автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Улучшение эксплуатационных свойств современных и перспективных моторных топлив для сельскохозяйственной техники

На правах рукописи

Улюкина Елена Анатольевна

Улучшение эксплуатационных свойств современных и перспективных моторных топлив для сельскохозяйственной техники

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания

в сельском хозяйстве

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

2 6 аГ>Р Ш

Москва 2012

005019513

005019513

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина» (ФГБОУ ВПО МГАУ)

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Коваленко Всеволод Павлович доктор технических наук, профессор

Голубев Иван Григорьевич, доктор технических наук, профессор зав. отделом ФГБНУ Росинформагротех Спиркин Владимир Григорьевич, доктор технических наук, профессор кафедры «Химии и технологии смазывающих материалов и химмотологии» РГУНиГ им. И.М.Губкина Картошкин Александр Петрович доктор технических наук, профессор зав. кафедрой «Автомобили и тракторы» СПбГАУ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И.Вавилова

Защита диссертации состоится 14 мая 2012 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 220.044.01 при ФГБОУ ВПО МГАУ по адресу: 127550, г. Москва, ул. Лиственничная аллея, д. 16 а, корпус 3, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО МГАУ Автореферат разослан 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

А.Г. Левшин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В Доктрине продовольственной безопасности Российской Федерации подчеркивается необходимость устойчивого развитая отечественного производства продовольствия и сырья для обеспечения продовольственной независимости страны, что невозможно без высокомеханизированного сельского хозяйства. Ежегодно сельскохозяйственные предприятия России потребляют 4 млн. т дизельного топлива и 900 тыс. т автомобильных бензинов, от качества которых зависит эффективная эксплуатация сельскохозяйственной и транспортной техники.

Работоспособность двигателей в значительной степени зависит от загрязненности применяемых при их эксплуатации топлив, масел и рабочих жидкостей. Обычно негативные последствия загрязнения нефтепродуктов рассматриваются в двух аспектах - эксплуатационном, связанным с повышением износа сопряженных деталей, забивкой калиброванных отверстий и т.п., что вызывает неисправности и отказы при работе двигателей, и экономическом, связанным с увеличением затрат вследствие повышения расхода нефтепродуктов и снижения ресурса работы двигателя. Однако имеется также экологический аспект этой проблемы так как загрязнение нефтепродуктов приводит к увеличению концентрации токсичных веществ в отработавших газах. Очистка нефтепродуктов от загрязнений обеспечивает снижение концентрации токсичных веществ при эксплуатации двигателей, однако не исключает их полностью, поэтому в перспективе решением этой задачи является расширение использования более безопасных в экологическом отношении альтернативных топлив.

В настоящей работе рассматриваются два направления: разработка мероприятий по улучшению эксплуатационных свойств нефтяных топлив путем снижения их загрязненности и исследование путей использования перспективных топлив с высокими экологическими показателями.

Целью работы является улучшение эксплуатационных свойств современных и перспективных моторных топлив при эксплуатации сельскохозяйственной техники путем их предварительной подготовки.

Научная концепция- обеспечение эффективной работы мобильной сельскохозяйственной техники при использовании современных и перспективных моторных топлив.

Объектом исследования являются современные и перспективные моторные топлива.

Предметом исследования являются процессы подготовки современных и перспективных моторных топлив к применению в условиях эксплуатации сельскохозяйственной техники.

Научная новизна работы:

- разработана математическая модель процесса фильтрования жидкости через полимерные материалы с пористо-глобулярной структурой, позволяющая производить расчет эксплуатационных характеристик фильтров на основе этих материалов для очистки моторных топлив;

- разработана математическая модель процесса обводнения перспективных моторных топлив, позволяющая прогнозировать содержание эмульсионной воды в этих топливах в заданный момент времени;

- предложена математическая модель процесса обезвоживания перспективных моторных тогшив с помощью современных фильтрующих водоотделяющих материалов, позволяющая обосновать конструкции соответствующих технических устройств;

- предложена математическая модель подогрева вязких жидкостей с использованием защитного экрана, позволяющая сократить время этой операции;

- дано теоретическое обоснование комплекса технических средств для предварительной подготовки современных и перспективных моторных топлив к применению при эксплуатации сельскохозяйственной техники;

- теоретически обоснованы методики оценки эксплуатационных свойств перспективных моторных топлив.

