CC BY
10
6. CHernyh A.G. Gidravlicheskij raschet ustanovki MikroGES na baze centrobezhnogo nasosa s ekranirovannym asinhronnym dvigatelem // Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2016. - № 44. - S. 261-269.
7. SHCHavelev D.S. Gubin M.F., Kuperman V.L., Fedorov M.P. Ekonomika gidrotekhnicheskogo i vodohozyajstvennogo stroitel'stva: ucheb. dlya gidrotekhn. spec. vuzov. -M.: Strojizdat, 1986. - 422 s.
8. Lukutin B.V., Gindina A.YU. Stabilizaciya chastoty vrashcheniya gidroelektroagregata s pomoshch'yu elektromekhanicheskogo ballasta // Ispol'zovanie vozobnovlyaemyh istochnikov energii v Kirgizii: sb. st. - Frunze: Ilim, 1988. - S.68-74.
9. Svidetel'stvo №2011610171 Rossijskaya Federaciya. Raschet parametrov i harakteristik ekranirovannogo asinhronnogo elektrodvigatelya / CHernyh A.G., Ivanov A.G., Bondarenko A.V.; zayavitel' i patentoobladatel' Irkutskaya gosudarstvennaya sel'skohozyajstvennaya akademiya (RU); zayavl. 22.10.2010; opubl. 11.01.2011. Reestr programm dlya EVM.
10.Petrov A.G. Analiticheskaya gidrodinamika. - M.: Fizmatlit, 200. - 518 s.
11.Karelin V.YA., Krivchenko G.I. Gidroelektricheskie stancii: uchebnik dlya vuzov. - 3-e izd., pererab. i dop. - M.: Energoatomizdat, 1987. - 446 s.
УДК 620 Б01 10.24411/2078-1318-2019-14157
Доктор техн. наук, проф. М.И. ЧЕБОТАРЕВ (Кубанский ГАУ, mikhail.chebotarev.2017@mail.ru) Доцент П.М. ХАРЧЕНКО (Кубанский ГАУ, 1960324@mail.ru)
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛОТНОСТИ И ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННЫХ ПАРОВ БЕНЗИНОВЫХ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ
Вопросы обеспечения надёжности, экономичности и экологической безопасности мобильной техники являются актуальным для многих отраслей народного хозяйства, где такая техника находит применение. Поэтому решение указанных вопросов путём выбора топлива оптимального качества представляет неизменный интерес для сельскохозяйственного производства. Автомобильный транспорт широко используется в сельскохозяйственном производстве, в достаточно сложных условиях. Движение транспорта осуществляется на вывозе с полей урожая в сложных дорожных условиях, не имея, как правило, твердого покрытия. В настоящее время 6275 автомашин с бензиновыми двигателями работают в Краснодарском крае, поэтому повышение их эксплуатационных показателей, таких как ресурс работы, топливная экономичность и экологическая безопасность, имеют высокую актуальность.
Целью данного исследования является создание экспериментальной установки для исследования плотности и давления насыщенных паров бензиновых нефтяных фракций.
Материалы, методы и объекты исследования. В ходе исследований было рассмотрено следующее оборудование.
Принципиальная схема установки (рис. 1).
Пьезометр 1 расположен в жидкостном термостате 2. Внутри пьезометра находится мешалка с приводом от соленоида и образцовый платиновый термометр сопротивления. В качестве теплоносителя использовалась кремнийорганическая жидкость МПС-100, позволяющая работать при температурах от 20 до 320°С [1]. Перемешивание теплоносителя в термостате осуществляется мешалкой 3, охлаждение - с помощью холодильника 4. Трубчатый нагреватель 5 используется в качестве регулирующего. Вокруг обечайки термостата намотаны два основных нагревателя 6 [2].
Рис. 1. Схема экспериментальной установки
В днище термостата расположен нагреватель 7. Для предотвращения оттоков тепла от пьезометра служит охранный нагреватель 8, намотанный на стойке пьезометра. Наружная поверхность термостата теплоизолирована слоем базальтовой ваты [3].
Постоянная температура в термостате поддерживается с помощью системы автоматического регулирования, датчиком которой является регулирующий платиновый термометр сопротивления 9 [4]. Измерение температуры в термостате осуществляется образцовым платиновым термометром сопротивления 10, типа ПТС-1 1 разряда по компенсационной схеме с использованием потенциометра Р 363-2 класса 0,002 [5].
Пьезометр через капилляры сообщается с мембранным разделителем 11, являющимся нуль-индикатором системы измерения давления, вентилем-распределителем 12 и объёмомером 13 [6].
