автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Технология и устройство для оперативного контроля качества дизельных топлив на предприятиях АПК

На правах рукописи

005005429

ВАНЦОВ АНДРЕЙ ВИКТОРОВИЧ

ТЕХНОЛОГИЯ II УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ДИЗЕЛЬНЫХ ТОИЛИВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ АПК.

Специальность: 05.20.03 «Технология и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве»

- 1 ДЕК 2011

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Рязань-2011

005005429

Работа выполнена на кафедре «Физика» Федеральном государственно бюджетном образовательном учреждении высшего профессиональной образования «Рязанский государственный агротехнологический университе имени П.А. Костычева» (ФГБОУ ВПО РГАТУ)

Научный руководитель доктор биологических наук, профессор

Пащенко Василий Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кравченко Андрей Михайлович

Кандидат технических наук Холим Игорь Николаевич

Ведущая организация Центральное опытное проектно-

конструкторское технологическое бюро-филиал ГОСНИТИ г. Рязань

Защита состоится «23» декабря 20Д г. в 9"° на заседании диссертационног совета Д 220.057.02 при ФГБОУ ВПО РГАТУ по адресу: 390044, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1, конференц-зал.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, проси\ направлять по адресу: 390044, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1, ученому секретар! диссертационного совета Д 220.057.02.

Объявление о защите и автореферат размещены на сайте ФГБОУ ВПО РГАТУ - у> ууц'.гцаш.ги - «23» ноября 20Ц года.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО РГАТУ.

Автореферат разослан «21» ноября 20Дг.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

/А.В. Шемякин/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Нефтеперерабатывающие заводы выпускают в основном качественную продукцию, на которую выдают сертификат соответствия. Однако по мере продвижения от завода-изготовителя до потребителя (при хранении, доставке и отпуске) происходит изменение значений некоторых показателей, отмечаются потери нефтепродуктов - все это приводит к снижению качества топлива.

Моторные топлива, производимые из нефти, являются основным источником энергии для транспорта, промышленной и сельскохозяйственной техники. По объемам производства в ряде стран первое место занимают дизельные топлива, к которым предъявляются жесткие требования по цетановому числу и содержанию серы. В частности, по требованиям, установленным Европейским экономическим Советом ЕЙ 590, содержание серы не должно превышать 0,001-0,005% масс. Оказывая решающее влияние на процесс сгорания топлива, цетановое число определяет жесткость и экономичность работы дизельных двигателей. При уменьшении цетанового числа в значительной степени ухудшаются динамические показатели цикла. По этой причине цетановое число топлива оказывает заметное влияние на износ деталей двигателя. Цетановое число определяет не только характер протекания процесса сгорания при установившейся работе, но и пусковые качества топлива.

Работа выполнена по плану НИР ФГОУ ВПО РГАТУ на 2006...2010гг. по теме №17 в рамках раздела 17.3. «Исследование топливо смазочных материалов физическими методами».

Цель работы:

повышение эффективности определения качественных показателей и снижение экономических потерь от применения некачественного топлива за счет создания способа и устройства определения качества дизельного топлива, обеспечивающих:

оперативность измерения; мобильность использования;

высокую точность определения качества дизельного топлива; экономическую доступность для широкого круга потребителей.

Задачи исследования

провести физические исследования дизельного топлива и определить

параметры, коррелирующие с цетановым числом;

проанализировать физические исследования и на их основе создать способ определения цетанового числа и содержания серы дизельного топлива;

обосновать параметры и конструкцию компактного устройства для оперативного определения качественных показателей моторного топлива на основе

созданного способа;

провести калибровку и лабораторные испытания опытного образца

устройства;

з

провести испытания опытного образца устройства в производственных условиях и оценить его экономическую эффективность.

Научная новизна

- Впервые описан способ и опробовано устройство для экспресс-анализ, цетанового числа дизельного топлива, как качественной составляющей, содержания серы и ее соединений, как экологической составляющей дизельного топлива:

1. Разработаны лабораторные установки и определены физические параметры дизельного топлива с различными цетановыми числами:

£ -¡Л - произведение диэлектрической и магнитной проницаемости дизельного топлива;

V - скорость ультразвука в дизельном топливе;

2. Установлены зависимости выявленных физических параметров с цетановым числом дизельного топлива;

3. На основе выявленных зависимости цетанового числа от скорости прохождения ультразвуковой волны предложен способ определения цетанового числа дизельного топлива.

4. Разработан способ определения содержания серы и ее соединений в дизельном топливе.

5. Спроектирован, изготовлен и испытан в лабораторных и производственных условиях опытный образец компактного и мобильного устройства для определения качественных показателей дизельного топлива.

Практическая ценность работы

разработаны методики и проведены измерения физических параметров дизельного топлива, таких как произведение диэлектрической и магнитной проницаемости дизельного топлива, скорость ультразвука в дизельном топливе;

разработан ультразвуковой способ определения качественных показателей дизельного топлива.

Апробация работы.

Результаты исследований представлены в виде докладов на расширенном заседании технического совета инженерно-технического центра АООТ «Теплоприбор», 2007-2009, Рязань; расширенном заседании технического совета конструкторского бюро ООО «Рамед», 2007, Рязань; расширенных семинарах лаборатории качества продукции отдела технического контроля ЗАО «Рязанская нефтеперерабатывающая компания», 2005-2008, Рязань; научных конференциях профессорско-преподавательского состава: Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А.Костычева, 2004-20Ю.Рязань, Брянской сельскохозяйственной академии,2006, Всероссийской международной конференции Мордовского ГУ имени Н.П.Огарева (2007г.), научно-практических конференциях ГНУ ВИЭСХ 2008, Москва, ГНУ ГОСНИТИ 2009, Москва.

Публикации.

По результатам исследований получены 2 свидетельства на полезную модель, патент на способ, который находится на заключительном этапе экспертизы по существу, до 2012г года будет получено положительное решение.

Опубликовано 9 статей.

Объём и структура работы.

Диссертация изложена на 131 страницах машинописного текста, включает 15 таблиц, 32 рисунка, состоит из введения, 5 глав, заключения, общих выводов, рекомендаций и приложений. Список используемой литературы включает 112 источников, из них 36 на иностранных языках.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование направления исследований, показана актуальность темы, кратко изложены основные положения работы

Первая глава: «Состояние вопроса и задачи исследования»

Содержит исследования, демонстрирующие процессы потери качества топлива на этапах хранения и транспортировки. Рассмотрены рабочий процесс дизельного двигателя и эксплуатационные характеристики дизельного топлива, обеспечивающие оптимальное протекание этого процесса. Рассмотрено понятие «цетановое число» и его влияние на работу дизельного двигателя. Приведен перечень способов и устройств для "экспресс-анализа дизельного топлива. Рассмотрены их характеристики, достоинства и недостатки. Описан моторный метод определения цетанового числа, как наиболее точный, но менее пригодный для создания компактного устройства для экспресс-анализа дизельного топлива. Определены цели и задачи работы.

Вторая глава: «Теоретические предпосылки экспериментальных исследований»

Из всего многообразия способов и устройств для определения цетанового числа и содержания серы выбраны электромагнитный и ультразвуковой, как наиболее перспективные для создания компактного общедоступного устройства для определения качественных показателей дизельного топлива.

Электромагнитный способ определения качественных показателей дизельных топлив.

Теоретической основой предлагаемого способа определения цетанового числа дизельного топлива послужила известная взаимосвязь физических параметров веществ (в частности диэлектрической и магнитной проницаемости) с особенностями их структур и фаз. Таким образом, известно, что диэлектрическая и магнитная проницаемости зависят от молекулярного строения вещества.

Для проведения исследований была создана оригинальная установка, принципиальная схема которой представлена на рисунке 1. Установка состоит из колебательного контура 1, измерителя импеданса марки ВМ-508 2 и частотомера электронносчетного 43-34 3. На рисунке 2. представлен общий вид лабораторной установки.

Колебательный контур представляет собой электрическую колебательную систему с включенными параллельно емкостью и индуктивностью. Емкостный датчик представляет собой плоский конденсатор, индуктивный датчик - катушку индуктивности квадратного сечения.

Внешние параметры емкости и индуктивности (число витков и длина катушки индуктивности, размеры пластин конденсатора и расстояние между ними)

подобраны сериями экспериментов с различными значениями названны; параметров. Окончательные параметры колебательного контура следующие: размер пластин конденсатора, т.е. площадь пластины 0,01 м2; расстояние между пластинами конденсатора 0,008 м; материал пластин конденсатора - полированная нержавеющая сталь; число витков катушки индуктивности 410 проводом ПЭЛ диаметром 0,:

мм;

длина катушки индуктивности 0,165 м;

материал измерительных ячеек - полиметилметакрилат (органическое

стекло).

1 - колебательный контур; 2 - измеритель импеданса ВМ-508; 3 - частотомер электронносчетный 43-34,4 - эталонное сопротивление ОД Ом; 5 - милливольтметр.

Рисунок 1. Принципиальная схема лабораторной установки для определения цетановог числа дизельного топлива электромагнитным способом.

Сущность анализа дизельного топлива предлагаемым способо заключается в определении резонансной частоты колебательного контура.

Резонанс - явление возрастания амплитуды вынужденных колебаний в какой либо колебательной системе, наступающее при приближении частот! периодического внешнего воздействия к частоте собственных колебаний системы Характер резонанса существенно зависит от свойств колебательной системы, данном случае внешнего воздействия на цепь из параллельно включенных емкости £' индуктивности имеет место резонанс напряжений. При приближении частоть внешней эдс со к собственной частоте со0 контура индуктивность Ь - емкость С происходит резкое уменьшение амплитуды силы тока во внешней цепи, питающе{ контур. Это объясняется тем, что при частоте ш, близкой к со0, реактивны сопротивления емкости и индуктивности оказываются одинаковыми по величине, \ поэтому в обеих ветвях контура текут токи примерно одинаковой амплитуды, н [ почти противоположные по фазе. Вследствие этого амплитуда тока во внешней цеп оказывается гораздо меньшей, чем амплитуда тока в отдельных ветвях достигающие при со0 наибольшей величины.

4

1

5

1 . (4+5)колебательный контур, 2 - измеритель импеданса ВМ-508, 3 - частотомер электронносчетный 43-34, 4 - плоский конденсатор, 5 - катушка индуктивности квадратного

Рисунок 2. Общий вид лабораторной установки для определения электромагнитных параметров дизельного топлива.

Измерения эталонного дизельного топлива (с известным ЦЧ, определенным по ГОСТ 305-82 на моторной установке) проводились следующим образом. Емкостный и индуктивный датчики заполнялись пробой дизельного топлива в объеме 200 мл. Изменением частоты импедансметра колебательная система настраивалась на резонанс (при этом угол сдвига фаз <р=0, сопротивление колебательного контура г минимально). Значение резонансной частоты фиксировалось по показанию частотомера. Для проведения серии экспериментов и определения погрешности, настройка импедансметра искусственно расстраивалась и восстанавливалась заново (не менее 10 раз для одной пробы). Затем датчики освобождались от исследуемого материала, просушивались и заполнялись следующей пробой бензина.

