Метка «эмульсии»

23.06.12 09:48 Содержание воды в дизельном топливе
В дистиллятных топливах допускаются лишь следы воды, в тяжелых топливах - до 0,3%. Зарубежные тяжелые топлива обычно содержат около 0,5% воды, международные стандарты допускают воду в количестве 1%, а отечественные - до 2%. Вода обычно попадает в топливо в процессах транспортирования и бункеровки. Поэтому необходимо отбирать пробу топлива в течение всей бункеровки и проверять ее на содержание воды сразу же по окончании бункеровки. Вода является крайне нежелательным компонентом топлива, так как глобулы воды коагулируют вокруг себя асфальто-смолистые соединения топлива, способствуя их выпаданию в шлам. Наличие воды вызывает коррозию прецизионных пар ТНВД и форсунок, ухудшает распыливание топлива, понижает теплоту его сгорания. Вода относительно легко отделяется от дистиллятных топлив и уходит в отстой. Процесс очистки тяжелых топлив от воды протекает значительно сложнее, как в силу меньшей разности их плотностей и большой вязкости, так и вследствие того, что часто тяжелые топлива образуют с водой стойкие эмульсии.
Для ускорения и улучшения отстаивания рекомендуется поддерживать температуру 60-70°С, а сепарирование осуществлять в режиме пурификации при возможно меньшей подаче. В случае, если эмульсия очень стойкая и доступными мерами ее разрушить не удается, можно рекомендовать прогнать топливо насосами 2-3 раза по замкнутому контуру с тем, чтобы обеспечить более равномерный состав эмульсии с малыми размерами глобул воды, и использовать ее в качестве топлива для двигателя.
Наиболее опасным является попадание в топливо морской воды, при наличии которой растет интенсивность электрохимической коррозии деталей топливной аппаратуры. читать далее »


