo do 8240 N/m3;

Izkazalo se je, da je teža 1 litra dizelskega goriva lahko od 830 do 860 gramov, kar bo odvisno od znamke dizelskega goriva za sezono in temperature. Višja kot je temperatura dizelskega goriva, manjšo težo bo imel 1 liter takšnega goriva.

Ob upoštevanju visokokakovostnega goriva bo sprememba temperature dizelskega goriva za 1 stopinjo Celzija povzročila spremembo njegove gostote za 0,00075. Ta koeficient vam omogoča izračun gostote dizelskega goriva glede na določene temperaturne kazalnike. Upoštevati je treba, da je mogoče izračunati gostoto izjemno čistega goriva.

Na podlagi tega koeficienta je težje določiti natančno gostoto dizelskega goriva na bencinskih črpalkah, saj je treba dodatno upoštevati količino aditivov in nečistoč, ki jih vsebuje dizelsko gorivo. Poleg tega je sestava tovrstnih nečistoč v končnem izdelku na bencinskih črpalkah pogosto neznana, kar močno otežuje morebitne preračune.

Zakaj je poraba dizla pozimi večja?

Značilnost gostote dizla ne določa le praga za njegovo strjevanje in zmrzovanje. Gostota dizelskega goriva kaže tudi količino energije, ki jo gorivo sprosti. Večja vrednost gostote pomeni velika količina energija, ki se sprosti med zgorevanjem v delovni komori dizelskega motorja. Večja kot je gostota dizelskega goriva, večja bo učinkovitost motorja. Poleg tega bo gostota vplivala na porabo dizelskega goriva na 100 km. Gostejše dizelsko gorivo znatno poveča učinkovitost motorja.

Zimsko ali arktično dizelsko gorivo za dizelski motor ima vedno nižjo gostoto. Za sprostitev energije in pridobitev potrebnega donosa iz pogonske enote bo treba porabiti večjo količino takšnega dizla v primerjavi z gostejšo gorivo, ki se uporablja poleti. To pojasnjuje povečano porabo manj gostega dizelskega goriva pozimi.

Uporaba poletnega dizelskega goriva za povečanje učinkovitosti ni dovoljena. Sestava poletnega dizelskega goriva vsebuje ne le osnovne ogljikovodike, ki zagotavljajo energijo v procesu zgorevanja, temveč tudi parafine v raztopljenem stanju. Znižanje temperature povzroči začetek aktivnega voskanja goriva, ko gorivo izgubi svojo tekočnost in se spremeni v gel.

Parafini ne omogočajo učinkovitega črpanja dizelskega goriva skozi, zamašijo cevi za gorivo in filtre fino čiščenje. Zaradi tega se v sestavo dizelskega goriva za zimo vnesejo dodatne komponente. Glavna naloga je preprečiti geliranje in zmrzovanje parafinov z dodajanjem posebnih dodatkov. Takšni dodatki med proizvodnim procesom povečajo temperaturni prag za zmrzovanje dizelskega goriva, vendar ne vplivajo na gostoto dizelskega goriva.

Zmotno je prepričanje, da če v rezervoar vlijemo "poletni" dizelski motor in dodamo sam aditiv proti gelu, bo to pomagalo preprečiti strjevanje goriva. Prvič, aditivi ne morejo vplivati ​​na že zamrznjeno dizelsko gorivo, saj ne more raztopiti zgoščenih parafinov. Drugič, dizelski dodatki ne vplivajo na njegovo gostoto, saj je njihov mehanizem delovanja na gorivo drugačen. Antigeli v dizelskem gorivu preprečujejo samo proces aktivnega voskanja.

Dizelsko gorivo z manjšo gostoto ima boljšo pretočnost. Izkazalo se je, da bo tudi pri nizkih temperaturah dizelsko gorivo prosto prehajalo skozi cev za gorivo, ne da bi ustvarilo prometne zastoje. Zaradi tega se za zimo uporablja dizelsko gorivo z nižjim indeksom gostote. V topli sezoni značilnost gostote dizelskega goriva ni bistvenega pomena. Za poletni dizel sta glavna kazalca stopnja vsebnosti žvepla in cetansko število.

Kako sami preverite gostoto dizelskega goriva

Lastnikom dizelskih avtomobilov svetujemo, da gorivo točijo na bencinskih črpalkah, ki zagotavljajo prodajo zimskega ali arktičnega dizelskega goriva. Potreba po neodvisnem preverjanju gostote dizelskega goriva "na terenu" se lahko pojavi, ko dvomite o kakovosti dizelskega goriva pri polnjenju na nepreverjenih bencinskih črpalkah.

Bolje je, da sami preverite gostoto dizelskega goriva pri temperaturi -10C ali več. Za preverjanje gostote dizelskega goriva je potrebno na kovinsko površino naliti majhno količino goriva. Nato morate biti pozorni na motnost in tekočnost. Če dizelsko gorivo odteče normalno in ne zmrzne, lahko natočite gorivo. Če so opazni znaki motnosti in zmanjšanja tekočine, je treba takšno oblogo zavreči. Kakovostno zimsko dizelsko gorivo zmrzne pri temperaturah okoli -45C Celzija.

Za hitro analizo lahko vzamete tudi šobo za gorivo in ocenite stanje kapljic goriva na koncu le-te. Sončno olje ne sme zmrzniti. Zaželeno je tudi delno dolivanje dizelskega goriva, torej mešanje predhodno testiranega dizelskega goriva v rezervoarju s svežim. Za to je priporočljivo vedno hraniti polovico rezervoar za gorivo napolnjena.

Natančneje lahko preverite gostoto dizelskega goriva na naslednji način. Dizelsko gorivo se vlije v majhno posodo in nato postavi v pogoje, kjer je temperatura zraka okoli + 17-20 stopinj za tak čas, da se gorivo segreje na podoben temperaturni indikator. Nadalje se gostota dizla meri s hidrometrom. Pridobljene podatke je treba primerjati s standardi, ki jih mora po GOST izpolnjevati kupljeno dizelsko gorivo.

Gostota goriva je njegova specifična teža, in sicer količina mase na enoto prostornine.
Gostota goriva je v veliki meri odvisna od gostote olja, iz katerega je pridobljeno. Po GOST R 52368-2005 mora biti gostota goriva pri temperaturi +15 ° C znotraj 0,820-0,845 g / cm3, po GOST 305-82 pa ne sme presegati 0,860 (pri 20 ° C).

Gostota goriva je odvisna od temperature, tako kot pri kateri koli drugi tekočini: ko se temperatura dvigne, se gostota goriva zmanjša in obratno – ko se temperatura zniža, se gostota goriva poveča. Obstajajo posebne tabele za pretvorbo gostote goriva glede na temperaturo. Za temperaturno korekcijo je sprememba gostote v povprečju 0,0007 g/cm3 na 1°C.

Gostota goriva je zelo zvijača, zaradi te številke prihaja do stalnih konfliktov med dobaviteljem in prejemnikom. In razlog je v tem, da se obračunavanje goriva v rafinerijah in skladiščih nafte izvaja po teži - v tonah, obračun dobave goriva vozil pa se izvaja v litrih. Seveda se lahko število litrov v isti masi razlikuje glede na temperaturo. Na primer, poleti je tovornjak z gorivom pri temperaturi +20°C v podzemni rezervoar bencinske črpalke zlil deset ton z dejansko gostoto 0,840 g/cm3. Hkrati je količina goriva znašala 11905 litrov. Čez nekaj časa je temperatura goriva v podzemnem rezervoarju padla na +4 °C. Zaradi znižanja temperature se je gostota goriva povečala za 0,0007*16=0,0112 g/cm3. Hkrati se je začetna prostornina (11105 litrov), iztočena v podzemni rezervoar, zmanjšala na: 10000 kg / (0,84 + 0,0112) = 11748 litrov. Razlika v prostornini je bila: (11905-11748)=157 litrov.

Pri praktičnih izračunih krčenja goriva priporočamo uporabo preprostejšega razmerja: "En liter na eno tono na eno stopinjo" - ta sprememba prostornine nastane zaradi spremembe gostote goriva.

Gostota kerozina je odvisna od temperature

Podana je tabela vrednosti gostote tekočega kerozina znamke T-1 glede na temperaturo. Vrednost gostote kerozina je podana v kg/m 3 pri različnih temperaturah v območju od 20 do 270°C.

Gostota tega je določena s sestavo in kakovostjo proizvodnje njenih posameznih serij med rafiniranjem nafte. Poveča se s povečanjem vsebnosti težkih ogljikovodikov v njegovi sestavi.

Gostota kerozina različnih razredov in različnih molekulskih mas se lahko razlikuje za 5…10%. Na primer, gostota letalskega kerozina TS-1 pri 20 ° C je 780 kg / m 3, TS-2 - 766 kg / m 3, letalskega kerozina T-6 - 841 kg / m 3, gostota goriva RT je 778 kg / m 3 . Gostota kerozina T-1 pri temperaturi 20°C je 819 kg/m 3 ali 819 g/l. Ko se to gorivo segreje, se njegova gostota zmanjša zaradi povečanja prostornine zaradi toplotnega raztezanja. Pri temperaturi 270°C postane gostota kerozina enaka 618 kg/m 3 .

Praviloma se z znižanjem temperature gostota poveča, čeprav obstajajo snovi, katerih gostota se obnaša drugače, na primer voda, bron in lito železo. Tako ima gostota vode največjo vrednost pri 4 ° C in se zmanjšuje tako s povečanjem kot znižanjem temperature glede na to število.

Ko se agregacijsko stanje spremeni, se gostota snovi nenadoma spremeni: gostota se poveča med prehodom iz plinastega v tekoče stanje in med strjevanjem tekočine. Res je, voda je izjema od tega pravila, njena gostota se med strjevanjem zmanjša.

Razmerje P. dveh snovi pod določenimi standardnimi fizikalnimi pogoji imenujemo relativni P.: za tekoče in trdne snovi se običajno določi glede na P. destilirane vode pri 4 °C, za pline glede na P. suhega zraka ali vodika v normalnih pogojih.

Enota P. v SI je kg/m 3 , v sistemu CGS enot g / cm 3. V praksi se uporabljajo tudi nesistemske enote P.: g/l, t/m 3 in itd.

Denzitometri, piknometri, hidrometri in hidrostatično tehtanje se uporabljajo za merjenje P. snovi (glej tehtnico Mora) . dr. metode za določanje P. temeljijo na povezavi P. s parametri stanja snovi ali z odvisnostjo procesov, ki se dogajajo v snovi od njenega P. Tako je gostota idealen plin se lahko izračuna iz enačba stanja r= popoldan/RT kje p - tlak plina, m - njegov molekulska masa (morska masa), R - plinska konstanta , T - absolutna temperatura ali določena na primer s hitrostjo širjenja ultrazvoka (tu je b adiabatsko stisljivost plin).

Razpon vrednosti P. naravnih teles in okolij je izjemno širok. Na primer, gostota medzvezdnega medija ne presega 10 -21 kg/m 3 , povprečni P. Sonca je 1410 kg/m 3 , Zemljišča - 5520 kg/m 3 , največji P. kovin - 22.500 kg/m 3 (osmij), P. snovi atomskih jeder - 10 17 kg/m 3 , končno lahko nevtronske zvezde očitno dosežejo 10 20 kg/m 3 .

manometer- To je mehanska merilna naprava, ki strukturno predstavlja jekleno ali plastično številčnico z vzmetjo v obliki cevi, namenjeno merjenju tlaka tekočih in plinastih snovi.

Pri mehanskih merilnikih tlaka občutljivi element pretvori izmerjeni tlak v mehansko gibanje, kar povzroči mehansko odmikanje puščic ali drugih delov referenčnih mehanizmov, beleženje rezultatov meritve ter signalne in stabilizacijske naprave v sistemih nadzorovan objekt. Kot občutljivi elementi mehanskih merilnikov tlaka se uporabljajo cevaste vzmeti, harmonske (mehove) in ploščate membrane ter drugi merilni mehanizmi, pri katerih pod delovanjem tlaka nastanejo elastične deformacije ali elastičnost posebnih vzmeti.

Po natančnosti so vsi mehanski manometri razdeljeni na: tehnične, kontrolne in zgledne. Tehnični manometri imajo razrede točnosti 1,5; 2,5; 4; kontrola 0,5; 1,0; zgledno 0,16; 0,45.

Manometrične cevaste vzmeti so votle cevi ovalnega ali drugega preseka, upognjene vzdolž loka kroga, vzdolž spiralnih ali spiralnih črt in imajo enega ali več zavojev. Konvencionalna zasnova, ki se najpogosteje uporablja v praksi, uporablja enojne vijačne vzmeti. Glavni in strukturni diagrami manometra z enojno cevno vzmetjo so prikazani na sl.2.

sl.2. Mehanski manometer in njegove značilnosti

Konec manometrične vzmeti 5 je prispajan na nastavek 1. Drugi spajkani konec K je s palico 3 vrtljivo povezan z ročico prestavnega sektorja 4. Zobje sektorja so v zaskoku z gnanim zobnikom 6, ki je nameščen na osi 7 puščice 9. Za odpravo nihanja puščice zaradi vrzeli med zobniki uporabite spiralno vzmet 2, katere konci so povezani s telesom in osjo 7. Pod puščico je fiksna lestvici.

Pod vplivom razlike tlaka znotraj in zunaj cevna vzmet spremeni obliko svojega preseka, zaradi česar se njen zaprt konec K premakne sorazmerno z obstoječo razliko tlaka.

Strukturni diagram mehanskega manometra (slika 2b) je sestavljen iz treh linearnih členov I, II, III, katerih statične značilnosti so predstavljene z grafi , kjer je premik prostega konca cevne vzmeti, začetni osrednji kot cevaste vzmeti. Zaradi linearnosti vseh členov je splošna statična značilnost manometra linearna in lestvica je enotna. Vhodna vrednost povezave I je izmerjeni tlak, izhodna vrednost pa je premik prostega (spajkanega) konca manometrične vzmeti5. Povezava 3 z ročico prestavnega sektorja 4 tvori drugo povezavo. Vhodna vrednost povezave II je , izhodna vrednost pa je kotni odklon konca manometrične vzmeti. Vhodna vrednost povezave III (veza III je zobniški sektor, ki je v stiku z gnanim zobnikom 6) je kotno odstopanje, izhodna vrednost pa je kotni odklon puščice 9 od ničelne oznake skale 8.

Mehanski manometri se uporabljajo za meritve v območju nizkega vakuuma. Pri merilnikih napetosti se elastični element, ki je povezan z indikatorjem, upogne pod vplivom razlike med izmerjenim in referenčnim tlakom (atmosfera ali visok vakuum). Pri industrijskih manometrih z mehom serije BC-7 izmerjeni tlak povzroči premikanje meha, ki se prenaša na zapisovalnik. Te naprave imajo linearno lestvico do 760 torr in natančnost 1,6%.

Gostota goriva je njegova specifična teža, in sicer količina mase na enoto prostornine.

Gostota goriva je v veliki meri odvisna od gostote olja, iz katerega je pridobljeno. Po GOST R 52368-2005 mora biti gostota goriva pri temperaturi +15 ° C znotraj 0,820-0,845 g / cm3, po GOST 305-82 pa ne sme presegati 0,860 (pri 20 ° C).

Gostota goriva je odvisna od temperature, tako kot pri kateri koli drugi tekočini: ko se temperatura dvigne, se gostota goriva zmanjša in obratno – ko se temperatura zniža, se gostota goriva poveča. Obstajajo posebne tabele za pretvorbo gostote goriva glede na temperaturo. Za dizelsko gorivo je temperaturni popravek za spremembo gostote v povprečju 0,0007 g/cm3 na 1°C.

GOSTOTA NAFTNIH PROIZVODOV

Natančen izračun gostote naftnih produktov

Da bi z uporabo te tabele določili gostoto oljnega produkta pri določeni temperaturi, je potrebno:

tabela povprečnih temperaturnih popravkov za gostoto naftnih derivatov.

a) najti gostoto oljnega produkta pri +20 o C po potnem listu;

b) meri povprečno temperaturo tovora v cisterni;

c) določi razliko med +20 o C in povprečno temperaturo tovora;

d) glede na stolpec temperaturne korekcije poiščite popravek za 1 o C, ustrezno gostoto tega produkta pri +20 o C;

e) temperaturni popravek gostote pomnožimo s temperaturno razliko;

f) od vrednosti gostote pri +20 o C odštejte produkt, dobljen v odstavku "e", če je povprečna temperatura oljnega produkta v rezervoarju nad +20 o C, ali dodajte ta produkt, če je temperatura proizvoda pod +20 o C.

Primeri.

Gostota olja pri +20 o C, po potnem listu 0,8240. Temperatura oljnega produkta v rezervoarju je +23 o C. Gostoto oljnega produkta določite iz tabele na

to temperaturo.

a) temperaturna razlika 23 o - 20 o \u003d 3 o;

b) temperaturni popravek za 1 o C po tabeli za gostoto 0,8240, kar je 0,000738;

c) korekcija temperature za 3 o:

0,000738*3=0,002214 ali zaokroženo 0,0022;

d) želeno gostoto oljnega produkta pri temperaturi +23 o C (popravek je treba odšteti, ker je temperatura tovora v tanku nad +20 o C), enaka 0,8240-0,0022=0,8218, oz. zaokroženo 0,8220.

2. Gostota oljnega produkta pri +20 o C, po potnem listu, 0,7520. Temperatura tovora v rezervoarju je -12 o C. Določite gostoto oljnega produkta pri tej temperaturi.

a) temperaturna razlika +20 o С - (-12 o С)=32 o С;

b) temperaturni popravek za 1 o C po tabeli za gostoto 0,7520, kar je 0,000831;

c) temperaturni popravek za 32 o enako 0,000831 * 32 = 0,026592 ali zaokroženo 0,0266;

d) želeno gostoto oljnega produkta pri temperaturi -12 o C (potrebno je dodati popravek, ker je temperatura tovora v tanku pod +20 o C), enaka 0,7520 + 0,0266 = 0,7786, oz. zaokroženo 0,7785.