При всех измерениях температура пробы дизельного топлива поддерживалась

постоянной, равной 20°С.

Прогрев аппаратуры до рабочего состояния (импедансметра ВМ-508) занимает около 40 минут. Измерение одной пробы дизельного топлива при прогретой

аппаратуре занимает 1 минуту.

Частота колебаний в контуре определяется индуктивностью катушки контура и емкостью конденсатора согласно формуле Томсона :

сечения.

1

Юо=тт-

(1)

где: а>0 - резонансная частота, Гц;

I - индуктивность катушки, Гн;

С - емкость конденсатора, Ф. Формула для расчета емкости плоского конденсатора имеет вид

(2)

где: Е0 - электрическая постоянная; е0= 8,85-10 12 Ф/м е - диэлектрическая проницаемость ДТ; ^ - площадь пластины конденсатора, м ;

_ расстояние между пластинами конденсатора, м

А

Формула для расчета индуктивности имеет вид:

где: цо - магнитная постоянная; Цо = 4-л-10" Гн/м

р - магнитная проницаемость ДТ;

У- сила тока, протекающего по катушке, А;

И- число витков;

(¡2 - длина катушки, м.

Подставив формулы (2) и (3) в формулу (1) можно выразить произведет! диэлектрической и магнитной проницаемости бензина:

_ " ¿2 £ ' М ~ а>д - е0 • • я • У. • N ' (4>

Определение силы тока У проводилось косвенным методом (расчет по закон Ома с измерением напряжения на очень малом эталонном сопротивлении Я = 0, Ом). (Рисунок 2)

Обозначив произведение 8-/Л индексом М, можно назвать ег электромагнитным индексом.

Резонансная частота со0 — показатель, характерный для конкретного прибора, величина произведения магнитной и диэлектрической проницаемосп непосредственно является характеристикой электрических и магнитных свойст дизельного топлива.

В таблице 1. представлены результаты определения резонансной частоты со на оригинальной установке.

Определив резонансную частоту со0 и параметры колебательной систем (число витков катушки N. размеры пластин конденсатора - площадь пластины Б длина катушки сила тока в катушке У, расстояние между пластинам конденсатора можно рассчитать произведение диэлектрической и магнитно! проницаемости (электромагнитный индекс М), связанное с ЦЧ.

с1,= 0,008 м; <12= 0,165 м; б= 0,01м2; N=410; У=0,5 А; е0=8,86-10-,:! Гн/м; ц0 4-7гЮ"7Гн/м.

По формуле (4) определим индекс М для дизельного топлива с цетановы\ числом 45,0:

0,008-0,165

М = £ • ¡л -гг-:-:-= 2,2

(5ДЗ-106/-8,86-Ю"12-4-3,14-Ю""7-0,01-0,5-410

Аналогично рассчитывается М для других видов дизельного топлива.

Таблица 1. Резонансные частоты дизельных топливе различным цетановым числом при 20"С.

Эталонное дизельное топливо ЦЧ, опоределенное ноторной установке 45 47 49 51

Резонансная частота шо ± о, МГц 5,13 4,88 4,63 4,3

2,2 2,43 2,7 3,0

Электромагнитный индекс

па даппит jpwwiiv HW^V^WU»»"" ---- -------t------

проницаемости с большой точностью невозможно, поэтому целесообразно работать с их произведением Е-¡Л, тем более, что предлагаемый способ оценивает эти

параметры в совокупности, не разделяя один от другого.

С повышением цетанового числа резонансная частота со0 уменьшается, соответственно увеличивается величина электромагнитного индекса М. При увеличении цетанового числа дизельного топлива с 45 до 51 резонансная частота уменьшается с 1,66 до 0,99 МГц (на 25%), а величина электромагнитного индекса увеличивается с 20,99 до 59,04 (на 35%).

uin,1-н1 991

Проюаеденке »электрической и мйгииной проиниемст* (мегтр! мшигньА тле с)

2.3 3

Промяатиедплвкгрнелвй и штилюй прсияемостн

Рис.3 Рис.4

Рисунок 3. График зависимости произведения.диэлектрической и. магнитной проницаемости от цетанового числа дизельного топлива.

Рисунок 4. График зависимости произведения диэлектрической и магнитной проницаемости от резонансной частоты колебательного контура

В математическом выражении полученные зависимости имеют вид:

М = -2Е - 0,5ю3 + 0,0029 со2 - 0,1394 со + 3,5204 (5) ЦЧ =11,004М3 - 43,542 М2 + 47,385 М +36,048 (6)

где: М - электромагнитный индекс дизельного топлива;

СО - резонансная частота колебательного контура, МГц;

ЦЧ- цетановое число дизельного топлива. Известно, что с увеличением цетанового числа дизельного топлива увеличивается количество разветвленных углеводородов. По всей видимости, интегральное увеличение количества разветвленных углеводородов может приводить к пространственному экранированию электрических взаимодействий. Поэтому происходит уменьшение резонансной частоты с повышением цетанового числа дизельного топлива, прежде всего за счет роста диэлектрической проницаемости е.

В процессе измерений дизельное топливо служит диэлектрической средой измерительном конденсаторе С и магнитной средой в измерительной катушк индуктивности Ь. Измерительный конденсатор С и катушка индуктивности образуют колебательный контур, резонансная частота которого определяете диэлектрической проницаемостью £ и магнитной проницаемостью ц исследуемог дизельного топлива. Как известно, при внесении диэлектриков в электрическо поле, происходит явление поляризации, которое характеризуется электрическим! дипольными моментами молекул Р. Если напряженность поля Е быстро изменяется то между колебаниями векторов Р и Е появляется разность фаз, котор обуславливает электрические потери и зависимость диэлекгрическо проницаемости в от частоты поля са0- Магнитная проницаемость дизельного то шпик ц в переменном поле также будет зависеть от частоты поля, так как в переменно,\ поле магнитная проницаемость диэлектриков определяется обратимыми процессам! намагничивания и необратимыми процессами рассеяния энергии магнитного пол) (потери на вихревые токи, магнитную вязкость и др.). Дизельные топлива - смеси содержащие в различных пропорциях ароматические, нафтеновые, нормальные парафиновые и непредельные углеводороды. Поэтому зависимость резонансно частоты физико-химических свойств имеет сложный, но вместе с тем I индивидуальный для вида дизельного топлива характер.

В связи с этим предлагаемый электромагнитный способ связан с боле эффективной технологией проведения измерений, так как наряду с диэлекгрическо проницаемостью учитывается и магнитная проницаемость дизельного топлива Следствием применения эффективной технологии измерений является повышени точности определения цетанового числа дизельного топлива.

Использование созданной лабораторной установки, для исследовани" автомобильных дизельных топлив электромагнитным методом, отличалось высоко" сходимостью результатов экспериментов и малой среднеквадратично" погрешностью измерений.

Используя формулу ( 4), рассчитывается погрешность определени резонансной частоты колебательного контура на созданной лабораторной установке.

Так, погрешность определения резонансной частоты (погрешност лабораторных электромагнитных исследований дизельных топлив) будс определяться по формуле:

П =, а™* ,-100% (7)

ЭЛ<

где: Пэм - погрешность лабораторных электромагнитных исследований цетанового числа дизельного топлива;

тах - максимальная среднеквадратичная погрешность определения резонансной частоты дизельного топлива; & в =0,014 МГц

®51~ резонансная частота для дизельного топлива с цетановым числом 51;

ю

й)47 - резонансная частота для дизельного топлива с цетановым числом 47.

Тогда:

Я = , 0,014 ,-100 % - 2,1 % (8)

"" ¡1,66-0,991

Следовательно, погрешность лабораторного метода составляет 2,1 %.

Полученные результаты указывают на возможность создания компактного прибора для определения качества дизельного топлива на основе электромагнитного метода. Но для создания такого прибора необходимо:

• предусмотреть возможность защиты от электромагнитных помех, так как само вещество дизельного топлива имеет такие физические характеристики (е, ц), что резонанс достигается в диапазоне 0,9...1,8 МГц;

• разработать компактную и достаточно сложную электронную схему импедансметра с возможностью термостабилизации.

Ультразвуковой способ определения качественных показателей дизельных топлив.

Из всех имеющихся теорий наиболее приемлема для дизельного топлива молекулярная теория времени колебательной релаксации в жидкостях. Она не лишена недостатков, однако, имеет хорошее приближение к эмпирическим результатам.

Использование данной теории предполагает возможность исследования акустических параметров дизельного топлива при использовании частоты звука в зависимости от времени его релаксации.

Из-за сложного состава дизельные топлива следует рассматривать как акустические системы с распределенными константами. Скорость звука в различных органических жидкостях с учетом ряда факторов, характеризующих взаимодействие молекул, может быть определена по следующей известной формуле:

' хкт

\м -ьр

1/

/ш__2

м - рр

(9)

где: Я - длина волны;

М - молярная масса;

р - плотность жидкости; -.................................................

Ь - постоянная Ван-дер-Ваапьса;

(3 - адиабатическая сжимаемость;

Т - температура.

Из формулы следует, что скорость звука в органической жидкости должна зависеть от природы жидкости и от температуры. Именно поэтому ультразвуковые исследования дизельного топлива изначально было решено проводить в зависимости от температуры.

Результаты определения скорости звука в дизельном топливе представлены н рисунках 5 и 6.

Рисунок 5 Завимости скорости ультразвука от температуры в дизельных ! топливах с различными цетановыми числами

По результатам можно сделать следующие выводы:

1. ' Имеется зависимость цетанового числа дизельного топлива от скорост ультразвука. При изменении цетанового числа от 46 до 51 по моторному мето скорость ультразвука уменьшается на 0,17 км/с.

2. ; Скорость ультразвука зависит от температуры. При повышени температуры на 1° С скорость уменьшается в среднем на 0,004 км/с.

Полученная экспериментальная зависимость в математической записи имее

вид:

; ЦЧ = 0,0083 V + 0,4492 приТ=20°С (10)

где: V - скорость ультразвука в дизельном топливе, км/с. Математическая запись выражения температурной поправки:

; У1 = -0,0042 Т + 0,084 (11) .......где; Т.,- температура пробы дизельного топлива, в °С;

V - поправка скорости ультразвука к выражению (11) при отличии

температуры пробы дизельного топлива от 20° С

В различных видах дизельных топлив в различной степени проявляется акустическая релаксация, которая сопровождается не только отличающимися значениями интегральных поглощений энергии, но и температурными дисперсиями скоростей звука. Причиной указанных эффектов являются обмены энергией между поступательными и внутренними степенями свободы молекул, при которых звуковая энергия расходуется на возбуждение соответственно колебательных и вращательных степеней свободы. Интенсивность таких энергетических обменов зависит от состава и пространственной конформации молекул. Неодинаковое соотношение в содержании разных углеводородных фракций у разных бензинов приводит к индивидуальному проявлению акустической релаксации у различных марок бензинов аналогично смеси жидкостей.

