Особенности сертификации ГСМ

     Для данной экспериментальной установки  разработаны методики исследования характеристик горения, включенных r перечень комплекса квалификационных испытаний топлив.

Определение полноты сгорания. Методика получения характеристики камеры сгорания по полноте сгорания

основана на построении экспериментальной зависимости X]         f (<Х-) , где Т]    -коэффициент полноты сгорания, а -

коэффициент избытка воздуха. Для снятия данных характеристик устанавливают рабочие  параметры воздуха (расход 0.I5J 0.001 кг/с; температура на входе в камеру сгорания 40°± 2°С). Расход топлива и температура топлива перед форсункой варьируются в широких пределах, обеспечивающих изменение коэффициента избытка воздуха а - 3 -7 и температуру топлива перед форсункой 20°- 750"С.

Для определения  характеристик полноты сгорания рассчитывают весовой расход воздуха через камеру

 

Топливо  1 19 

сгорания рассчитывается по зависимости 

i-E-K_t-F- 2-g-p,-p 

,   кг/с  (10) 

,2     2

где: Р - коэффициент расхода диафрагмы, зависящий от отношения m = d /D ; d - диаметр отверстия в диафрагме, мм; D - диаметр трубопровода мерного участка, мм; Е - коэффициент расширения воздуха, зависящий от ДР/Р; ДР -перепад давления  воздуха  на диафрагме,  мм.вод.столба;  Р - статическое давление  воздуха  перед диафрагмой,

мм.вод.столба;   К^  -  коэффициент теплового  расширения  диафрагмы  ;  g - ускорение свободного  падения;  р -

плотность воздуха;

В зависимости  от температуры и барометрического давления плотность воздуха вычисляется по формуле : 

1.293- В 

кг 
 
 

(1     0.00367!) -760    _мЗ 

(11) 

где: В —  барометрическое давление, мм. рт. ст. ;

Р    - статическое  давление воздуха перед диафрагмой, мм.вод.столба;

t - температура воздуха перед диафрагмой, С;

Весовой расход топлива через форсунку вычисляют  по формуле:

"ш'Р-i     кг

G, 

10^J-x 

(12) 

где: У_ш - объём поданного за время эксперимента топлива; р_т- плотность топлива (по ареометру),  ^т  " ^вР^емя подачи топлива,

Коэффициент избытка воздуха рассчитывают по формуле 

L 

 
 
 
- стехиометрический коэффициент 

а 

^CY^L0 

(13) 
 
 

8       1

0.232    3 

С     II 

(14) 

где: С и  Н - массовое содержание углерода в топливе, %;

Коэффициент полноты сгорания вычисляется из теплового баланса по формуле:

^СртгУ а-Ц)     Г     г       ,   ~ *

(15) 

где: С_|)|ш - среднемассовая теплоёмкость продуктов сгорания Срть - среднемассовая теплоемкость воздуха 11 - средняя температура продуктов сгорания,

     

t,..t₁₂

     1 
L. • ti

^г      15

(16)

где: t |:Ь..Д|; - температура газа в выходном мерном участке по показаниям 13 термопар. t_B- температура воздуха на входе в камеру сгорания, Q₄-низшая теплота сгорания топлив;

     В связи с тем, что в 4-х из 5-ти равновеликих площадях сечения установлено  по 3 термопары, а в центральной  площади    одна термопара, ее показания в формуле (16) утраиваются (3t_n).

     Определение пределов устойчивой работы камеры сгорания. При значительном обогащении или обеднении топливо-воздушной смеси происходит срыв пламени в камере сгорания. Работа камеры сгорания на богатой смеси на режиме, близком к срыву пламени, сопровождается значительным повышением температуры газа и догоранием топлива за выходным сечением камеры.

 

     

Топливо_1 20

     Поэтому границу устойчивости работы камеры на богатых смесях можно оценивается  по значению коэффициента избытка воздуха, соответствующим появлению пламени в выходном сечении камеры сгорания.

     На  данном экспериментальном стенде границу работы камеры сгорания по факелению определяют при расходе воздуха Gb=0.15 кг/с и температуре воздуха 40°С.

      После прогрева камеры, наблюдают за факелом  через кварцевый смотровой глазок в выходном мерном участке, изменяя давления топлива перед форсункой, увеличивая расход топлива до момента появления факела в сечении смотрового глазка, затем уменьшают расход топлива до исчезновения факела. В момент появления и исчезновения факела осуществляется запись параметров необходимых для вычисления коэффициентов избытка воздуха. Граница срыва пламени на бедной смеси определяется аналогичным способом.