20.06.12 00:50 Отливка корпусных деталей в оболочковые формы.
Отливка корпусных деталей производится и в оболочковые формы. При данном способе литья применяется высокопроизводительное оборудование, исключается необходимость в переработке большого количества формовочных и стержневых смесей, упрощается выбивка и очистка отливок. Для изготовления оболочковых форм применяется следующий состав смеси по весу: 92,7% формовочного кварцевого песка, 7% пульвер-бакелита (термореактивная смола) и 0,3% увлажнителя (керосин). Смесь приготовляется в бегунах.
Оболочковые формы изготовляются на карусельных установках. Обычно на площадке центральной крестовины размещаются четыре модельные плиты. На одной оси с крестовиной установлен горизонтальный штурвал. Модельную плиту и бункер перевертывают при помощи штурвала и системы рычагов. Модельная плита крепится к крестовине и бункеру при помощи рычажных зажимов. На рабочем месте под модельной плитой находится площадка, поднимающая готовую оболочковую форму с модельной плиты при помощи пневмоцилиндра. Для получения полуформ модельную плиту загружают в электропечь и нагревают до температуры 260°С. Затем ее выгружают из печи и при помощи пульверизатора опрыскивают разделительным составом (водо-мыльно-силиконовой эмульсией ЭКЕИ-94), после чего модельная плита опрокидывается на бункер со смесью, автоматически сцепляется с зажимами бункера и вместе с ним перемещается в исходное положение.
При перевертывании бункера смесь должна падать с высоты не меньше чем 300 мм. Получение четкого отпечатка модели обеспечивается вибраторами, которыми оборудована установка.
Пульвер-бакелит, входящий в состав смеси, расплавляется и связывает частички песка, образуя песчано-смоляную оболочку, толщина которой зависит от температуры плиты и времени выдержки смеси над плитой. За 20 сек образуется слой толщиной 8 мм. После выдержки бункер возвращается в исходное положение, плита расцепляется и с образовавшейся оболочкой опрокидывается в первоначальное положение. Частички песка, оставшиеся на поверхности оболочки, сдуваются сжатым воздухом. Для спекания полуформы модельную плиту нагревают в электрической печи до температуры 370°С и, выдержав 2—3 мин, оболочковую форму снимают с модельной плиты при помощи пневмотолкателей и укладывают плоской стороной на верстак для охлаждения. При правильном технологическом процессе изготовления оболочковая форма имеет коричневый цвет.
Зеленовато-желтый цвет формы указывает на плохое спекание смеси, а светло-коричневый - свидетельствует о пережоге оболочки.
Перед сборкой плоскости разъема полуформы обдувают сжатым воздухом, заусенцы зачищают наждачной бумагой или абразивным камнем. Фиксаторы (контрольные знаки) одной полуформы вводят в выемки другой и полуформы сжимают металлическими стяжками. Формы с вертикальной плоскостью разъема помещают в опоки, а промежутки между формами и стенками опок засыпают песком или чугунной дробью. Воздух и газы, образующиеся при заливке форм металлом, легко выходят из форм через стенки, так как последние имеют большую газопроницаемость. Литье в оболочковые формы применяется при отливке стальных, чугунных и латунных деталей. После отливки детали подвергают термообработке. Корпусы топливных и топливоподкачивающих насосов, регуляторов, фильтров и других деталей изготовляют из алюминиевых сплавов. Эти детали имеют сложную форму и тонкие стенки, поэтому их отливают из алюминиево-кремнистых сплавов АЛ9 и др. Алюминиевые сплавы обладают хорошей жидкотекучестью, малой усадкой, высокой плотностью и прочностью.
Заготовки таких деталей отливают в металлические формы. Отверстия и полости в отливках получаются при помощи металлических или земляных стержней. При наличии в отливках полостей, из которых затруднен выход газов, устраивают вентиляционные каналы по плоскости разъема форм, а также в стержнях или специальных вставках.
Металлические формы изготовляются из серых чугунов марок СЧ18-36, из сталей 5ХНМ и т. д., из двух половин с вертикальным разъемом. Точная фиксация половин формы обеспечивается штифтами. Собранная форма запирается эксцентриковыми или клиновыми замками. Подвижную и неподвижную половины формы располагают на специальных станках. На столе станка крепится неподвижная половина формы, а подвижная — на механизме перемещения, состоящем из колеса и зубчатой рейки.
Подготовка формы к отливке состоит в предварительном ее подогреве до температуры 120°С, окраске ее специальным противопригарным составом и дальнейшем нагреве до температуры 300°С.
Нагрев осуществляется при помощи газовых горелок. При заливке формы из противопригарного состава выделяются газы, предохраняющие, стенки формы от непосредственного соприкосновения с заливаемым металлом.
Окраска форм производится составами КАС-1, состоящими из 23% прокаленного каолина, 7% асбестового порошка, 10% жидкого стекла и 60% воды.
Поверхности литников и выпоров окрашиваются составом КАС-2, в котором 20% каолина, 8% жидкого стекла и 72% воды. Окрашивающие составы наносятся на поверхности пульверизатором или кистью.
Плавка алюминиевых сплавов производится в электропечах в чугунных тиглях. Разливка осуществляется из стальных, обмазанных, просушенных и окрашенных графитовой краской ковшей. Заливка производится медленно и непрерывно. Получение плотных отливок обеспечивается пневматическим вибратором, присоединенным к форме. Отливка в форме выдерживается до застывания сплава в литнике, после чего форма разнимается и отливка освобождается.
Для повышения механических свойств сплава, улучшения его обрабатываемости и снятия внутренних напряжений отливки из алюминиевых сплавов подвергаются термической обработке, а отливки из сплава АЛ9 — закалке и старению. Температура закалки 535°С с выдержкой при этой температуре до 12 ч и последующим охлаждением в кипящей воде. Применяется и искусственное старение при температуре 150°С в течение 3 ч, а затем охлаждение на воздухе.
Кроме этого, широко применяется объемная горячая штамповка корпусных деталей. читать далее »
25.06.12 17:51 Водотопливные эмульсии

В среднеоборотных и малооборотных дизелях применяются более дешевые и, как правило, более тяжелые сорта топлива.
Работа дизеля на тяжелом топливе вызывает ряд проблем, связанных с ухудшением процессов смесеобразования и сгорания, повышением уровня теплонапряженности, увеличением количества лакообразований и нагароотложений на деталях цилиндро-поршневой группы (ЦПГ), интенсификацией износов ЦПГ, сокращением срока службы смазочного масла. Одним из эффективных путей решения данных проблем является применение водотопливных эмульсий, использование которых не требует каких-либо переделок двигателя, не вызывает необходимости изменения технологии изготовления топлива и не нуждается в больших капиталовложениях.
Состав и основные физико-химические свойства водотопливных эмульсий
Водотопливные эмульсии (ВТЭ) представляют собой дисперсную систему, состоящую из мелких капель жидкости (дисперсной фазы), распределенных в другой жидкости (дисперсионной).
Различают прямые эмульсии типа «масло в воде», с каплями неполярной жидкости (например, топлива в полярной водяной среде) и обратные типа «вода в масле».

читать далее »
25.06.12 17:37 Водотопливные эмульсии. Эмульгаторы

В дизелях применяются эмульсии обратного типа, которые исключают контакт металлических поверхностей топливной аппаратуры и стенок трубопроводов с водой.
Поэтому далее будут рассматриваться свойства только этих эмульсий.
В зависимости от вида исходного топлива в состав эмульсии для облегчения образования и повышения устойчивости добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ) - эмульгаторы. В качестве эмульгаторов применяют мазут (1-2%), низшие спирты (<5%) и их сложные эфиры (0,05-0,5%). Для получения эмульсий тяжелых топлив эмульгаторы не требуются, так как в них имеются природные ПАВ.
Показатели качества воды, используемой для получения ВТЭ, в настоящее время не регламентируются. Однако установлено, что коррозию деталей топливной аппаратуры (ТА) могут вызывать совместно действующие микроорганизмы.
Плотность ВТЭ зависит от плотности компонентов и от их количественного соотношения в эмульсии.
Вязкость эмульсий определяется вязкостью исходного топлива, количественным содержанием воды и температурой самих эмульсий.

читать далее »
25.06.12 17:37 Свойства водотопливных эмульсий

Вязкость водотопливных эмульсий (ВТЭ) выше вязкости исходного топлива. С увеличением содержания воды вязкость эмульсии возрастает.

По мере повышения температуры разница между величинами вязкости эмульсии и исходного топлива сокращается, и при температуре 85-100°С вязкость эмульсии, в особенности при £ = 15—20%, уже мало отличается от вязкости топлива.
Температурный предел подогрева ВТЭ с целью снижения вязкости определяется температурой кипения не только топлива, но и воды. Во избежание вспенивания подогрев ВТЭ выше 100°С следует осуществлять в закрытых емкостях при избыточном давлении. Поверхностное натяжение на границе дисперсной фазы и дисперсионной среды влияет на дисперсность и устойчивость эмульсии.

Величина поверхностного натяжения на границе жидкость-газ определяет качество распыливания и сгорания эмульсии. Чем ниже поверхностное натяжение, тем тоньше распыл топлива и полнее его сгорание. С увеличением содержания воды зависимость коэффициента поверхностного натяжения от температуры становится более заметной. Стабильность водотопливной эмульсии является важным показателем ее качества с точки зрения надежности работы двигателя на ВТЭ.
Различают кинетическую и агрегативную стабильность.
См. продолжение далее.

читать далее »
25.06.12 17:37 Стабильность водотопливной эмульсии

Итак что же такое стабильность водотопливной эмульсии.


Кинетическая и агрегативнаястабильность.
Кинетическая стабильность определяется устойчивостью частиц дисперсной фазы к седиментации. Она зависит от величины дисперсности и разности плотностей топлива и воды. Агрегативная стабильность характеризуется устойчивостью частиц дисперсной фазы к коалеценции и определяется наличием эмульгаторов, которые образуют на поверхности капель воды сольватный молекулярный слой, предотвращающий их слияние.
Эмульсии типа «дизельное топливо - вода» обладают низкой кинетической стабильностью. Расслоение происходит за несколько часов. Агрегативная стабильность эмульсии такого типа гораздо выше.
При подогреве ВТЭ дизельного топлива до температуры более 50°С ее агрегативная стабильность снижается. Низкие температуры не оказывают заметного влияния на стабильность эмульсий.
Эмульсии моторного топлива ДТ получают без применения эмульгаторов, так как в самом топливе имеются природные эмульгаторы - смолы и асфальтены. Этим они выгодно отличаются от эмульсий дизельного топлива.
Высокой стабильностью обладают эмульсии, полученные на основе мазутов. Стабильность водомазутных эмульсий сохраняется в течение нескольких месяцев. Их нагрев до 90~92°С и охлаждение до низких температур не оказывают влияния на стабильность. Вопрос о стабильности эмульсии можно практически не рассматривать, если ВТЭ использовать сразу же после ее изготовления.

читать далее »
25.06.12 17:37 Дисперсность водотопливной эмульсии

Дисперсность водотопливной эмульсии (ВТЭ) определяется размерами капель дисперсной фазы (воды). Чем меньше размер капель водной фазы и меньше отличие их по размерам между собой, тем равномернее распределяются частицы воды в топливе и, следовательно, повышается кинетическая стабильность эмульсии.
Дисперсность зависит от плотности, вязкости, поверхностного натяжения перемешиваемых жидкостей, их количественного соотношения, способа и продолжительности диспергирования. Средний диаметр дисперсной фазы изменяется от 1 до 50 мкм.
Дисперсность эмульсии, подаваемой в дизель, определяется видом фильтрующего материала топливного фильтра. При пропускании эмульсии с дисперсностью б-15 мкм через войлочный фильтр увеличился на 8~10%, а при фильтрации более грубых эмульсий разница средних размеров капель возрастает до 15—17%.