По всей видимости, наличие более разветвленной молекулярной структуры у дизельных топлив с большим цетановым числом увеличивает количество межмолекулярных взаимодействий, что является причиной более быстрой передачи ультразвуковой энергии через слой дизельного топлива.

С повышением температуры возникает тепловое расширение дизельного топлива (увеличиваются межмолекулярные расстояния), вследствие чего уменьшается интенсивность межмолекулярных взаимодействий и, соответственно, уменьшается скорость прохождения ультразвука.

В диапазоне температуры выше 40° С заметен более сильный разброс измеренных значений, что связано, по всей видимости, с началом испарения легких углеводородных фракций и, соответственно, с изменением химического состава дизельного топлива.

Функциональная зависимость цетанового числа дизельного топлива от скорости ультразвука при аппроксимации носит линейный характер.

Для создания на основе ультразвукового способа компактного прибора для определения цетанового числа дизельного топлива необходимо предусмотреть возможность создания компактной схемы измерения скорости ультразвука на небольшом расстоянии.

Сравнительный анализ разработанных способов определения цетанового числа дизельного топлива.

Конечной целью исследований дизельных топлив является разработка способа и устройства определения цетанового числа. Для сравнения методов определения ЦЧ можно ввести коэффициент чувствительности, который определяется по выражению:

Х{Ах)-Х{А2)

7 =

хМ

где: у - коэффициент чувствительности метода;

100% (12)

X (АО - значение информационного параметра при измерении дизельного топлива с большим цетановым числом.

X (А2) - значение информационного параметра при измерении дизельного топлива с меньшим цетановым числом.

В таблице 4 представлены результаты расчета коэффициента чувствительности у и погрешности П для проведенных исследований.

Таблица 4. Коэффициент чувствительности у методов определения ЦЧ и погрешность П экспериментальных исследований.

Способ Моторный Электромагнитный Ультразвуковой

у,% 2,02 2,11 1,04

П,% - 2,1 6,8

Различные способы имеют различные технические и физические возможности реализации в виде компактных мобильных устройств:

1. Электромагнитный способ, имеющий высокий коэффициент чувствительности и самую низкую погрешность исследований, может быть реализован в компактном виде, но разработка компактной электронной схемы, импедансметра, работающей на частотах 4...S МГц, с возможностью термостабилизации и необходимостью заземления, и экранирования является сложной задачей. Игнорирование этих требований, скорее всего, приведет к увеличению погрешности измерений.

2. Ультразвуковой способ показал низкую чувствительность и достаточно высокую погрешность исследований. Однако погрешность можно снизить, так как она связана с систематическими ошибками, обусловленными конструкцией экспериментальной установки. Тогда, создание мобильного прибора будет связано, прежде всего, с разработкой компактной схемы измерения скорости ультразвука.

Третья глава: «Исследование устройства для определения качественных показателей дизельного топлива»

Для управления процессом работы пьезоэлементов и измерения необходимых параметров была спроектирована электронная схема.

Для хранения данных, получаемых в процессе определения цетанового числа, используются ОЗУ статического типа SRAM. Учитывая, что при выключении напряжения питания микрокомпьютер данные в SRAM теряются. Информация из SRAM может быть записана для ведения статически в ПЗУ FlashROM, в который данные вводятся последовательно.

Для определения времени прохождения импульсов, выдаваемых на излучатель, и принимаемых с микрокомпьютера используются таймеры-счетчики общего назначения, с функцией счета реального времени. Для ликвидации последствий сбоя в ходе программы путем перезапуска микрокомпьютера используется сторожевой таймер.

Вывод полученных результатов осуществляется на 120-сегментный жидкокристаллический индикатор Т18148.

Конструктивное устройство ультразвукового преобразователя,

конвертирующего электроэнергию в механическую энергию в форме звука, и наоборот, проектировалось с учетом следующих критериев. Главные составляющие ультразвукового датчика - активный элемент, поддержка и защитная плита. (Рисунок 8)

Р.

ЛУ2

оставляющая

>

защитная

ХУ4-

Рисунок 7. Схема к обоснованию конструкции пьезодатчика.

Рабочая камера имеет цилиндрическую форму внутренним диаметром 20 мм, размер которого обусловлен размером пьезодатчика. В рабочую камеру с двух торцов вкручиваются пьезодатчики, один из которых является излучателем, а другой приемником ультразвука.

ближняя зона

дальняя зона

пьеэоиэлучатель

послед ний лъяу м.

<3

/ > \ / 1 ...... --.

N

В ближней зоне звукового поля луч имеет сложную форму, которая сужается. В дальней зоне поля луч расходится. Для плоских преобразователей угол распространения луча определяется по следующей зависимости .

£22) 1 Г

1

8 -N-

Рабочая камера, также как и корпуса пьезодатчиков, выполнена из нержавеющей стали марки 08Х18Н10.

1 1ЧП| ТГ 1 1 |*ГГ1 ГГПТТТ '''11 вша щ

_ ' .' . г?}

1 - пьезодатчик; 2 - рабочая камера; 3 - патрубки; 4 - подставка.

Рисунок 8. Рабочая камера в сборе с пьезодатчиками.

Способ определения содержания серы в дизельных топливах.

Органические соединения серы являются природным компонентом сырой нефти. При термическом воздействии в процессе переработки нефти сера и её соединения попадают в нефтепродукты в различных концентрациях. Соединения серы отравляют дорогостоящие нейтрализаторы выхлопных газов автомобилей, вызывают коррозию оборудования, выделяясь в атмосферу оксиды серы при сгорании создают экологические проблемы. Выброс в атмосферу соединений серы, образующихся при сгорании нефтепродуктов, является предметом экологического контроля во всех развитых странах.

Для достижения указанного технического результата в способе, включающем заключение пробы в замкнутый объем в виде ячейки, проведение с ним исследований, определение количества серы производят сравнением полученных результатов с заранее подготовленной калибровочной зависимостью, исследования осуществляют с использованием ультразвуковых сигналов с резонансной частотой между двумя датчиками, размещенными внутри ячейки с пробой и по математически обработанной разнице мощностей входного и выходного сигналов путем сравнения с калибровочной зависимостью коэффициента поглощения от концентрации серы, определяют количество серосодержащих примесей в дизельном топливе. При проведении исследований принимают наиболее оптимальные значения резонансной частоты ур = (5 ± 0,5) МГц и температуры г = (20 ± 1) °С. При математической обработке определяют коэффициент поглощения а из формулы:

где Ь - фиксированное расстояние между двумя датчиками, Рвх и Рвьга -мощности входного и выходного сигналов.

Отличительной особенностью заявляемого способа является использование выявленного свойства дизельного топлива - изменять коэффициент поглощения а в зависимости от концентрации в нем серосодержащих примесей при прохождении через него ультразвуковых сигналов с резонансной частотой

Техническая реализация предлагаемого способа представлена на рисунке 2.5 в виде установки, которая включает генератор ультразвука 1, термостатируемую ячейку 2 с пробой дизельного топлива, излучатель ультразвука 3, приемник ультразвука 4, термостат 5, устройство сравнения 6, дисплей 7 устройства

сравнения, датчик 8 определения мощности выходного сигнала Рвых, датчик 9 определения мощности входного сигнала Рвх

Способ осуществляется следующим образом. Термостат 5 поддерживает заданную температуру в ячейке 2 в процессе исследования дизельного топлива. Ультразвуковой генератор 1 вырабатывает переменное напряжение с резонансной частотой ур. Это напряжение подается на излучатель ультразвука 3, который направляет ультразвуковую волну через ячейку с дизельным топливом на приемник ультразвука 4. Датчик 9 мощности определяет мощность входного сигнала Рвх, датчик 8 мощности фиксирует мощность выходного сигнала Рвых. Оба сигнала поступают на устройство сравнения 6, где производится их математическая обработка и определяется коэффициент поглощения а. Зная коэффициент | поглощения а и имея заранее составленные калибровочные зависимости (в электронном виде или на бумажном носителе в виде таблицы), легко определить количество серосодержащих примесей в дизельном топливе.

¡.Генератор ультразвука. 2.Термостатируемая ячейка с топливом. 3.Излучатель ультразвука. 4.Приемник ультразвука. 5.Термостат. б.Устройство сравнения. 7. Дисплей. 8.Датчик определения мощности выходного сигнала.9. датчик определения мощности входного сигнала.

Рисунок 9. Схема установки определения содержания серы в дизельном топливе.

Поглощение, в отличие от затухания, включающего в себя рассеяние звука на неоднородностях и другие виды недиссипативных потерь, включает лишь диссипативные потери. Для жидкостей коэффициент поглощения а, м" равен

2л-2/2 /4 , у -1 \ 2л2/2

а =--33 =-- ь'

р0 V2 \3 ср ) р0 V2 (13)

где р0 - плотность, кг/м3; f- частота, Гц; Т) - динамическая вязкость, Па-с; 1}' -коэффициент объемной вязкости, Па-с; V - скорость звука, м/с; эе - коэффициент теплопроводности, Вт/(К-м); ср - удельная теплоемкость при постоянном давлении, Дж/(К-кг). Не существует прямых методов измерения коэффициента объемной вязкости Г]'. Единственный способ его определения заключается в сравнении экспериментального поглощения с рассчитанным по классической теории. Эта часть поглощения обусловлена релаксационными процессами термодинамического перехода жидкости от одного состояния к другому при объемных сжатиях и

растяжениях в звуковой волне. Согласно термодинамическому принципу равномерного распределения энергии по степеням свободы, энергия поступательного движения переходит на внутренние степени свободы, возбуждая их. В связи с этим, кинетика релаксационного перехода характеризуется некоторым отставанием во времени изменения параметров системы при изменении одного из них - временем релаксации - т. Отставание определяется молекулярными механизмами восстановления статистического равновесия молекул вещества. Необратимые процессы восстановления равновесия сопровождаются диссипацией энергии, вызывая аномальное (неклассическое) поглощение энергии звуковой волны.

Проведенные исследования показывают, что на величину объемной вязкости очень значительно влияют химические примеси. В частности, для дизельного топлива, такими примесями являются серосодержащие вещества с наличием в них химических связей С- Б (углерод - сера). Наличие резонансной частоты ур для серосодержащих веществ, при которой наблюдается усиление поглощения интенсивности ультразвукового сигнала, позволяет разработать способ оперативного определения наличия серосодержащих веществ в дизельном топливе. На резонансной частоте ур происходит сравнение мощности входного сигнала Рвх и мощности выходного Рвых, после прохождения ультразвука через дизельное топливо, содержащее серу. Далее, по формуле,

п _ь1п[реых]

где Ь - расстояние, которое ультразвук проходит в дизельном топливе, определяется коэффициент поглощения а для последующего сравнения его с заранее построенными калибровочными зависимостями.

Предварительно проведенные исследования показывают, что наиболее оптимальными значениями при использовании заявляемого способа являются температура измерения X = 20° С и резонансная частота ур = 5 МГц.