Для отделения масла грузопоршневого манометра от воды, используемой в качестве рабочей жидкости в нуль-индикаторе, установлен разделитель 16. Температура объёмомера, вентиля-распределителя, нуль-индикатора и всех коммуникаций поддерживается постоянной за счёт циркуляции воды из термостата 17 [7].
Для вакуумирования и заполнения пьезометра исследуемым веществом служат: вакуумный насос 18, расширительный сосуд 19 и вентиль 20.
Созданная экспериментальная установка позволяет проводить измерения плотности бензиновых нефтяных фракций в диапазоне давлений от 0,03 до 30 МПа при температурах 20-320°С и давления насыщенных паров по статическому методу и методу изучения изотерм.
Элементы конструкции установки
Общая схема пьезометра и термостата представлена на рис. 2. Цилиндрический пьезометр 1 объёмом 110 см3 изготовлен из жаропрочной нержавеющей стали. Внутри пьезометра в специальном кармане 2 расположен образцовый платиновый термометр сопротивления ПТС-10 класса 0,02 с номинальным сопротивлением 10 Ом. Для перемешивания исследуемого вещества служит секционная падающая мешалка 3 с электромагнитным приводом, изготовленная из нержавеющей фольги. Капилляры 4 и 5 используются при промывке полости пьезометра и заполнения его исследуемым продуктом. Пьезометр помещается в жидкостный термостат 6. В качестве теплоносителя применена кремнийорганическая жидкость ПМС-100, позволяющая работать при температурах от 293 К до 600 К. Для обеспечения контроля за температурой термостата служит второй образцовый платиновый термометр сопротивления 7, а для регулирования температуры - регулирующий платиновый термометр 8, типа ТСП-10, сопротивлением 46 Ом. Перемешивание теплоносителя в термостате осуществляется мешалкой 9, а охлаждение - с помощью холодильника 10. Трубчатый нагреватель 11, мощностью 0,2 кВт, используется в качестве регулирующего. Вокруг обечайки намотаны основные нагреватели 12 и 13, мощностью 1 кВт каждый.
В нижней части термостата расположен нагреватель 14 мощностью 0,5 кВт. Для предотвращения оттоков тепла с нижней части пьезометра служит нагреватель 15 мощностью 0,2 кВт. Наружная поверхность термостата теплоизолирована слоем базальтовой ваты.
Постоянная температура в термостате поддерживалась с помощью системы автоматического регулирования, датчиком которой являлся термометр 8. При изменении температуры в термостате сигнал разбаланса моста поступал на фотоусилитель Ф-116, где усиливался и подавался в цепь управления тиристорного регулятора температуры. Измерение температуры осуществлялось по компенсационной схеме с использованием потенциометра Р 363-2 класса 0,002 и образцовой катушки Р 331 1 класса. Колебание температуры в термостате не превышало 0,02 К.
Рис. 3. Схема мембранного разделителя
В качестве нуль-индикатора в установке использован мембранный разделитель (рис. 3) [2]. Основным элементом конструкции разделителя являются фланцы 1 и 2, между которыми зажата мембрана 3, изготовленная из нержавеющей фольги, толщиной 0,15 мм, диаметром 3,5 см. Сверху на корпус разделителя припаяна термостатирующая рубашка 4. В корпусе предусмотрено отверстие 5 для подачи воды из термостата. В винте 6 предусмотрено отверстие для впайки рабочего капилляра, идущего от пьезометра. В верхней части разделителя находится сердечник 7 привода секционной падающей мешалки, который приводится в движение от соленоида 8. Во фланце 1 имеется отверстие 9, соединяющее систему заполнения подмембранного пространства с атмосферой при поверке нулевого положения мембраны. Снизу во фланец 2 впаяна трубка 11, внутри которой находится шток 12 с ферритовым сердечником 13 на конце. Винт 14 и пружинка 15 служат для регулировки положения штока 12. Перемещение сердечника таким образом идентично перемещению мембраны. Это перемещение фиксируется цифровым вольтметром через дифференциально трансформаторную связь посредством соленоида 16. Направляющая втулка 17 служит для центровки штока 12. Чтобы исключить воздействие высоких температур на соленоид 16, использован водяной холодильник проточного типа 18. Во фланцах 1 и 2 предусмотрены отверстия 19 диаметром d = 0,5 мм, выполненные в виде гексогональной решётки. Они служат для подведения жидкости в под- и надмембранное пространство и увеличения одностороннего перепада давления на мембрану. Допустимый односторонний перепад давления составляет 10 МПа. Чувствительность мембранного разделителя составляет 100 Па. На данный разделитель получен патент РФ.
Выводы. Таким образом можно сделать следующие выводы:
1. Разгонку фракций необходимо производить при нормальных условиях в соответствии с показателем преломления, плотностью, молекулярной массой, среднеобъемной температурой кипения, содержанием парафинов и нафтенов, содержанием ароматических углеводородов.