читать далее »
25.06.12 17:37 Температура застывания водотопливной эмульсии

Температура застывания водотопливной эмульсии (ВТЭ) зависит от температуры застывания топлива и содержания воды в эмульсии. Вода, содержащаяся в эмульсии, повышает температуру ее застывания, что ухудшает пусковые свойства топлив при низких температурах. Температура застывания водомазутных эмульсий колеблется в пределах 11-25°С. Зависимость температуры застывания от содержания воды в эмульсиях на основе дизельного топлива ДЛ представлена на рис. 1.20, в.
Температура вспышки ВТЭ определяет степень пожарной опасности топлива и имеет большое эксплуатационное значение. С увеличением содержания воды в эмульсии возрастает, поэтому такие эмульсии при прочих равных условиях обеспечивают большую пожарную безопасность. Теплотворная способность ВТЭ ниже, чем исходного топлива, за счет затрат тепла на испарение воды, которые прямо пропорциональны ее количеству в эмульсии. При увеличении содержания воды от 0 до 40% теплотворная способность дизельного топлива снижается приблизительно на 5%.
Использование ВТЭ ведет к увеличению цикловой подачи насоса высокого давления. Это обстоятельство необходимо учитывать при переводе двигателя с чистого топлива на водотопливную эмульсию, так как цикловая подача ВТЭ не должна превышать запас по производительности топливного насоса высокого давления.

читать далее »
25.06.12 17:37 Способы получения водотопливной эмульсии (ВТЭ)

Для получения ВТЭ могут быть использованы коллоидные мельницы, механические мешалки, струйные диспергаторы, барбатажные установки, ультразвуковые и кавитационные установки, гомогенизаторы, гидродинамические сирены.
Коллоидные мельницы приготавливают эмульсии высокого качества (средний диаметр капель 3~5 мкм), однако требуют больших энергозатрат и имеют малую производительность. Механические мешалки не позволяют получить мелкодисперсную эмульсию (dK = 12-18 мкм), хотя имеют большую производительность и меньшие затраты энергии.
Струйные диспергаторы просты по конструкции, однако необходимо дополнительное оборудование (шестеренчатые насосы) и многократная (14-15 раз) обработка для получения высококачественной эмульсии ( 2~8 мкм).
Барбатажные устройства характеризуются неравномерностью распределения частиц дисперсной фазы по объему эмульсии, крупными размерами капель (5 мкм) и высоким расходом энергии.
Ультразвуковые и кавитационные установки имеют высокую стоимость, сложны по конструкции и в эксплуатации, хотя позволяют получать эмульсию с размерами частиц 5 мкм. Гомогенизаторы используются для получения эмульсии с размерами капель 1 мкм и менее. Однако они сложны по конструкции, работают при высоких давлениях (до 35 МПа), что ведет к преждевременному износу и поломке деталей, требует многократной обработки эмульсии и больших энергозатрат.
Гидродинамические сирены (центробежно - и роторно-пульсационные аппараты) просты по конструкции, надежны в эксплуатации, имеют малые затраты энергии, причем Интенсивность процессов тепло - и массообмена в них на 1-2 порядка выше, чем в существующих устройствах.

читать далее »
25.06.12 17:37 Роторно-пульсационный аппарат для получения водотопливных эмульсий

В роторно-пульсационном аппарате (РПА) при одно-двухкратной обработке можно получить эмульсию со средним размером частиц 3~6 мкм, причем время обработки составляет 20-30 с, что на 2~3 порядка меньше, чем при получении такой же эмульсии в аппарате с мешалкой. Доля частиц среднего размера доходит до 90~95%. Принципиально возможно получение эмульсий с размером частиц 0,5-1 мкм.
Рабочие органы РПА представляют собой два комплекта полых коаксиальных цилиндров с отверстиями различной формы вдоль образующих. При вращении одного набора (ротора) относительно другого (статора) происходит быстрое чередование совмещения и перекрытия прорезей, что влечет за собой синхронное изменение скорости движения жидкости через прорези, т.е. возникновение пульсирующего с большой частотой жидкостного потока. Одновременно в этом же устройстве обеспечивается обработка среды в тонких зазорах за счет высоких напряжений сдвига и срезывающих усилий. Кроме того, при работе РПА возникают разнонаправленное поле скоростей, процессы в пристеночных зонах, кавитация и другие явления.
Изменения отдельных конструктивных элементов позволяют в широких пределах изменять интенсивность гидродинамических или механических явлений при сохранении общего принципа работы аппарата.

читать далее »
[1][2]» 
« Список меток

  • Узнавать новости по rss

    Подписаться Подписаться на новости
  •