В Таблице(5) приведены данные по определению а на различных частотах при температуре I = 20° С. К дизельному топливу с высокой очисткой от серосодержащих веществ с их начальной концентрацией С = 0,010 % , добавлялись эти вещества в их комплексном содержании с постепенно нарастающей концентрацией вплоть до С = 0, 1%. Как видно из результатов, их дальнейшее наращивание не имеет смысла по отношению к заявляемому способу. Измерения проводились в 3-х кратной повторности. В столбце б приведена относительная погрешность е, определенная по 3-м измерениям.

Таблица 5. Определение а на различных частотах.

С,% Ь, м Рвх, Вт Р-ЫХ, Вт а е,%

0,010 0,1 1 0,999 0,015 б

0,015 од 1,000 0,983 0,017 7

0,020 0,1 1,000 0,975 0,025 6

0,025 од 1,000 0,960 0,041 8

0,030 0,1 1,000 0,946 0,056 7

0,035 0,1 1,000 0,934 0,068 8

0,040 0,1 1,000 0,920 0,083 8

0,045 од 1,000 0,908 0,096 7

0,050 од 1,000 0,894 0,112 8

0,055 0,1 1,000 0,883 0,124 8

0,060 од 1,000 0,874 0,135 7

0,065 ОД 1,000 0,869 0,140 6

0,070 од 1,000 0,868 0,142 7

0,075 0,1 1,000 0,865 0,145 7

0,080 ОД 1,000 0,863 0,147 5

0,085 од 1,000 0,862 0,148 6

0,090 од 1,000 0,861 0,150 6

0,095 од 1,000 0,860 0,151 5

0,100 од 1,000 0,860 0,151 5

0,105 од 1,000 0,861 0,150 6

Как видно из результатов, приведенных в Таблице 5, коэффициент поглощения а однозначно определяет количественное наличие серосодержащих веществ в концентрациях от 0,010 % до 0,080 %, после чего заметный рост а с дальнейшим ростом содержания серы не наблюдается. Возможно, это связано с явлением насыщения, когда используемой мощности входного сигнала Рвх уже недостаточно для резонансного возбуждения все возрастающего количества связей С - Б. Между тем, определение серы в заявляемом интервале концентраций от 0,010 % до 0,080 % вполне достаточно для современного дизельного топлива, с приемлемой погрешностью £ < 9 %.

Лабораторные испытания опытного образца устройства.

Методика математической обработки результатов предварительного эксперимента

Обработка результатов лабораторных испытаний произведена с помощью математической статистики.

Планирование и проведение полнофакторного эксперимента

При проведении исследований по зависимости коэффициента поглощения а от содержания серы в дизельном топливе, принималось во внимание, что эта зависимость может определиться 3 факторами:

1. Частота ультразвука V, Гц (х,)

2. Концентрация серы в дизельном топливе С, % (х2)

3. Мощность излучателя генератора Р , Вт. (х3)

Уравнением регрессии действительно будет уравнение:

у = 0.08244 + 0.06756- х2

Анализ уравнения регрессии

1) Из трех линейных эффектов выделился один: х2- концентрация содержания серы в дизельном топливе. Именно увеличение концентрации ведет к росту отклика.

2) Изменение v частоты ультразвука и мощности генератора в используемых диапазонах параметров влияние на отклик не оказывают.

3) Коэффициенты взаимодействия Ъ12, Ь13, Ь23не значимы, что указывает на отсутствие взаимодействий между факторами частоты ультрозвука, содержание серы и мощности генератора в используемых диапазонах параметров.

Методика лабораторных испытаний.

Методика исследований включала определение абсолютных величин скоростей звука в дизельном топливе, а также температурный градиент скорости ультразвука (т.е. производную скорости по температуре).

Аналитический блок прибора измеряет и выдает на дисплей значение цетанового числа, пересчитав его из скорости прохождения ультразвуковой волны между пьезодатчиками. Скорость рассчитывается по известной формуле:

С = ~ (14)

г

где: Ь - длина пути ультразвукового сигнала (расстояние между пьезообразователями);

I

I - время прохождения ультразвукового сигнала.

Для исследований при различных температурах рабочая камера в сборе помещалась в емкость с водой. Имелась возможность регулировки температуры воды. В патрубки рабочей камеры устанавливались ртутные термометры с ценой деления 0,5 °С для измерения температуры пробы дизельного топлива. Таким образом, измерение температуры проводилось в разных точках пробы дизельного топлива, чем контролировался процесс равномерного распределения температуры в пробе дизельного топлива.

На рисунке 10 представлен общий вид установки при измерении скорости звука при различных температурах. Понижение температуры производилось путем добавления льда, а повышение - с помощью электрических ТЭНов. С помощью мешалки типа МЯ-25 осуществлялось равномерное распределение температуры по всему объему теплоносителя.

1 - аналитический блок; 2,3 - термометры; 4 - мешалка; 5 - емкость; б - рабочая камера; 7 - теплоноситель

Рисунок 10. Общий вид установки для определения температурной зависимости скорости ультразвука.

Результаты _лабораторные испытаний.

,, „ , Рисунок 12. График зависимости Рисунок 1. График зависимости содержания ^ (р %) частоте

серь. (Р,%)оттемпературы в интервалеот20 изд^ателя 5 МГц

до 30°С при частоте излучателя 5 МГц

Температура, градусы Цельсия

Рисунок 13. График зависимости скорости ультразвуковой волны от температуры в интервале от 20 до 30°С при частоте излучателя 5 МГц.

Результаты лабораторных испытаний полностью подтвердили полученные на первоначальной лабораторной установке.

Функциональная зависимость цетанового числа от скорости ультразвука и скорости ультразвука от температуры носит линейный характер.

Данные выражения программируются в процессор устройства и при измерениях на дисплей выводятся непосредственно значения цетанового числа. Порядок определения цетанового числа дизельного топлива на опытном образце устройства: рабочая камера заполняется пробой дизельного топлива, и устройство измеряет и выводит на дисплей значение цетанового числа; одновременно с измерением времени измеряется температура пробы дизельного топлива (на опытном образце прибора с помощью термометра);

Четвертая глава: Производственные испытания и экономическая оценка устройства для определения качественных показателей дизельного топлива

Производственные испытания заключаются в определении возможностей разработанного на основе ультразвукового способа устройства для определения цетанового числа дизельного топлива при его применении. Для этого необходимо сравнить результаты измерения разработанным способом и устройством с результатами измерения стандартным методом и устройством. Поэтому, производственные испытания представляют собой тестирование опытного образца разработанного устройства. Цель испытаний - определить точность измерения цетанового числа дизельного топлива разработанным устройством

Испытания устройства проводились в лаборатории отдела технического контроля Рязанского нефтеперерабатывающего завода, ООО «Нефтебизнес», ООО «Рязань Ойл» и ряде АЗС Рязанской области.

Испытания заключались в сравнении результатов определения цетанового числа на разработанном устройстве с результатами определения цетанового числа в соответствии с ГОСТ 305-82 на моторной установке, расположенной в цехе контроля качества готовой продукции Рязанского НПЗ.

Для испытаний использовались товарные образцы дизельного топлива, произведенные на Рязанском нефтезаводе.

Качественные показатели дизельного топлива разработанным устройством определялось непосредственно на АЗС. Пробы дизельного топлива забирались из топливораздаточных колонок.

3 ходе проведения испытаний были получены следующие показатели:

• время определения цетанового числа дизельного топлива одной пробы дизельного топлива на разработанном устройстве составляло не более 30 секунд;

• отмечено удобство и простота пользования устройством;

По результатам испытаний можно сделать вывод о высоких эксплуатационных и мобильных свойствах разработанного устройства для определения качества дизельного топлива и рекомендовать широкое применение разработанного устройства в практике на всех этапах транспортировки, хранения и реализации дизтоплива.

Экономическая оценка предлагаемого способа и устройства.

Стоимость опытного образца разработанного устройства составляет 7520 руб. Оценочная экспертиза стоимости проведена ООО «Рамед».

В качестве достаточной экономической оценки разработанного устройства необходимо определить срок окупаемости для конкретного пользователя. В данном случае приводится расчет для Рязанского МУП «Автоколонна 1310».

Основные экономические показатели деятельности за 2007 год.

Срок окупаемости устройства:

0 =10,0339=0,002 года. 5457,7

Устройство окупится в течение первого года работы.

Даны рекомендации потребителям по применению выявленного некондиционного топлива, о влиянии качественных и экологических показателей дизельного топлива на работу двигателя, обоснована заинтересованность предприятий АПК в контроле над этими показателями.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Рассчитаны способы и спроектированы установки для оперативного контроля дизельного топлива - электромагнитное и ультразвуковое;

2. Определены коррелирующие с цетановым числом параметры: в электромагнитном способе - электромагнитный индекс (произведение диэлектрической и магнитной проницаемостей), в ультразвуковом способе -скорость прохождения ультразвуковой волны;

3. На основе полученных результатов лабораторных испытаний и их сравнения наиболее приемлемым, для создания компактного и общедоступного устройства оперативного качества дизельного топлива, выбрано ультразвуковое устройство;

4. Обоснованы параметры и рассчитана конструкция ультразвукового устройства;

5. Проведены многочисленные лабораторные испытания и производственные испытания (акты испытаний прилагаются), в ходе которых ультразвуковое устройство показало высокую точность измерений;

6. Проведены экономическая оценка данного устройства - стоимость не превышает 8000 рублей, окупаемость 3-6 месяцев;

7. Сделаны рекомендации по внедрению данного способа и устройства в процесс контроля качества дизельного топлива на всех этапах - от изготовления до потребления.

Положения диссертации опубликованы в следующих основных работах:

1. Ванцов A.B. Устройства экспресс-анализа дизельного топлива. // Ванцов А. В., Пащенко В.М., Ванцов В.И. Сборник научных работ ВНКСФ-11. Екатеринбург, 2005г., стр. 147.

2. Ванцов A.B. Устройство для определения цетанового числа дизельного топлива с помощью ультразвука. II Сборник научных трудов: «Конструирование,

!

использование, надежность машин сельскохозяйственного назначения». Брянск, 2006г., стр. 44-47.

3.Ванцов A.B. Устройство электромагнитного исследования дизельного топлива. // Сборник научных трудов РГСХА, 2006г., стр. 383-385.

4. Впнцов A.B. Исследование качественных показателей дизельного топлива с помощью ультразвукового устройства. // Сборник научных трудов «Актуальные вопросы эксплуатации автомобильной техники». РВАИ, 2008г., стр. 65.

5. Ванцов A.B. Прибор для электромагнитного исследования дизельного топлива. // Сборник научных трудов, Брянск. 2006г.

6. Ванцов A.B. Применение ультразвука в устройстве для определения центового числа дизельного топлива. // Сборник научных трудов, Мордовский МГУ, 2007г.

7. Ванцов A.B. Применение электромагнитного устройства для исследования качественных показателей дизельного топлива. // Сборник научных трудов, ГПУ ВПЭСХ, 2008г.

8. Ванцов A.B. Ультразвуковой метод испытания нефтепродуктов. // Журнал ГОС НИТИ №6, 2010г.

9. Патент РФ на полезную модель №57013 G 01 N 29/00, 19 декабря 2005г. Устройство для ультразвукового исследования дизельного топлива. // Пащенко В.М.. Ванцов В.И., Ванцов A.B.

10. Патент РФ на полезную модель №65651 G 01 N 27/22, G 01 N 27/27, 17 июля 2006г. Устройство для электромагнитного исследования дизельного топлива. // Пащенко В.М., Ванцов В.И., Ванцов A.B.

11. Ванцов A.B. Применение электромагнитного резонанса и ультразвука для определения качественных показателей жидкостей. // Вестник Рязанского государственного университета имени С.А. Есенина, 2010г.

Бумага офсетная. Гчрнитура Тппех. Печать лазерная Усл. печ. л.1 Тираж 100 экз. Заказ № 651 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Рязанский государственный агротехнологическийуниверситет имени П.А. Костычева» 3900-14 г. Рязань, уч. Костычева, / Отпечатано в издательстве учебной литературы и учебно-методических пособий ФГБОУВПО РГАТУ 390044 л Рязань, ул. Костычева, 1

Реферат.

Перечень условных обозначений и терминов.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Актуальность проблемы.

1.2 Анализ методов контроля качества топлива.

1.2.1. Рабочий процесс дизельных двигателей.

1.2.2 Определение цетанового числа дизельного топлива.

1.2.3. Моторный метод определения цетанового числа.

1.2.4. Эксплуатационные свойства дизельного топлива.

1.2.5. Эффективность сгорания в дизельном двигателе.

1.2.6. Требования к качеству дизельного топлива.

1.3. Цель работы и задачи исследования.

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Цетановое число дизельного топлива как результат. прямых и не прямых измерений.

2.2 Электромагнитный способ определения цетанового числа дизельных топлив.

2.3. Ультразвуковой способ определения цетанового числа дизельных топлив.

2.4. Сравнительный анализ разработанных способов. определения цетанового числа дизельного топлива.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА.

3.1 Программа и методика исследования.

3.2 Обоснование принципиальной схемы устройства.

3.3 Обоснование конструкции и параметров ультразвукового датчика.

3.4 Обоснование параметров рабочей камеры.

3.5 Способ определения содержания серы в дизельных топливах.

3.7 Лабораторные испытания опытного образца устройства.

3.7.1 Методика математической обработки результатов предварительного эксперимента.

3.7.2 Планирование и проведение полнофакторного эксперимента.

3.7.3 Методика лабораторных испытаний.

Глава 4. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА.

4.1 Производственные испытания.

4.2 Экономическая оценка предлагаемого способа и устройства.

Надежность и долговечность техники очень сильно зависит от качества применяемого топлива. Низкокачественное дизельное топливо может стать причиной преждевременного износа и выхода из строя топливного насоса и форсунок, снижения подачи топлива, изменения момента начала подачи в сторону запаздывания, ухудшения качества распыления топлива. Помимо этого, при небрежной транспортировке и доставке дизтоплива в его состав может попасть вода. Ее присутствие понижает теплотворную способность топлива, а значит - понижает мощность двигателя.

Основная проблема для потребителей дизтоплива состоит в том, что существенная часть продаваемого дизельного топлива - различные суррогаты, самый распространенный из которых - смесь летнего дизельного топлива с керосином. В принципе, она не является столь опасной, как другие фракции (за дизтопливо могут выдавать судовое маловязкое топливо, печное топливо и даже газовый конденсат),- хотя и она тоже негативно сказывается на работе двигателя.

Главный вопрос для потребителя состоит в том, как определить качество и состав продаваемого дизтоплива. К сожалению, это можно сделать только при наличии специального оборудования и после проведения сложной экспертизы. Единственное, что можно сделать самостоятельно - налить топливо в какую-нибудь прозрачную тару и дать ему немного постоять. Фальсификат зачастую имеет более темный оттенок в сравнении с нормальным дизтопливом. Кроме того наличие осадка, которого там вообще быть не должно.

Впрочем, даже если визуально топливо соответствует принятым требованиям, это вовсе не говорит об его хорошем качестве. Стоит еще раз отметить, что только при помощи специального оборудования можно определить (разумеется, с долей погрешности) истинное качество дизтоплива и сравнить его показатели с требованиями по ГОСТу.

Качество дизельного топлива определяется не только основными параметрами, но и примесями, а точнее - их низким содержанием. Как правило, у потребителя нет особого желания (нередко и просто возможности) проверять качество покупаемого дизтоплива, а тем более - тратить деньги на покупку дорогостоящего оборудования для его проверки. По этой причине лучшей гарантией качества дизельного топлива остается его покупка у проверенных поставщиков и на проверенных заправочных станциях.

Вместе с тем не все выпускаемые нефтепродукты отвечают требованиям современной техники. Некоторые из них содержат малоэффективные и недостаточно стабильные присадки и оцениваются методами, которые не полностью характеризуют эксплуатационные свойства продуктов. Применению высококачественных топлив должны предшествовать работы по обеспечению сохранности качества и правильного хранения нефтепродуктов на нефтескладах, а также организации контроля качества поставляемых нефтепродуктов.

Важным этапом в химмотологическом обеспечении является проверка качества и рационального применения горюче-смазочных материалов при эксплуатации техники. Однако примерно 90% нефтебаз и все автозаправочные станции не имеют лабораторий, не проверяют качество принимаемых и отпускаемых нефтепродуктов на соответствие их требованиям стандартов и технических условий. Следовательно, в систему нефтебаза - нефтесклад хозяйства агропромышленного комплекса могут поступать нефтепродукты с отступлением от показателей качества стандартов. Предприятия АПК, а также владельцы автомобилей, не располагая достаточным числом контрольных лабораторий, могут допускать применение нефтепродуктов некондиционных и не рекомендованных к употреблению. Это, как правило, ведет к снижению надежности и долговечности работы техники и повышению потерь нефтепродуктов при ее эксплуатации. Ущерб при этом достигает значительных размеров.

По данным Минавтотранса РФ (НИИАТ) и при обследовании машиноиспытательных станций Госагропрома РФ, при замене некондиционных топлив на топлива более высокого качества мощность двигателей повышается на 1315 %, а расход топлива снижается на 10-12%.[101]

При этом в расчетах не учтены потери от вынужденного простоя машин при дополнительном техническом обслуживании и ремонте в случае применения некачественного дизельного топлива.

Как правило, факты использования некондиционных нефтепродуктов в хозяйствах не фиксируются и меры по их устранению применяются недостаточные. В отдельных случаях применение некондиционных нефтепродуктов приводило, если не к выходу двигателей из строя, то существенно сокращало их моторесурс.

Существующие методики и комплекты оборудования для нефтебаз и хозяйств АПК предусматривают контроль качества отдельных показателей дизельного топлива: плотность; содержание механических примесей; содержание воды; вязкость.

Контроль основного эксплуатационного показателя дизельного топлива -цетанового числа не предусмотрен из-за отсутствия мобильных, компактных устройств для его определения.

Оптимальную работу стандартных двигателей обеспечивают дизельные топлива с цетановым числом 40—55. При цетановом числе меньше 40 резко возрастает задержка воспламенения (время между началом впрыска и воспламенением топлива) и скорость нарастания давления в камере сгорания, увеличивается износ двигателя. Стандартное топливо характеризуется цетановым числом 40—45, а топливо высшего качества (премиальное) имеет цетановое число 45—50. Согласно российским стандартам, цетановое число летнего и зимнего дизтоплива должно быть не менее 45 единиц. Кроме того, технические условия для зимних сортов с депрессорными присадками разрешают выпуск арктического топлива с цетановым числом не менее 40.

Премиальное дизельное топливо более лёгкое, содержит больше легковоспламеняющихся лёгких фракций и поэтому более пригодно для запуска двигателя в холодную погоду, кроме того, отношение водорода к углероду в лёгких фракциях выше, поэтому при сгорании такого дизельного топлива образуется меньше дыма.

При цетановом числе больше 60 снижается полнота сгорания топлива, возрастает дымность выхлопных газов, повышается расход топлива.

В некоторой степени цетановое число зависит от группового состава топлива (доли парафинов, олефинов, нафтенов, ароматики/ Парафины, способные к самовоспламенению при низких температурах, являются полезным компонентом дизельного топлива.

Цетановое число, определяется на опытном двигателе (ASTM D 613, EN 5165, ISO 5165) являлось единственным надёжным методом определения качества дизельного топлива. В России разрешалось также использовать ГОСТ 3122, в котором добавлялась отечественная установка ИДТ-90, не прошедшая международных испытаний на воспроизводимость результатов. На основе результатов истинных определений цетанового числа топлива производилась калибровка так называемых неарбитражных приборов для экспресс- определения цетанового числа. В основном это различного рода инфракрасные спектрометры. С 2009 года в EN590 и соответствующий российский ГОСТ вводится ещё один моторный метод ASTM D6890, EN 15195, который показывает хорошую сходимость со старым методом при улучшении точности, воспроизводимости и сокращении теста до 20 мин. Основной проблемой измерения цетанового числа немоторными методами является сильное влияние состава дизельного топлива. То есть моторный метод одинаково правильно определяет цетановое число любых видов топлив, а все экспресс анализаторы необходимо пере-калибровывать при переходе, допустим, от классического топлива к биодизельному топливу.

Для успешного решения проблемы повышения качества и эффективного использования дизельного топлива, первостепенное значение имеет оценка эксплуатационных свойств. и

В России проблемой создания оперативных средств определения цетано-вого числа дизельного топлива усиленно занимаются последние 4-5 лет, что уже привело к созданию нескольких способов и устройств определения цетано-вого числа.[92,93,94,95,96] Но известные устройства не нашли применения у потребителей из-за низкой точности измерений.

Таким образом, на сегодняшний день, потребители не имеют возможности контролировать данный показатель качества топлива на любом этапе его эксплуатации самостоятельно из-за отсутствия доступных мобильных установок для точного экспресс-анализа автомобильных топлив.

Цетановое число - традиционная общепринятая оценка воспламеняемости дизельного топлива. Так как оценка воспламеняемости дизельного топлива цетановыми числами является традиционной, то все безмоторные методы анализа топлив, измеряя их физико-химические параметры, итоговый результат выражают в цетановых числах, т.е. физические методы определения ЦЧ топлива включают предварительное построение зависимости (графика, таблицы и др.) информационного параметра от ЦЧ эталонных топлив, определенных на моторной установке, и последующую идентификацию ЦЧ анализируемой пробы по этой зависимости.

Из вышеописанного следует, что все известные методы определения ЦЧ имеют существенные недостатки, а цетановое число - достаточно условный показатель качества дизельного топлива.

Поэтому, на сегодняшний день, актуальна проблема разработки новых методов оценки качеств топлив, обеспечивающих оперативность и высокую точность анализа топлива и имеющих возможность массового применения. Интерес к таким методам в последние годы возрос еще и в связи с тем, что подобные компактные лабораторные установки легко можно разместить на всех этапах технологического потока и оценивать качество топлива непосредственно в процессе производства, а также контролировать качество топлива при транспортировке, хранении и реализации во всех областях народного хозяйства.