2. В процессе эксплуатации и ремонта бензиновые двигатели значительно дешевле дизельных, что позволяет экономить средства на ремонтно-эксплуатационные работы.
3. В связи с тем что использование дизельного топлива дороже бензинового, то более выгодно сельхозпредприятиям использовать в качестве технологического транспорта автомобили с двигателями, работающими на бензине, что обеспечит снижение затрат на производство продукции и повышение её конкурентоспособности.
Литература
1. Харченко П.М., Тимофеев В.П., Чижов Д.С. Методы исследования давления насыщенных паров и экспериментальные установки // Научный журнал КубГАУ. - 2014. -№106 (02).
2. А.с. СССР. Устройство для измерения давления/ П. М. Харченко (СССР). - №1413455; заявл. 26.02.86; опубл. 1.04.88.
3. Христиченко В., Блосинский Н. Экспериментальные установки и методы исследования плотности и ДНП промышленных сточных вод // Известия Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - № 37. - С. 238-242.
4. Тимофеев В. Определение критических параметров нефтяных фракций // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - С. 973-982.
5. Чижов Д. Методы исследования давления насыщенных паров и экспериментальные установки // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2015. - № 106. - С.1000-1012.
6. Чижов Д. Построение экспериментальной установки для исследования плотности и давления нефтепродуктов с насыщенным паром (dnp) // Политематический сетевой
электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. -2015. - № 107. - С.779-792.
7. Харченко П.М., Тимофеев В.П. Исследование плотности и давления насыщенных пород нефтяных фракций // Труды КубГАУ. - 2012. - Т1. - №39. - С. 140 - 142.
Literatura
1. Harchenko P.M., Timofeev V.P., CHizhov D.S. Metody issledovaniya davleniya nasyshchennyh parov i eksperimental'nye ustanovki // Nauchnyj zhurnal KubGAU. - 2014. -№106(02).
2. A.s. SSSR. Ustrojstvo dlya izmereniya davleniya/ P. M. Harchenko (SSSR). - №1413455; zayavl. 26.02.86; opubl. 1.04.88.
3. Hristichenko V., Blosinskij N. Eksperimental'nye ustanovki i metody issledovaniya plotnosti i DNP promyshlennyh stochnyh vod // Izvestiya Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2012. - № 37. - S. 238-242.
4. Timofeev V. Opredelenie kriticheskih parametrov neftyanyh frakcij // Politematicheskij setevoj elektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2014. - S. 973-982.
5. CHizhov D. Metody issledovaniya davleniya nasyshchennyh parov i eksperimental'nye ustanovki // Politematicheskij setevoj elektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2015. - № 106. - S.1000-1012.
6. CHizhov D. Postroenie eksperimental'noj ustanovki dlya issledovaniya plotnosti i davleniya nefteproduktov s nasyshchennym parom (dnp) // Politematicheskij setevoj elektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2015. - № 107. - S.779-792.
7. Harchenko P.M., Timofeev V.P. Issledovanie plotnosti i davleniya nasyshchennyh porod neftyanyh frakcij // Trudy KubGAU. - 2012. - T1. - №39. - S. 140 - 142.
УДК 620.193.4
DOI 10.24411/2078-1318-2019-14162
Доктор техн. наук, проф. А.П. КАРТОШКИН (ФГБОУ ВО СПбГАУ, akartoshkin@yandex.ru) Аспирант А.Н. СПИРИДОНОВА (ФГБОУ ВО СПбГАУ, angspiridonova@yandex.ru)
КОРРОЗИОННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ОХЛАЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ НА МЕТАЛЛЫ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Необходимым условием оптимальной работы ДВС является своевременный и эффективный отвод тепла от его нагретых участков. Эту функцию выполняет система охлаждения, а именно находящаяся в ней охлаждающая жидкость, обладающая высокой теплоемкостью и теплопередачей. В качестве охлаждающей жидкости используют антифризы. Антифриз в Российской Федерации должен соответствовать требованиям ГОСТ 28084-89 «Жидкости охлаждающие низкозамерзающие» [1]. В процессе эксплуатации происходит изменение физико-химических свойств жидкости, старение, засорение механическими примесями, срабатывание присадок, вследствие чего увеличивается коррозионное воздействие охлаждающей жидкости на металлы системы охлаждения [2].
Цель исследования - определить коррозионное воздействие охлаждающей жидкости на металлы системы охлаждения.
Для достижения поставленной цели необходимо:
1. Выбрать метод определения коррозионного воздействия, при необходимости усовершенствовать его для охлаждающих жидкостей.