Практическая ценность работы:

- исследованы и рекомендованы новые материалы для очистки и обезвоживания современных и перспективных моторных топлив;

- обоснована технология и разработаны технические устройства для приготовления смесевых биотоплив и улучшения эксплуатационных свойств современных и перспективных моторных топлив;

- разработаны методики определения гигроскопичности и склонности к гидролизу эфиров жирных кислот;

- разработаны комплексы технических средств для складских и заправочных операций с перспективными моторными топливами.

Реализация результатов исследования.

Технология очистки и обезвоживания моторных топлив с помощью гидродинамических фильтров-водоотделителей с гидрофобными перегородками внедрена на ООО «Куриловское сельхозуправление МЭС» и ФГБУ «Владимирская МИС», г. Покров, Владимирской обл.; ООО «РУС-ИНВЕСТ», рекомендована к внедрению Комитетом по сельскому хозяйству и продовольствию администрации Брянской обл.; технология очистки моторных топлив с помощью фильтров из пористых полимерных материалов внедрена в 25 ГосНИИ МО России, ООО «НПФ ВИЭТО», ПО «Минеральные ресурсы» и ряде других предприятий.

Результаты исследований включены в отчеты о научно-исследовательской работе по этапу 04.02.07 при выполнения задания 09.04.07 т, и по этапу 09.04.07.05, входящего в План фундаментальных и приоритетных прикладных исследований Россельхозакадемии по научному обеспечению развития АПК Российской Федерации на 2011-2015 гг.

Материалы исследований используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО МГАУ им. В.П. Горячкина, РГАЗУ, Вольском военном институте тыла.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались на конференциях: Международные научно-практические конференции в ФГБОУ ВПО МГАУ им. В.П. Горячкина (Москва, 2003 - 2012 гг.); "Новые технологии в переработке и утилизации отработанных масел и смазочных материалов" (РГУ им. И.М.Губкина, Москва, 2003 г.); "Опыт, проблемы и перспективы развития технического сервиса сельскохозяйственной техники" (Минск, БГАТУ, 2004 г.); "Новые технологии и техника для ресурсосбережения и повышения производительности труда в сельскохозяйственном производстве» (ВНИИТиН, Тамбов, 2005 г.); «Проблемы разработки, производства, оценки качества и применения го-

рюче-смазочных материалов и технических средств нефтепродукгообеспечения» (25 ГосНИИ Минобороны России, Москва, 2008 г.); «Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции» -«Новые технологии и техника нового поколения для растениеводства и животноводства» (ГНУ ВНИИТиН, Тамбов, 2009 г., 2011 г.); «Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей» (ФГОУ ВПО СПбГАУ, Санкт-Петербург, 2004, 2007, 2009-2011 гг.); «Новые горючие и смазочные материалы с присадками» (ФГОУ ВПО, СПбГАУ, Санкт-Петербург, 2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 76 научных работ, в том числе 23 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, получены три патента РФ на изобретения и три патента на полезные модели.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованной литературы из 273 наименований и приложений. Работа содержит 317 страниц основного текста, 56 таблиц и 78 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности темы диссертации и изложение основных положений, выносимых на защиту.

В первой главе на основании анализа литературных данных рассмотрены вопросы влияния загрязнений в нефтепродуктах на работу двигателей и выброс токсичных веществ в атмосферу с отработавшими газами, изучена фактическая загрязненность моторных топлив для дизельных двигателей при эксплуатации сельскохозяйственной техники и проанализированы существующие методы и средства очистки топлив от механических загрязнений и эмульсионной воды. Вопросами чистоты топлив и масел занимались Г.Ф.Большаков, Г.В.Борисова, Г.С. Бродский, В.И. Волков, М.А. Григорьев, Ю.И. Дмитриев, В.А. Жужжи-ков, E.H. Жулдыбин, В Л. Зезекало, А.П. Каргошкин, В.П. Коваленко, A.C. Поляков,

A.И. Руденко, К.В. Рыбаков, A.B. Симоненко, Э.И. Удяер, З.Л. Финкельштейн и

многие другие ученые.

Дан анализ вопросам применения различных перспективных топлив из сырья биологического происхождения, способных заменить нефтяные топлива Применению биотоплив при эксплуатации автотракторных дизелей посвящены работы И.Г. Голубева, С.Н. Девянина, О.И. Жигалина, А.Н. Зазули, А.Ю. Евдокимова, Н.В. Краснощекова, С.А. Нагорнова, Е.Г. Пономарева, Г.С. Савельева,

B.Г. Спиркина, А.П. Уханова, В.Ф. Федоренко, И.Г. Фукса и многих других ученых.