Цель работы - повышение эффективности определения качественных показателей и снижение экономических потерь от применения некачественного топлива за счет создания способа и устройства определения качества дизельного топлива, обеспечивающих: оперативность измерения; мобильность использования; высокую точность определения качества дизельного топлива; экономическую доступность для широкого круга потребителей.

Научная новизна работы состоит в том, что:

Впервые описан способ и опробовано устройство для экспресс-анализа цетанового числа дизельного топлива, как качественной составляющей, содержания серы и ее соединений, как экологической составляющей дизельного топлива:

1. Разработаны лабораторные установки и определены физические параметры дизельного топлива с различными цетановыми числами:

8' ¡Л - произведение диэлектрической и магнитной проницаемости дизельного топлива;

V - скорость ультразвука в дизельном топливе;

2. Установлены зависимости выявленных физических параметров с це-тановым числом дизельного топлива;

3. На основе выявленных зависимостей цетанового числа от скорости прохождения ультразвуковой волны предложен способ определения цетанового числа дизельного топлива.

4. Разработан способ определения содержания серы и ее соединений в дизельном топливе.

5. Спроектирован, изготовлен и испытан в лабораторных и производственных условиях опытный образец компактного и мобильного устройства для определения качественных показателей дизельного топлива.

Практическая ценность работы: разработаны методики и проведены измерения физических параметров дизельного топлива, таких как произведение диэлектрической и магнитной проницаемости дизельного топлива, скорость ультразвука в дизельном топливе; разработан ультразвуковой способ определения качественных показателей дизельного топлива.

Результаты исследований представлены в виде докладов на расширенном заседании технического совета инженерно-технического центра АООТ «Тепло-прибор», 2007-2009, Рязань; расширенном заседании технического совета конструкторского бюро ООО «Рамед», 2007, Рязань; расширенных семинарах лаборатории качества продукции отдела технического контроля ЗАО «Рязанская нефтеперерабатывающая компания», 2005-2008, Рязань; научных конференциях профессорско-преподавательского состава: Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А.Костычева, 2004-2011,Рязань, Брянской сельскохозяйственной академии,2006, Всероссийской международной конференции Мордовского ГУ имени Н.П.Огарева (2007г.), научно-практических конференциях ГНУ ВИЭСХ 2008, Москва, ГНУ ГОСНИТИ 2009, Москва.

По результатам исследований получены 2 патента на полезную модель, патент на способ определения содержания серы, который находится на заключительном этапе экспертизы по существу. Опубликовано 9 статей.

Разработанное устройство определения качественных показателей дизельного топлива прошло производственные испытания в лаборатории Рязанской нефтеперерабатывающей компании, на основе которых получено положительное заключение о высоких эксплуатационных показателях устройства.

В настоящей работе представлены оригинальные лабораторные установки по определению физических параметров дизельного топлива, методики проведения экспериментальных исследований, результаты экспериментальных исследований физических свойств, разработанные способы определения цетанового числа и содержания серы, разработанная конструкция устройства для определения цетанового числа и содержания серы.

На защиту выносятся: результаты исследования физических параметров дизельного топлива; способы определения цетанового числа; сравнительный анализ различных способов определения цетанового числа; способ определения содержания серы в дизельном топливе; конструкция и технологическая схема работы устройства для определения цетанового числа и содержание серы; результаты испытаний устройства для определения качественных показателей дизельного топлива.

Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста, включает 15 таблиц, 32 рисунка, состоит из введения, 4 глав, заключения, общих выводов, рекомендаций и приложений. Список используемой литературы включает 112 источников, из них 36 на иностранных языках.

4.3. Выводы и рекомендации.

1. Разработанное устройство с достаточно высокой точностью позволяет определять цетановое число дизельного топлива. Расхождение результатов определения с моторной установкой не более 0,4 цетановых единицы.

2. Срок окупаемости устройства рассчитан на примере Рязанского МУП «Автоколонна 1310». Устройство окупится в течение первого года работы.

3. Рекомендовать внедрение разработанного способа и устройства для применения в практике, как перспективное направление средств контроля качества топлива.

4. Рекомендовать предприятиям, эксплуатирующим автотранспортные средства, внедрить систему контроля качества дизельного топлива с использованием предложенного устройства.

5. Рекомендовать разработанный ультразвуковой способ для внедрения в практику, как перспективное направление разработки средств оперативного контроля качества топлива.

6. Рекомендовать производство приборов определения цетанового числа дизельного топлива на основе разработанного опытного образца устройства.

7. Рекомендовать оптимизацию конструкции разработанного опытного образца устройства проводить с учетом изложенных в настоящей работе замечаний и обоснований.

8. Рекомендовать разработку на основе предложенного ультразвукового способа и устройства для применения в технологических линиях при производстве дизельного топлива.

9. Рекомендовать использовать полученные результаты для учебного процесса в инженерных ВУЗах по специальностям, связанным с производством, изготовлением и эксплуатацией топливосмазочных материалов.

10. Оказывая решающее влияние на процесс сгорания топлива, цетановое число определяет жесткость и экономичность работы дизельных двигателей. При уменьшении цетанового числа в значительной степени ухудшаются динамические показатели цикла. По этой причине цетановое число топлива оказывает заметное влияние на износ деталей двигателя. Цетановое число определяет не только характер протекания процесса сгорания при установившейся работе, но и пусковые качества топлива. Если оно ниже 40 единиц, то запустить холодный двигатель не только в зимнее, но и в летнее время трудно. Нормальный пуск и мягкая работа в летнее время обеспечивается топливом с цетановым числом около 45 ед., а в зимнее - 50 ед. Более высокие значения цетановых чисел для двигателей существующих конструкций не нужны, так как это повышение не сказывается заметно на улучшении процесса сгорания. Как правило, дизельное топливо с необходимой температурой самовоспламенения (цетановым числом) удается получить без добавления присадок. Однако в ряде случаев приходится прибегать к введению соединений, повышающих цетановое число, среди которых особенно эффективны алкилнитраты и перекиси:

Присадка (1% по массе) Повышение цетанового числа, ед.

Изопропилнитрат.17

Бутилнитрат.19

Амилнитрат.23

Перекись бутила.20

Перекись гептила.16

Наиболее часто при производстве сортов дизельного топлива, применяемых в зимних и арктических условиях, в качестве присадки используют изопропилнитрат. Находит эта присадка применение и в низкоцетановом топливе, полученном каталитическим крекингом. Кроме повышения цетанового числа ее применение позволяет улучшить пусковые качества топлива при низких температурах и уменьшить газообразование в двигателе.

12. Основные мероприятия, связанные с выявлением некондиционных нефтепродуктов. Восстановление качества нефтепродуктов:

12.1. В случае поступления в организацию некондиционного нефтепродукта составляется акт с указанием проверенного количества продукта и характера выявленных нарушений его качества. Получатель в течение суток (24 часа) обязан письменно уведомить поставщика о поступлении некондиционного продукта и вызвать его представителя для участия в проведении оценки качества продукта.

12.2. При обнаружении отклонения от качества реализуемого нефтепродукта от требований нормативного документа хотя бы по одному показателю об этом немедленно сообщают руководству организации. Реализация некондиционного нефтепродукта прекращается, и принимаются меры по восстановлению его качества.

12.3. В случае обнаружения некондиционного нефтепродукта при хранении составляется акт, в котором должны содержаться следующие данные: наименование нефтепродукта (марка, стандарт, технические условия);

• поставщик нефтепродукта;

• дата и место отбора проб нефтепродуктов;

• наименование лаборатории, проводившей анализ проб нефтепродукта, и дата проведения анализа;

• номер и дата выдачи паспорта качества на нефтепродукт;

• показатели качества, по которым нефтепродукт признан некондиционным, и причины выхода его за пределы кондиции;

• условия, сроки хранения и количество нефтепродукта, признанного некондиционным;

• заключение паспорта качества;

• предложение о наиболее целесообразном использовании нефтепродукта.

12.4. Решение на восстановление качества некондиционного нефтепродукта, с учетом рекомендации лаборатории по результатам анализа в объеме требований нормативного документа, принимает руководство организации.

Качество восстановленного нефтепродукта подвергают анализу в объеме требований нормативного документа.

12.5. Некондиционные нефтепродукты, качество которых не может быть восстановлено, направляются на переработку.

12.6. Восстановление качества нефтепродукта должно проводиться путем смешения его с той же маркой нефтепродукта, имеющего запас качества по требуемому показателю.

Перечень показателей, по которым может быть восстановлено качество нефтепродуктов, и основные способы доведения этих показателей до требуемого уровня приведены.

12.6.1. Восстановление качества нефтепродуктов путем смешения производят в следующей последовательности:

• определяют значение показателей качества у исходных продуктов - некондиционного и с запасом качества;

• рассчитывают соотношение нефтепродуктов, подлежащих смешению;

• лабораторным испытанием образца смеси проверяют правильность выполнения расчетов;

• необходимые для смешения резервуары, тару, средства перекачки и другое оборудование готовят в соответствии с требованиями государственных стандартов;

• производят смешение;

• проверяют однородность и качество полученной смеси.

12.6.2. При смешении нефтепродуктов сначала подают в резервуар нефтепродукт с большей плотностью, а затем в нижнюю часть резервуара подают нефтепродукт с меньшей плотностью. После заполнения резервуара смесь перекачивают "на кольцо": резервуар - насос - резервуар. Перекачку "на кольцо" проводят до получения однородной смеси по всей высоте резервуара. Однородность смеси определяют после четырехчасового отстаивания. Смесь считают однородной, когда ее плотность в разных слоях будет одинаковой и лабораторный анализ подтвердит соответствие исправляемого показателя требованиям нормативного документа.

12.6.3. С помощью смешения нефтепродуктов п. 12.6.1 [111]в порядке, отраженном в п. п. 12.6.2 [111], можно восстановить качество нефтепродуктов по показателям, указанным в ГОСТе.

Значение полученных показателей смеси будет равно средней арифметической величине соответствующих показателей, взятых для смешения нефтепродуктов.

12.6.5. Количественное соотношение нефтепродуктов, необходимых для смешения, определяют по формуле:

X - Хв Ра = - х Рв

Ха - X

4.9)

Для получения соотношения в процентах по массе используют формулу: X - Хв

А = - х 100

Ха - Хв (4.10) где Ра - масса нефтепродукта, имеющего запас качества по восстанавливаемому показателю, кг;

Рв - масса некондиционного нефтепродукта, кг;

А - массовая доля нефтепродукта (в смеси), имеющего запас качества по восстанавливаемому показателю, %;

X - значение показателя, которое нужно получить после смешения; Ха - значение показателя нефтепродукта, имеющего запас качества; Хв - значение показателя некондиционного нефтепродукта. Соотношение компонентов при исправлении фракционного состава топлива с достаточной для практических целей точностью определяется по формуле (4.10). Пример:

Имеется 200л топлива с цетановым числом 45. Требуется топливо с цетано-вым числом 49. По формуле 4.9. смешиваем имеющееся топливо (ц.ч. - 45) с топливом, цетановое число которого 51 единица. По результату получается, что для смешения 200л топлива с цетановым число 45 для получения топлива с цетановым числом 49 требуется 400л топлива с цетановым числом 51 единица (т.е. 1 к 2). Аналогичный расчет и для восстановления серосодержащих показателей дизельного топлива.