     Определение пусковых свойств  топлива. Пусковые свойства топлива оцениваются по минимальному давлению Р_пуск. перед форсункой, при котором происходит воспламенение топливо-воздушной смеси. Время от начала подачи топлива в форсунку до воспламенения должно составлять не более 2с. Если воспламенение не происходит, тщательно продувается газовоздушная система и за тем повторяется запуск при измененном давлении Рпуск. В случае воспламенения определяется коэффициент избытка воздуха, значение которого сравнивается со значениями а полученными в тот же день при исследованиях контрольного топлива ТС-1.

     Определение склонности топлива  к нагарообразованию. Склонность топлива к нагарообразованию оценивается количеством нагара, откладывающегося на стенках нагарника за 1,5 часов работы при режимах: расход воздуха 0,15+0,001 кг/с; температура воздуха на входе в камеру сгорания t_B=40±2°C; температура топлива перед форсункой t_lll=20±5°C; коэффициент избытка воздуха 4±0,1.

     Перед испытаниями проводится тщательная очистка нагарника, после чего он взвешивается. По склонности к нагарообразованию испытуемое топливо сравнивается с контрольным топливом ТС-1 по зависимости:

Н = ^100% (17)

Ьнк

где: Н - склонность топлива к нагарообразованию, %; g_HM и g_HK - масса нагара, полученного соответственно на испытуемом и контрольном топливах.

     Количество  нагара на контрольном топливе ТС-1, полученное в разные дни испытаний, не должно отличаться от среднего значения не больше чем на 20%.

      7. ПРАВИЛА ОБЕСПЕЧЕНИЯ  ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ. 7.1. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ.

      В основу оценки токсичности и опасности  топлив и продуктов их сгорания положен  принцип обеспечения безопасных условий труда. При решении этой проблемы важное значение имеют также вопросы охраны окружающей среды от загрязнений токсичными выбросами и отходами. Решению этой задачи призваны служить нормативы -предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, окружающей среде, атмосферном воздухе, воде водоемов. Указанные нормативы разрабатываются учреждениями гигиенического профиля на основе токсикологических экспериментов и клинико-гигиенических исследований.

      Па  производстве практическую значимость имеют попадания вредных химических веществ в организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кожу. При оценке степени вредного воздействия паров топлив на организм человека необходимо учитывать не только токсичность, но и летучесть вещества. Опасность отравления повышается при у вел ич е н 11 и тем пературы i ipo.ry кта.

В области  токсикологии приняты следующие  термины и определения.

      Вредное вещество — это такое вещество, которое при контакте с организмом человека, в случае нарушения требований безопасности, может вызвать производственные травмы, отравления, профессиональные заболевания и отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами, как в течение рабочего стажа, Так и в отдельные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

     Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества в воздухе рабочей зоны - это такая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны, которая при ежедневной работе в пределах 8 ч в течение всего рабочего стажа не вызывает у работающих заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, непосредственно в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

      Безопасная  работа с токсичным веществом в виде паров и аэрозолей возможна только в случае, если концентрация вещества в воздухе рабочей зоны не превышает ПДК.

     ПДК вредных, веществ  в атмосферном  воздухе населенных мест -максимальная концентрация вредных веществ, отнесенная к определенному периоду осреднения: 30 мин, 24 ч, 1 месяц, 1 год, не оказывающая при регламентированной вероятности ее появления ни прямого, ни косвенного вредного воздействия на организм, человека, включая отдаленные последствия для настоящего и последующих поколений, не снижающая работоспособности человека и не ухудшающая его самочувствия.

     ПДК вредных веществ  в воде водоемов - максимальная концентрация вредного вещества в воде, которая не оказывает прямого или опосредованного влияния па состояние здоровья настоящего и последующих поколений, выявляемого современными методами исследований, при воздействии вредного вещества на организм человека в течение всей его жизни и не ухудшает гигиенические условия водопользования населения.

 

     

Топливо_1 21

     Ориентировочный безопасный уровень  воздействия (ОБУВ) - временный, сроком до 2-х лет, санитарный стандарт, предназначенный на период, предшествующий проектированию производства и устанавливаемый на основе расчета по физико-химическим свойствам путем интерполяции и экстраполяции в рядах близких по строению соединений по показателям острой опасности. По истечении срока действия ОБУВ они должны пересматриваться или заменяться на ПДК.

      Средняя смертельная доза (ЛДзо) при нанесении на кожу - доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном нанесении вредного вещества на кожу при стандартных условиях, в мг/кг веса животного.

     ЛДш при введении вредного вещества в желудок - доза вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном введении в желудок, в мг/кг массы животного.

     ЛК;₀ вредного вещества в воздухе - концентрация вредного вещества, вызывающая гибель 50% животных при однократном двухчасовом (мыши), четырехчасовом (крысы) ингаляционном воздействии, в мг/м' воздуха.

     Коэффициент возможного ингаляционного отравления (КВИО) - отношение максимальной концентрации вредного вещества в воздухе при температуре 20°С к средней смертельной концентрации вещества для мышей (крыс).

     Рабочая зона - пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих.