- Чому взимку витрата дизельного палива більше
- Як самому перевірити щільність дизельного палива
- Щільність гасу в залежності від температури
Дизельне паливо (солярка) є нафтопродуктом, який активно використовується у вигляді основного пального для дизельного двигуна внутрішнього згоряння. Дизпаливо отримують в результаті перегонки нафти. До складу і якості такого палива висувається ряд вимог згідно з визначеними стандартами.
Характеристика щільності дизпалива є параметром, який визначає ефективну працездатність даного виду пального в різних температурних умовах. Щільність палива являє собою кількість його маси в кілограмах, яке здатне вміститися в одному кубометрі.
Величина щільності солярки не постійна, так як залежить від температури. Підвищення температури пального призводить до зменшення його щільності. Для вимірювання щільності дизеля ( питома вага дизпалива) використовується спеціальний прилад, який отримав назву ареометр.
Щільність вимірюваної рідини дорівнює відношенню маси ареометра до того обсягу, на який прилад занурений в рідину. Ареометри бувають пристроями постійного об'єму / постійної маси. Для різних рідин існують відповідні ареометри. Щоб виміряти щільність солярки, потрібно ареометр для нафтопродуктів типу АН, АНТ-1 або АНТ-2.
Ареометр являє собою прилад для проведення вимірювань щільності рідин. Найчастіше має вигляд скляної трубки, у верхній частині якої знаходиться шкала значень щільності.
Вкрай висока щільність палива означає, що в його складі присутні більше важких фракцій. Для нормальної роботи дизельного мотора наявність важких фракцій є негативним аспектом, так як випаровуваність і процеси розпилу в камері згоряння погіршуються. В і самих циліндрах дизеля від їзди на такому пальному поступово накопичуються відкладення і нагар.
Відповідно до діючих стандартів по ГОСТу:
- щільність річного дизельного палива - 860 кг / м3;
- щільність зимового дизпалива - 840 кг / м3;
- щільність арктичного дизеля - 830 кг / м3;
Наведені вище фіксовані показники мають на увазі однакову температуру дизельного палива на позначці +20 С, так як щільність солярки безпосередньо залежить від температури пального. На підставі ГОСТ стає зрозумілим, що щільність солярки має залежність як від температури, так і від конкретної марки ДТ. Зимовий дизель має меншу щільність порівняно з літньою соляркою. Менша щільність дизпалива для зими дозволяє такому пальному зберігати плинність і протистояти застиганню в умовах низьких температур.
Що стосується питомої ваги дизельного палива, тоді за стандартами:
- повинно мати питому вагу в рамках до 8440 Н / м3;
- зимовий дизель має питому вагу до 8240 Н / м3;
Виходить, що вага 1 літра дизельного пального може становити від 830 до 860 грам, що буде залежати від марки дизельного палива по сезону і температури. Чим вище виявиться температура дизпалива, тим меншу вагу матиме 1 літр такого пального.
З урахуванням якісного палива зміна температури солярки на 1 градус за Цельсієм приведе до зміни його щільності на 0,00075. Зазначений коефіцієнт дозволяє провести розрахунки величини щільності солярки стосовно до тих чи інших температурними показниками. Варто враховувати, що підрахувати вдається щільність виключно чистого палива.
Точну щільність солярки на АЗС з опорою на даний коефіцієнт визначити складніше, так як необхідно додатково враховувати кількість містяться присадок і домішок в ДТ. Більш того, склад таких домішок в кінцевому продукті на заправках часто невідомий, що сильно ускладнює будь-які перерахунки.
Чому взимку витрата дизельного палива більше
Характеристика щільності дизельного визначає не тільки поріг його застигання і замерзання. Щільність ДТ також вказує на кількість енергії, яке виділяє пальне. Більш високий показник щільності означає більшу кількість енергії, що виділяється в процесі згоряння в робочій камері дизельного ДВС. Чим вище буде щільність солярки, тим більшим виявиться ККД двигуна. Додатково щільність вплине на витрату дизельного палива на 100 км. Більш щільне ДТ в помітно підвищує економічність двигуна.