12.6.6. Вязкость и температуру вспышки в закрытом тигле смеси нефтепродуктов можно определить по формуле:

Ха Ра + ХбРв - К х (Ха - Хв)

X =

100 (4.11) где X - вязкость (температура вспышки в закрытом тигле) смеси, мм2/с, град.

С;

Ха, Хв - вязкость (температура вспышки) компонентов, вовлекаемых в смесь, мм2/с, град. С. При этом за Ха принимают большую из величин; Ра, Рв - массовая доля компонентов в смеси, %;

К - эмпирический коэффициент, определяемый по кривой 1 при расчете вязкости и по кривой 2 при расчете температуры вспышки (рис.4. 1).

32 А JO 20 3 0 4 0 50 60 70 80 90 100 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0% В

Массовая доля компонентой, поплскаемых в смссь, %

Рис.4.1.Определение коэффициентов К

Коэффициенты для определения расчетным путем вязкости (кривая 1) и температуры вспышки в закрытом тигле (кривая 2) смесей нефтепродуктов (А - массовая доля продукта (в смеси) с большим значением восстанавливаемого показателя, %; В - массовая доля продукта с меньшим значением восстанавливаемого показателя, %).

Перед началом смешения необходимо изучить по паспортам численные значения показателей качества смешиваемых нефтепродуктов, чтобы при смешении не ухудшить другие показатели. Значения показателей качества X, за исключением вязкости и температуры вспышки, определяют по формуле:

РаХа + РвХв

X =

Ра + Рв (4.12) где Ра, Рв - соответственно масса кондиционного и некондиционного нефтепродукта, кг;

Ха, Хв - соответственно значения показателей кондиционного и некондиционного нефтепродуктов;

X - значение показателя, которое нужно получить после смешения.

12.6.7. При обезвоживании нефтепродуктов и удалении из них механических примесей отстаиванием минимальное время, необходимое для этой операции, определяют из расчета скорости осаждения частиц воды и механических примесей - 0,3 м/ч.

Отсутствие воды и механических примесей в нефтепродуктах устанавливаетI ся анализом донной пробы.

13. Организация контроля качества отработанных нефтепродуктов:

13.1. Контроль качества отработанных нефтепродуктов проводят в соответствии с установленными требованиями.

13.2. Сбор отработанных нефтепродуктов осуществляют в соответствии с требованиями нормативной документации. На местах сбора необходим тщательный контроль за разделением отработанных нефтепродуктов на группы согласно стандарту.

13.3. На местах складирования при приеме отработанных нефтепродуктов контролируют показатели:

• массовая доля воды;

• массовая доля механических примесей.

13.4. При отпуске отработанные нефтепродукты контролируют в объеме показателей, указанных в контракте (договоре) на поставку.

Глава 5. Общие выводы

1. Проведён анализ современного состояния контроля качества дизельных топлив на всех этапах его продвижения от завода-изготовителя до потребителя. Показано, что в настоящее время отсутствуют мобильные, оперативные и доступные для любого заинтересованного потребителя технологии определения цетано-вого числа дизельного топлива и содержания в нем серы.

2. На основании проведенных лабораторных исследований, определены коррелирующие с цетановым числом параметры: в электромагнитном способе -электромагнитный индекс (произведение диэлектрической и магнитной проницае-мостей), в ультразвуковом способе - скорость прохождения ультразвуковой волны При увеличении цетанового числа дизельного топлива с 45 до 51 резонансная частота уменьшается с 5,13 до 4,38 МГц (на 25%), а величина электромагнитного индекса увеличивается с 2,2 до 3,02 (на 35%), в ультразвуковом способе - скорость прохождения ультразвуковой волны При изменении цетанового числа от 46 до 51 по моторному методу скорость ультразвука уменьшается на 0,17 км/с.

3. .На основании проведенных лабораторных исследований, определен коррелирующий с содержанием серы параметр: коэффициент поглощения мощности ультразвуковой волны на выявленной резонансной частоте (5 ± 0,5) МГц при прохождении ее через дизельное топливо зависит от содержания серы в интервале от 0,010% до 0,105%.

4. Обоснованы параметры и рассчитана конструкция электромагнитного устройства для определения ЦЧ в дизельных топливах с колебательным контуром, в котором пробы топлива помещались в объёмы катушки индуктивности и конденсатора, а резонансная частота контура с пробами топлива составляла от 4 МГц до 5 МГц.

5. Обоснованы параметры и рассчитана конструкция ультразвукового устройства для определения ЦЧ в дизельных топливах с диаметром рабочей камеры 20 мм, длиной 300 мм, с частотой ультразвука 120 КГц. Обоснованы параметры и рассчитана конструкция ультразвукового устройства для определения содержания серы в дизельных топливах с диаметром рабочей камеры 20 мм, длиной 100 мм, с частотой ультразвука (5 ± 0,5) МГц.

6. На основе результатов многочисленных лабораторных и производственных испытаний, были отобраны и рекомендованы для дальнейшей сертификации и внедрения в практику ультразвуковые устройства для определения ЦЧ и содержания серы в дизельных топливах, как показавшие более высокую надежность, простоту конструкции, независимость от внешних метеорологических факторов и более низкой себестоимостью. Проведённая экономическая оценка данных устройств показывает, что их стоимость не превышает 8000 рублей, окупаемость составит от 3 до 6 месяцев. Приборы просты в эксплуатации и их применение не требует от персонала высокой квалификации.

7. Сделаны рекомендации по внедрению защищаемых ультразвуковых технологий в процесс контроля качества дизельного топлива на всех этапах - при изготовлении, транспортировке, хранении и потреблении. Результаты проведенных исследований и их анализ вполне могут быть использованы в учебных целях в ВУЗах при изучении дисциплин, связанных с топливными материалами и технологиями их контроля и использования.

1. Рыбак Б.М. Анализ нефти и нефтепродуктов. 5 изд., М.: Гостоптехиздат, 1962.

2. Суханов В.П. Переработка нефти. М.: «Высшая школа», 1974, 334с.

3. Воинов А.Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях. М.: Машиностроение, 1977, 277с.

4. Гаврилов Б.Г. Химизм предпламенных процессов в двигателях. Л.: Изд-во ЛГУ, 1970, 182с.

5. Остриков В.В. Контроль качества топлив и смазочных материалов, используемых в узлах и агрегатах сельскохозяйственной техники / В. В. Остриков, А. П. Ликсутина, С. А. Нагорнов, О. А. Клейменов, Н. Н. Тупотилов. М.: Россельхоза-кадемия, 2007. -115с.

6. Остриков В.В., Нагорнов С.А., Клейменов О.А. и др. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости: учебное пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. - 304 с.

7. Серегин Е.П. Современное состояние развития теории химмотологии. Вестник НАУ №1 2009.

8. Покровский Г.П. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости. М.: «Машиностроение», 1985, 190с.

9. Емельянов В.Е., Гребенщиков В.П. Эксплуатация установок для оценки моторных свойств топлив. М.: «Недра», 1991, 171с.

10. Авторское свидетельство СССР №1245975, кл. G01N 25/20, 1983

11. Гуреев А.А., Серегин Е.П. и др. Квалификационные испытания нефтяных топлив. М.: «Химия», 1984, 197с.

12. Данилов И.Н., Евстрифеев Л.Ф., Кравчук Н.И., Вахонин Л.С. // Химия и технология топлив и масел, 1965, №11, стр.36

13. Journal of the Institute of Petroleum. 1962, vol.48, №466

14. Erdöl und Kohle. 1965,N T-6, s.s.445-451. Von Herbert Brockhaus und Norbert Fischer. Die Vorherbestimmung von Strassenoctanzahlen aus Laboroctanzahlen.

15. Патент США, кл.73-65, №3198002, 3.08.1955

16. Hydrocarbon Processing and Petrol Refiner. 1963, vol.42, №3, p.p.177-178

17. Petrol si Gaze, 1962, vol.13, №11, p.p.509-510

18. Frazier D., Myers G., Hydrocarbon Processing and Petroleum Refiner, 1962, VI, vol.41, №6, p.p.183-184

19. Pope A.W., SAE, 1958, №4, p. 11

20. Oil and Gas J., 1952, vol.60, №9, p.III

21. Petroleum Refiner, 1960, vol. 39, №3, p.p.153-158

22. Chemical Engineering, 1961, vol.68, №3, p.p.50-52. New fuel test may cut blending cost.

23. Oil and Gas., J.,1961., vol.59, №3, p.p.50-51. New attacks on knock-testing problem show promise.

24. Oil and Gas., J., 1955, vol.54, №7, p.p.89-90

25. Авторское свидетельство СССР №41738, 1951

26. Авторское свидетельство СССР №1245975, кл. G01N 25/20, 1983.

27. Kogler Н. Gas chromatographic, 1961, adhandl der Deutschen Akad. der wiss. Zu Berlin, KI Chem. Geol., Biol, №1, Berlin, Akademie Verlag, 1962, s.291

28. Jenkins G.J., Taggart M.S., Watkin N.G. BLH Gas chromatog.ed, CLA Har-broun Inst. of. Petroleum, London, 1968

29. Walsh R.P., Martimer J.V. New way to test product quality. // Hydrocarb. Process, 1971, v.50, №9, p.153-158

30. Anderson P.C., Sharkey J.M., Walsh R.P. Calculation of the research octan number of motor gasolines from gas chromatographic data and new approach to motor gasoline control. // J. Inst. Petrol. 1972, №58, p.83-93.

31. Knocking characteristics of Pure hydrocarbons // API Research Project 45 American Society for Testing materials, 1958.

32. Paluszkiewicz В., Magicra В., Brudzynski A. Mozliwose zastosowania chro-matografii gazowej do okzeslania wlasnosci benzyn silnikowjch. // Nafta, 1975, 31, №9, p.369-375

33. Chachulski J., Czarnik L., Dettloff W. Chromatograficzny model benzyn silni-rowych. // Nafta, 1979, v.25, №4, p.131-138

34. Chachulski J., Pyzik A. Chromatograficzhi model liczby octanowey benzyn sihnikowych. //Nafta, 1980, v.35, №8-9, p.315-320

35. Petrol si Gase, 1962, vol.13, №11, p.509-510

36. Costa D.R. Gasoline octane number determination. // Combustion., 1968, vol.39, №9, p. 18

37. Бочавер H.3., Дейнеко П.С., Шокина Л.И., Левченко Г.Д. Расчетные методы оценки качественных показателей нефтей и нефтепродуктов. М.:ЦНИИТЭНефтехим, 1982, 49с.

