Устройство для определения нагаролакообразующих свойств нефтепродуктов Советский патент 1982 года по МПК G01N25/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГАРОЛАКООБРАЗУЮЩИХ СВОЙСТВ НЕФТЕПРОДУКТОВ

1

Изобретение относится к нефтехимии, в частности, к определению нагаро-лакообразующих свойств нефтепродуктов, используемых в двигателях внутреннего сгорания, и может найти применение в лабораториях, анализирующих и определяющих эксплуатационные свойства нефтяных топлив и моторяых масел.

Известен прибор для оценки эксплуатационных свойств моторных масел, содержащий рабочую камеру с электрообогревом, разбрызгиватель, сборную емкость, внешнюю баню с электрообогревом, холодильник для летучих продуктов окисления, трубку возврата конденсата и контактный термометр. Этот прибор отличается от известных тем, что с целью повышения эффективности окисления испытуемого масла путем доведения его до туманообразного состояния, рабочая камера прибора выполнена в виде цилиндрической трубки, а разбрыгиватель- в виде установленных дод углом к рабочей камере трубки с соплом для подачи воздуха и трубки с соплом для подачи масла 1.

Как видно из самого названия, прибор предназначен для оценки эксплуатационных свойств только лищь моторных масел. При

этом в описании не раскрывается, какое количество воздуха подается для получения туманообразного состояния масла и как это состояние определяется и контролируется, какие именно эксплуатационные свойства

5 масел оцениваются и каковы критерии, подбираемые с помощью этого прибора. Кроме того, не указаны температурные режимы проведения испытаний и не предусмотрены замены воздуха другим окислением. Само собой разумеется, что нагаро-лакообразующие свойства масла оценить с помощью этого прибора не представляется возможным. Известна установка для испытаний на нагарообразование и определение характеристик жидкостных топлив, определяющая использование для этих целей газотурбинного двигателя со съемной форкамерой, к которой подключен контур испыпуемого топлива 2.

Основными принципиальными недостат2Q ками известных установок являются узость поставленных целей в проводимом испытании (определении искомых свойств только смазочных масел или только жидкостных топлив, моторных топлив, трансформаторных масел и т. п.), оптимально поставленные цели достигаются за счет использования относительно дорогостоящих устройств вплоть до газотурбинного двигателя, связанных с большим расходом горючесмазочных материалов за цикл испытаний; отсутствие четкой методики определения лакогарообразующих свойств любых нефтепродуктов и оценки их поведения в двигателях.

Не в каждой лаборатории целесообразно устанавливать такие громоздкие и дорогостоящие установки даже для выяснения очень важных эксплуатационных свойств нефтепродуктов, таким образом лаконагарообразование.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является аппарат для оценки нагарообразующих свойств смазочных масел, состоящий из нагревателя с нагарообразователем и термопарой, емкости для исследуемого продукта, масляного насоса, маслораспределительной втулки, охладителя, масляного трубопровода с краном, регулирующим поток масла. Нагарообразователь имеет форму круглой пластины диаметром около 2,5 мм, толщиной около 0,5 мм. Маслораспределительная втулка имеет диаметр на 2-3 мм больще, чем диаметр нагарообразователя. Зазор между нагарообразователем и втулкой устанавливается равным 0,2-0,3 мм. При проведении анализа масло насосом подается по трубопроводу через холодильник и маслораспределительную втулку к нагарообразователю, температура которого устанавливается на выбранном уровне злектроподогревателем и контролируется с помощью термопары.

Зазор между нагарообразователем и втулкой полностью заполнен маслом, контакт горячей поверхности нагарообразователя с окружающей воздушной средой исключен 3.

Однако нагарообразующие свойства оцениваются лишь только смазочных масел, оценка нагарообразующих свойств масла проводится в искусственно созданных условиях отсутствия интенсивного окисления с целью якобы повыщения точности измерений, результаты испытаний не указывают на пути оценок искомых свойств масел.

Известно, что интенсивность нагаро-лакоотложений нефтепродуктов зависит не только от температуры, но и от характеристики и насыщенности газовой среды, окружающей нагарообразующую поверхность.

Цель изобретения - повыщение точности определения за счет учета влияния газовой среды на процесс окисления и приближения проводимого процесса к условиям рельной эксплуатации исследуемого нефтепродукта.

Для достижения поставленной цели устройство, включающее емкость для исследуемого нефтепродукта, охладитель нефтепродукта, нагреватель с нагарообразователем и термопарой, снабжено размещенной в емкости для нефтепродукта газораспределительной втулкой с решеткой и последовательно подключенными к втулке расходомером и баллоном с окислителем и краномредуктором.

При этом нагарообразователь установлен в емкости с возможностью перемещения в вертикальной плоскости., а емкость выполнена со смотровым окном.

Процесс нагаро-лакообразования происходит на нагарообразователе путем подачи испытуемого нефтепродукта во вспененном состоянии через газораспределительную втулку со сменной решеткой. При этом поток газа подается через баллон, регулирующий кран-редуктор и контролирующий расходомер. Заданный зазор между вспененной поверхностью нефтепродукта и нагарообразователем регулируется путем поворота нагревателя с нагарообразователем в корпусе устройства, а рещетка на газораспределительной втулке подбирается в зависимости от вязкости испытуемого нефтепродукта с расчетом обеспечения непрерывной подачи в район нагарообразователя вспенненого нефтепродукта в виде тонкой, постоянно обновляющейся пленки.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство состоит из емкости 1 для исследуемого нефтепродукта, вмонтированных в нее охладителя 2, газораспределительной втулки 3 с решеткой 4, нагревателя 5 с нагарообразователем 6 и термопарой 7, термометра 8, подключенных к газораспределительной втулке 3 при помощи трубопровода 9 расходомера 10, крана-редуктора 11 и баллона 12 с окислителем. Его габариты 150 X 150 мм, вес около 2 кг. Питание к нагревателю подается от штатного автотрансформатора (не показан).

Устройство работает следующим образом.

В емкость 1 заливается испытуемый нефтепродукт, заданная температура которого поддерживается циркуляцией теплоносителя через охладитель 2. Температура нефтепродукта контролируется показаниями термометра 8.

Темцература на нагарообразователе 6 регулируется и поддерживается нагревателем 5. Контроль температуры нагарообразователя осуществляется с помощью термопары 7. После достижения заданных температурных режимов нефтепродукта и на нагарообразователе, запрограммированный расход окислителя подается из баллона 12 через регулировочный кран-редуктор 11 и расходомер 10 во внутрь прибора.

При этом поток окислителя, пройдя через калиброванные отверстия газораспределительной рещетки, перемешивается с нефтепродуктом и транспортирует его & виде тонкой пленки к поверхности нагарообразователя,.