Зимова або арктична солярка для дизельного мотора завжди має меншу щільність. Для вивільнення енергії і отримання необхідної віддачі від силового агрегату буде потрібно спалювати більшу кількість такої солярки порівняно з більш щільним паливом, яке використовується в літній період. Цим пояснюється підвищена витрата менш щільного дизельного палива взимку.
Використання річної солярки для підвищення економічності не допускається. У складі річного дизпалива присутні не тільки базові вуглеводні, які забезпечують енергію в процесі згоряння, але і парафіни в розчиненому стані. Зниження температури викликає початок активної парафінізаціі палива, коли пальне втрачає свою плинність і перетворюється в гель.
Парафін не дозволяють ефективно прокачувати солярку по, забивають паливопроводи і фільтри тонкого очищення . З цієї причини до складу дизельного палива для зими вводять додаткові компоненти. Головним завданням стає запобігання гелеобразования і замерзання парафінів шляхом добавки спеціальних присадок. Такі присадки в процесі виробництва підвищують температурний поріг замерзання солярки, але на щільність ДТ ніякого впливу не роблять.
Помилково вважати, що якщо залитий в бак «літній» дизель і самостійно додати присадку-антигель, то це дозволить уникнути застигання пального. Перше, присадки не здатні вплинути на вже замерзлу солярку, так як загусла парафіни розчинити вона не здатна. Друге, присадки в дизель не впливають на його щільність, так як їх механізм впливу на паливо інший. Антигелі в солярку тільки запобігають процесу активної парафінізаціі.
Дизпаливо з меншою щільністю має кращу плинністю. Виходить, що навіть при низьких температурах солярка буде вільно проходити по паливопроводу, не створюючи пробок. З цієї причини для зими використовується ДТ з меншим показником щільності. У теплу пору року характеристика щільності солярки не має першорядної важливості. Для літнього дизеля основними показниками є ступінь вміст сірки і цетанове число.
Як самому перевірити щільність дизельного палива
Власникам дизельних авто рекомендується заправлятися на заправних станціях, де гарантовано продають зимовий або арктичне дизельне паливо. Потреба самостійно перевірити щільність солярки «в польових умовах» може виникнути тоді, коли ви сумніваєтеся в якості дизпалива при заправці на неперевірених АЗС.
Перевіряти щільність ДТ самостійно краще при температурі від -10C і більш. Для перевірки щільності солярки необхідно налити невелику кількість палива на поверхню з металу. Далі потрібно звернути увагу на помутніння і плинність. Якщо солярка нормально стікає і не застигає, тоді можна заправлятися. Якщо помітні ознаки помутніння і зниження плинності, тоді від такої заправки варто відмовитися. Якісне зимове дизельне паливо замерзає при температурному показнику близько -45C за Цельсієм.
Для швидкого аналізу можна також дістати заправний пістолет і оцінити стан крапель пального на його кінці. Солярка не повинна застигати. Бажано також здійснювати часткову заправку дизеля, тобто змішати раніше перевірену солярку в баку зі свіжої. Для цього рекомендується взимку завжди тримати половину паливного бака заповненим.
Більш точно перевірити щільність дизпалива можна наступним чином. Солярка наливається в невелику ємність і далі поміщається в умови, де температура повітря знаходиться на позначці близько + 17-20 градусів на такий час, щоб паливо прогрілося до аналогічного температурного показника. Далі щільність дизеля вимірюється за допомогою ареометра. Отримані дані необхідно порівняти з тими стандартами, яким по ГОСТу має відповідати придбане дизпаливо.
Щільність палива - це його питома вага, а саме кількість маси в одиниці об'єму.
Щільність палива багато в чому залежить від щільності нафти з якої її було отримано. Згідно ГОСТ Р 52368-2005 щільність палива при температурі +15 ° С повинна бути в межах 0,820-0,845 г / см3, а по ГОСТ 305-82 не повинна перевищувати 0,860 (при 20 ° С)
Щільність палива залежить від температури, втім, як і для будь-якої іншої рідини: при підвищенні температури щільність палива знижується і навпаки - при зниженні температури густина палива збільшується. Існують спеціальні таблиці для перерахунку щільності палива в залежності від температури. Для температурна поправка зміни щільності становить, в середньому 0,0007 г / см3 на 1 ° С.