38. Myers М.Е., Stollmeister J., Wims A.H. Determination of gasoline octane number from chemical composition. // Analyt. Chem., 1975, vol.47, №13, p.2301-2304

39. Разработка,производство,применение горюче-смазочных материалов и технических средств нефтепродуктообеспечения:тезисы доклодов 25-й научн.-техн. Конф. ГОСНИТИ МО РФ.-М Изд. Центр «Новый век» 1998-272 с.

40. Kundt V.W. Einge bemerkungen uber ein registriergerat. // Erdol und Kohle -Erdgas Petrochemie. 1963, №11, p. 1115-1116

41. Патент РФ №2100803 Cl 6 G01N 27/22,33/22, 1997.

42. Патент США №4963745, кл. G01N 21/59, 1990

43. Патент США №5225679, кл. G01N 21/35, G01N 33/22,1993

44. Патент США №5349188, G01N 21/35, 1995.

45. Краткий справочник по свойствам смазочных материалов и топлив. М.: Корпорация Лубризол, 1993,167с.

46. Conway J.M., Norris К.Н., Bodwell С.Е. «A New Approach for the Estimation of Body Composition: Infrared Interactance». The American Journal of Clinical Nutrition, 1984:40: 1123-1130

47. Conway J.M., Norris K.H. «Non-invasive Body Composition in Humans by Near-Infrared Interactance». In: Elis К.Y., Yasumura S., Morgan W.D., Ed. In Vivo Body Composition Studies. London: Institute of Physical Sciences in Medicine, 1987: 163-170

48. Norris K.H. «Instrumental Techniques for Measuring Quality of Agricultural Crops». In: Liebermann M. Ed. Post-Harvest Physiology and Crop Preservation. New York, NY: Plenum Publishing Corp., 1983 : 471-484

49. Norris K.H. «Reflectance Spectroscopy». In: Whitaker J.R., Steward K., Modern Methods of Food Analysis. New Haven, CT: Avi Publishing Inc., 1985 : 167-186

50. Lanza E. «Determination of Moisture, Protein, Fat and Calories in Raw Pork and Beef by Near-Infared Spectroscopy». Journal of Food Science, 1983 : 48 : 471-474

51. Rosenthal R.D. «An Introduction of Near-Infrared Quantitative Analysis». Annual Meeting of the American Association of Cereal Chemists, 1977 : 1-15

52. Эме Ф. Диэлектрические измерения. M.: Химия, 1967, с.223

53. Авторское свидетельство СССР №1673945, кл. G 01 N 27/02, 1989.

54. Мякишев Г.Я. и др. Физика. М.: Просвещение, 1991, 254с.

55. Электроразрядные процессы: теория, эксперимент, практика. Сборник статей. Киев: «Наукова думка», 1984

56. Физические величины. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991, 1232с.

57. Яворский В.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. М.: Наука, Гл.ред.физ-мат.лит., 1990, 624с.

58. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. М.: «Советская энциклопедия», 1979, 400с.

59. Ноздрев В.Ф. и др. Молекулярная акустика. М.: Высшая школа, 1987, 352с.

60. Основы физики и техники ультразвука. Учебное пособие. М.: Высшая школа, 1987, 352с.

61. Каневский И.Н. Фокусирование звуковых и ультразвуковых волн. М.: наука, 1977

62. Электрический разряд в жидкости и его применение. Сборник статей. Киев: Наукова думка, 1977

63. Поздеев В.А. Прикладная гидродинамика электрического разряда в жидкости. Киев: Наукова думка, 1980

64. Физический энциклопедический словарь. М.: Большая Российская энциклопедия, 1995, с. 176-177, с.366-367

65. Веневцев Ю.Н., Политова Е.Д., Иванов С.А. Сегнето- и антисегнетоэлек-трики семейства титаната бария. М.: Химия, 1985, 256с.

66. Лайнс М. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы. М.: Мир, 1981, 736с.

67. Барфут Дж., Тейлор Дж. Полярные диэлектрики и их применение. М.: Мир, 1981,526с.

68. Физика и техника мощного ультразвука. Источники мощного ультразвука. Под. ред. Л.Д.Розенберга. М.: Наука, 1967

69. Жакин А.И. Ионная электропроводность и комплексообразование в жидких диэлектриках. // Успехи физических наук, 2003, № 1, с.51.

70. Сканави Г.И. Физика диэлектриков: область слабых полей. М.: Физма-тгиз, 1949

71. Остроумов Г.А. Взаимодействие электрических и гидродинамических полей. М.: Наука, 1979

72. Чуклов B.C., Пащенко В.М., Ванцов В.И. Исследование бензинов физическими способами. // Сборник научных трудов: «Актуальные агроинженерные проблемы АПК», Самара, 2001

73. Чуклов B.C., Пащенко В.М., Ванцов В.И. Определение электрофизических параметров бензина. // Сборник научных трудов: «Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе», Ставрополь, 2001

74. Синицин Д.В., Чуклов B.C., Пащенко В.М., Ванцов В.И. Электромагнитный способ определения октанового числа бензинов. // Сборник научных трудов: «Совершенствование средств механизации и мобильной энергетики в сельском хозяйстве». Рязань, 2000

75. Способ определения октанового числа автомобильных бензинов. Патент РФ на изобретение №2196321 7 G 01 N 27/22 от 10.01.2003.

76. Чуклов B.C., Пащенко В.М., Ванцов В.И. Экологически чистые методы определения октанового числа бензинов. // Сборник научных докладов международной научно-практической конференции: «Земледельческая механика в растениеводстве», Москва, 2001

77. Чуклов B.C., Пащенко В.М., Ванцов В.И. Исследование бензинов термодинамическим способом. // Сборник научных статей: «Перспективные разработки в области механизации сельского хозяйства». Рязань, 2001

78. Чуклов B.C., Колосов A.A., Синицын Д.В, Пащенко В.М. Исследование бензинов физическими способами. // Сборник тезисов Седьмой Всероссийской Научной Конференции Студентов-Физиков и молодых ученых. Екатеринбург -Санкт-Петербург, 2001

79. Чуклов B.C., Синицын Д.В., Пащенко В.М., Ванцов В.И. Исследование бензинов методами ультразвуковой технологии. // Сборник научных трудов: «Совершенствование средств механизации и мобильной энергетики в сельском хозяйстве». Рязань, 2000

80. Чуклов B.C., Пащенко В.М., Ванцов В.И. Особенности распространения ультразвуковых волн в бензинах. // Материалы XXXXVI научно-технической конференции молодых ученых и студентов инженерного факультета. Пенза, 2001

81. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. М.: ГП Минсельхозпрод, 1998,220 с.

82. Правила проверки качества нефтепродуктов. М.: ГОСНИТИ, 1988, 16с.

83. Нефтепродукты для сельскохозяйственной техники. М.: Химия, 1988, 288с.

84. Автомобильные топлива, НПИКЦ, СПб, 2002г

85. Автозаправочные станции. НПИКЦ, С.-П., 2001г.

86. Ванцов A.B. Устройства экспресс-анализа дизельного топлива. // Ванцов А. В., Пащенко В.М., Ванцов В.И. Сборник научных работ ВНКСФ-11. Екатеринбург, 2005г., стр. 147.

87. Топливо для двигателей внутреннего сгорания, топливо дизельное. Требование и мотоды испытания. Опубликованные 01.03.2004.

88. Ванцов A.B. Устройство для определения цетанового числа дизельного топлива с помощью ультразвука. // Сборник научных трудов: «Конструирование, использование, надежность машин сельскохозяйственного назначения». Брянск, 2006г., стр. 44-47.

89. Ванцов A.B. Устройство электромагнитного исследования дизельного топлива. // Сборник научных трудов РГСХА, 2006г., стр. 383-385.

90. Ванцов A.B. Исследование качественных показателей дизельного топлива с помощью ультразвукового устройства. // Сборник научных трудов «Актуальные вопросы эксплуатации автомобильной техники». РВАИ, 2008г., стр. 65.

91. Ванцов A.B. Прибор для электромагнитного исследования дизельного топлива. // Сборник научных трудов, Брянск. 2006г.

92. Ванцов A.B. Применение ультразвука в устройстве для определения це-танового числа дизельного топлива. // Сборник научных трудов, Мордовский МГУ, 2007г.

93. Ванцов A.B. Применение электромагнитного устройства для исследования качественных показателей дизельного топлива. // Сборник научных трудов, ГНУ ВИЭСХ, 2008г.

94. Патент РФ на полезную модель №57013 G 01 N 29/00, 19 декабря 2005г. Устройство для ультразвукового исследования дизельного топлива. // Пащенко В.М., Ванцов В.И., Ванцов A.B.

95. Патент РФ на полезную модель №65651 G 01 N 27/22, G 01 N 27/27, 17 июля 2006г. Устройство для электромагнитного исследования дизельного топлива. // Пащенко В.М., Ванцов В.И., Ванцов A.B.

96. ASTM D 129-00(2005) «Стандартный метод определения серы в нефтепродуктах (Общий бомбовый метод)», ГОСТ 3877-88 «Нефтепродукты. Метод определения серы сжиганием в калориметрической бомбе».

97. Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. 9-10 2009.102 .Разработка ультразвукового метода и средств автоматизированного контроля плотности нефтепродуктов: Автореферат диссертации / Н. В. Шаверин. -Томск,2003.

98. Расчет электронных схем. Примеры и задачи: Учебное пособие для вузов /. Г. И. Изъюрова, Г. В. Королев; Под ред. Г. И. Изъюрова. М.: Высшая школа, 1987.

99. Основы микроэлектроники: Учебное пособие для вузов / И. П. Степаненко;Под ред. И. П. Степаненко. М.: Советское радио, 1980.

100. Скворцов Б. В. Электрофизические устройства контроля качества углеводородных топлив / Б. В. Скворцов. Самара: Самарски й государственный аэрокосмический университет имени академика С.П.Королева, 2000.

101. Скворцов Б. В. Приборы и системы контроля качества углеводородных топлив / Б. В. Скворцов, Н. Е. Конюхов, В. Н. Астапов. М.:Энергоатомиздат,2000.

102. Ю7.ГОСТ 27768-88. Топливо дизельное. Определение цетанового индекса расчётным методом.

103. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Т 581 Справочник / И.Г. Анисимов, K.M. Бадыштова и др.; Под ред. В.М. Школьникова. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Издательский центр "Техин-форм", 1999.-596 с.

104. Т.Н. Митусова, Е.В. Полина, М.В. Калинина. Современные дизельные топлива и присадки к ним. — М.: Издательство «Техника». ООО «ТУМА ГРУПП», 2002. — 64 с. '

105. Ю.П.Ревель, Ч. Ревель. Среда нашего обитания. Энергетические проблемы человечества. М.: «Мир», 1995, кн.З

106. ГОСТ 305-82. Топливо дизельное. Технические условия. 31.03.82.

107. Инструкция по контролю и обеспечению сохранности качества нефтепродуктов в организациях нефтепродуктообеспечения. Утв. Приказом Минэнерго России от 19.06 2003 №331.