Щільність палива дуже лукава цифра, через цієї цифри виникають постійні конфлікти між постачальником і вантажоодержувачем. А причина полягає в тому, що облік палива на НПЗ і нафтобазах проводиться по масі - в тоннах, а облік відпуску палива автотранспорту проводиться в літрах. Природно, що кількість літрів в одній і тій же масі може змінюватися в залежності від температури. Наприклад, влітку, при температурі + 20 ° С, бензовоз злив в підземну ємність АЗС десять тонн з фактичної щільністю 0,840 г / см3.Прі цьому обсяг палива склав 11905 л. Через деякий час температура палива в підземній ємності знизилася до +4 ° С. Через зниження температури густина палива збільшилася на величину 0,0007 * 16 = 0,0112 г / см3. При цьому первинний об'єм (11105 літрів) злитого в підземну ємність зменшився до: 10000кг / (0,84 + 0,0112) = 11748 л. Різниця в обсязі склала: (11905-11748) = 157 літрів.
У практичних розрахунках усадки палива рекомендуємо скористатися більш простим співвідношенням: «Один літр на одну тонну на один градус» - саме така зміна обсягу походить від зміни щільності палива.
Щільність гасу в залежності від температури
Наведена таблиця значень щільності рідкого гасу марки Т-1 в залежності від температури. Величина щільності гасу дана в розмірності кг / м 3 при різних температурах в інтервалі від 20 до 270 ° С.
Щільність цього визначається складом і якістю виробництва окремих його партій при нафтопереробці. Вона збільшується зі зростанням змісту в його складі важких вуглеводнів.
Щільність гасу різних марок і різного молекулярного ваги може відрізнятися на 5 ... 10%. Наприклад, щільність авіаційного гасу ТС-1 при 20 ° С дорівнює 780 кг / м 3, ТС-2 - 766 кг / м 3, авіагасу Т-6 - 841 кг / м 3, щільність палива РТ становить величину 778 кг / м 3 . Щільність гасу Т-1 при температурі 20 ° С дорівнює 819 кг / м 3 або 819 г / л. При нагріванні цього палива, його щільність знижується через збільшення обсягу за рахунок теплового розширення. При температурі 270 ° С щільність гасу стає рівною 618 кг / м 3.
Як правило, при зменшенні температури щільність збільшується, хоча зустрічаються речовини, чия щільність поводиться інакше, наприклад, вода, бронза і чавун. Так, щільність води має максимальне значення при 4 ° C і зменшується як з підвищенням, так і зі зниженням температури щодо цього числа.
При зміні агрегатного стану щільність речовини змінюється стрибкоподібно: щільність росте при переході з газоподібного стану в рідке і при затвердінні рідини. Правда, вода є винятком з цього правила, її щільність при затвердінні зменшується.
Ставлення П. двох речовин при певних стандартних фізичних умовах називається відносної П .: для рідких і твердих речовин вона зазвичай визначається по відношенню до П. дистильованої води при 4 ° С, для газів - по відношенню до П. сухого повітря або водню прінормальних умовах.
Одиницею П. в СІ є кг / м 3, в СГС системі одиниць г / см 3. На практиці користуються також позасистемна одиниця П .: г / л, т / м 3 і ін.
Для вимірювання П. речовин застосовують густиноміри, Пікнометри, ареометри, гідростатичний зважування (див. Мора ваги). Др. методи визначення П. засновані на зв'язку П. з параметрами стану речовини або з залежністю протікають в речовині процесів від його П. Так, щільність ідеального газу може бути обчислена по рівнянню стану r = pm / RT, де р-тиск газу, m - його молекулярна маса (молярна маса), R - газова постійна, Т - абсолютна температура, або визначена, наприклад, за швидкістю поширення ультразвуку (тут b - адіабатична стисливість газу).
Діапазон значень П. природних тіл і середовищ виключно широкий. Так, П. міжзоряного середовища не перевищує 10 -21 кг / м 3, середня П. Сонця становить 1410 кг / м 3, Землі - 5520 кг / м 3, найбільша П. металів - 22 500 кг / м 3 (осмій), П. речовини атомних ядер - 10 17 кг / м 3, нарешті, П. нейтронних зірок може, мабуть, досягати 10 20 кг / м 3.
Манометр - це механічний вимірювальний прилад, конструктивно представляє собою сталевий або пластиковий циферблат з пружиною в вигляді трубки, призначений для вимірювання тиску рідких та газоподібних речовин.
У механічних манометрах вимірюється тиск за допомогою чутливого елемента перетворюється в механічне переміщення, що викликає механічне відхилення стрілок або інших деталей механізмів відліку, записи результату вимірювань, а також пристроїв сигналізації та стабілізації тисків в системах контрольованого об'єкта. В якості чутливих елементів механічних манометрів застосовуються трубчасті пружини, гармоніковий (сильфонні) і плоскі мембрани та інші вимірювальні механізми, в яких під дією тиску викликаються пружні деформації або пружності спеціальних пружин.
За точністю все механічні манометри діляться на: технічні, контрольні і зразкові. Технічні манометри мають класи точності 1,5; 2,5; 4; контрольні 0,5; 1,0; зразкові 0,16; 0,45.
Манометричні трубчасті пружини представляють собою пустотілі трубки овального або іншого перетину, вигнуті по дузі кола, по гвинтових або спіральної лініях і мають один або кілька витків. У звичайній конструкції, яка найбільш часто застосовується на практиці, використовуються одновиткового пружини. Принципова і структурна схеми манометрів за одновітковой трубчастою пружиною представлені на рис.2.
Рис.2. Механічний манометр і його характеристики
До штуцера 1 припаяний кінець манометричної пружини 5. Другий запаяний кінець До шарнірно пов'язаний тягою 3 з важелем зубчастого сектора 4. Зуби сектора зчеплені з веденим зубчастим колесом 6, яке насаджено на вісь 7 стрілки 9. Для усунення коливань стрілки через зазори між зубами зубчастої передачі застосовують спіральну пружину 2, кінці якої зв'язані з корпусом і віссю 7. Під стрілкою знаходиться нерухома шкала.
Під дією різниці тисків всередині і снаружітрубчатая пружина змінює форму свого перетину, в результаті чого її запаяний Конецького переміщається пропорційно діючої різниці тисків.
Структурна схема механічного манометра (рис.2, б) складається з трьох лінійних ланок I, II, III, статичні характеристики яких представлені графіками, і, десь переміщення вільного кінця трубчастої пружини, - початковий центральний кут трубчастої пружини. Завдяки лінійності всіх ланок загальна статична характерістікаманометра лінійна і шкала рівномірна. Вхідний величиною звенаI є вимірюваний тиск, а вихідний - перемещеніесвободного (запаяного) кінця манометричної пружіни5. Тяга 3 з важелем зубчастого сектора 4 утворює друга ланка. Вхідний величиною ланки II є, а вихідний - кутове відхилення кінця манометричної пружини. Вхідний величиною звенаIII (ланка III - це зубчастий сектор, зчеплений з веденим зубчастим колесом 6) служить кутове відхилення, а вихідний - кутове відхилення стрелкі9 від нульової позначки шкали 8.
Механічні манометри застосовують для вимірювань в області низького вакууму. В деформаційних манометрах пружний елемент, пов'язаний з індикатором, прогинається під дією різниці вимірюваного і еталонного тисків (атмосфера або високий вакуум). У сильфонних промислових манометрах серії ВС-7 вимірюється тиск викликає переміщення сильфона, що передається самописцу. Ці прилади мають лінійну шкалу до 760 тор і точність показань 1,6%.
Щільність палива - це його питома вага, а саме кількість маси в одиниці об'єму.
Щільність палива багато в чому залежить від щільності нафти з якої її було отримано. Згідно ГОСТ Р 52368-2005 щільність палива при температурі +15 ° С повинна бути в межах 0,820-0,845 г / см3, а по ГОСТ 305-82 не повинна перевищувати 0,860 (при 20 ° С)
Щільність палива залежить від температури, втім, як і для будь-якої іншої рідини: при підвищенні температури щільність палива знижується і навпаки - при зниженні температури густина палива збільшується. Існують спеціальні таблиці для перерахунку щільності палива в залежності від температури. Для дизельного палива температурна поправка зміни щільності становить, в середньому 0,0007 г / см3 на 1 ° С.
Щільність НАФТОПРОДУКТІВ
Точний розрахунок щільності нафтопродукту
Для того щоб визначити за допомогою цієї таблиці щільність нафтопродукту при даній температурі, необхідно:
таблиця середніх температурних поправок щільності нафтопродуктів.
Щільність при 20 o С Щільність при 20 o С Температурна поправка на 1 o С 0,650-0,659 0,000962 0,8300-0,8399 0,000725 0,660-0,669 0,000949 0,8400-0,8499 0,000712 0,670- 0,679 0,000936 0,8500-0,8599 0,000699 0,680-0,689 0,000925 0,8600-0,8699 0,000686 0,6900-0,6999 0,000910 0,8700-0,8799 0,000673 0,7000-0,7099 0,000897 0,8800-0,8899 0,000660 0,7100-0,7199 0,000884 0,8900-0,8999 0,000647 0,7200-0,7299 0,000870 0,9000-0,9099 0,000633 0,7300-0,7399 0,000857 0,9100-0,9199 0,000620 0,7400-0,7499 0,000844 0,9200-0,9299 0,000607 0,7500-0,7599 0,000831 0,9300-0,9399 0,000594 0,7600-0,7699 0,000818 0,9400-0,9499 0,000581 0,7700-0,7799 0,000805 0,9500-0,9599 0,000567 0,7800-0,7899 0,000792 0,9600-0,9699 0,000554 0,7900-0,7999 0,000778 0,9700-0,9799 0,000541 0,8000-0,8099 0,000765 0,9800-0,9899 0,000528 0,8100-0,8199 0,000752 0,9900-1,000 0,000515 0,8200-0,8299 0,000738
а) знайти по паспорту щільність нафтопродукту при +20 o С;
б) виміряти середню температуру вантажу в цистерні;
в) визначити різницю між +20 o С і середньою температурою вантажу;
г) за графою температурної поправки знайти поправку на 1 o С, відповідну щільність даного продукту при +20 o С;
д) помножити температурну поправку щільності на різницю температур;
е) отримане в п. «д» твір відняти від значення щільності при +20 o С, якщо середня температура нафтопродукту в цистерні вище +20 o С, або додати цей твір, якщо температура продукту нижче +20 o С.
Приклади.
Щільність нафтопродукту при +20 o С, за даними паспорта 0,8240. Температура нафтопродукту в цистерні +23 o С. Визначити по таблиці щільність нафтопродукту при
цій температурі.
а) різницю температур 23 o - 20 o = 3 o;
б) температурну поправку на 1 o С по таблиці для щільності 0,8240, складову 0,000738;
в) температурну поправку на 3 o:
0,000738 * 3 = 0,002214, або округлено 0,0022;
г) шукану щільність нафтопродукту при температурі +23 o С (поправку потрібно відняти, так як температура вантажу в цистерні вище +20 o С), що дорівнює 0,8240-0,0022 = 0,8218, або округлено 0,8220.
2. Щільність нафтопродукту при +20 o С, за даними паспорта, 0,7520. Температура вантажу в цистерні -12 o С. Визначити щільність нафтопродукту при цій температурі.
а) різницю температур +20 o С - (-12 o С) = 32 o С;
б) температурну поправку на 1 o С по таблиці для щільності 0,7520, складову 0,000831;
в) температурну поправку на 32 o, рівну 0,000831 * 32 = 0,026592, або округлено 0,0266;
г) шукану щільність нафтопродукту при температурі -12 o С (поправку треба додати, так як температура вантажу в цистерні нижче +20 o С), що дорівнює 0,7520 + 0,0266 = 0,7786, або округлено 0,7785.