В результате обобщения и анализа рассмотренных материалов сформулированы задачи, которые необходимо решил, для осуществления поставленной цели:

- провести теоретический анализ условий применения моторных топлив при эксплуатации сельскохозяйственной техники;

- теоретически обосновать систему подготовки современных и перспективных моторных топлив к применению при эксплуатации сельскохозяйственной техники;

- создать комплексы технических средств для операций с перспективным моторными топливами для использования в сельскохозяйственном производстве;

- экспериментально подтвердить работоспособность системы подготовки современных и перспективных моторных топлив, применяемых при эксплуатации сельскохозяйственной техники;

- разработать технологию очистки и обезвоживания современных и перспективных моторных топлив при их применении в сельскохозяйственном производстве;

- разработать методики определения эксплуатационных свойств перспективных моторных топлив;

- дать технико-экономическую оценку результатов исследования.

Вторая глава посвящена теоретическому обоснованию технических решений по повышению чистоты топлива при эксплуатации сельскохозяйственной техники, для чего разработаны математическая модель процесса фильтрования жидкости через пористые материалы.

Закономерности процесса фильтрования через пористую вертикальную цилиндрическую перегородку, например, полимерный материал с пористой глобулярной структурой (ПГС-полимер) получены на основании уравнения неразрывности потока, уравнения Дарси и граничных условий процесса.

Уравнение неразрывности для радиального одномерного потока в цилиндрических координатах:

-^- = 0, (1)

(Ш Я у '

где — фиктивная скорость потока (скорость фильтрования), м/с, в цилиндрическом сечении радиуса Д, м.

Дифференциальное уравнение зависимости давления потока жидкости от радиуса цилиндрического сечения, к которому приложено это давление-

ту-

где Рк -давление, Па, в цилиндрическом сечении радиуса Я, м.

Рк=с,-1пД + с2, (3)

где с, и с2 - постоянные, определяемые из граничных условий: Р —Р Р -Р

г. — _ вых ,, г _ р 'вх 'вых |„ п

1 /? 2 вых--п 1п«в„- (4)

Яви

Значения скорости потока жидкости (скорости фильтрования) на входе в цилиндрический фильтроэлемент и на выходе из него:

я»« К»

где №вки 1ГВЫХ - соответственно фиктивная скорость потока на входе в перегородку и на выходе из нее, м/с; Л„ и Рвн - соответственно наружный и внутренний радиусы перегородки, м; ц- динамическая вязкость продукта, Пас; № = РВХ- Рвых - перепад давления на фильтроэлементе, Па; Кп - коэффициент проницаемости перегородки, м2.

Коэффициент отфильтровывания частиц 1-го размера, когда все поры фильтрующего материала имеют одинаковый размер, определяется по вероятностной формуле:

„=1 -а^,. (6)

где ф. = —_ коэффициент отфильтровывания частиц /-го размера; п,а и "¡0

Л;ф- количество частиц загрязнений /'-го размера соответственно до и после фильтроэлемента, шт.; Р{>) - вероятность прохода частиц /-го размера через поры фильтроэлемента.

Задержка частиц загрязнений пористой перегородкой с учетом вероятности прохода частиц через пору в зависимости от соотношения размеров частицы с1ч и поры «/„:

Соотношение размеров поры и частицы, —: "п 1 > — 3 1 3 1 < -3

Вероятность прохода частиц ¡-го размера через пору, Рм: 0 0,75 1

В результате математической обработки получена номинальная тонкость фильтрования пористого материала, мкм: с!н = 0,144<4 '

Количество загрязнений, задержанных за время за время г в единице объема пористой перегородки, будет равно:

ЭЛ ^

/и, = — 3 дЯ

К

где с — концентрация загрязнений, г/м3.

Для описания гидродинамических процессов при фильтровании топлива через пористую перегородку уравнение Дарси представим в виде:

(8)

М кп '

Коэффициент проницаемости перегородки Кп в этом выражении зависит от степени заполнения пор загрязнениями.

Для увеличения грязеемкости фильтроэлемента целесообразно изготавливать его двухступенчатым. При отсутствии полного закупоривания пор фильтрационного материала частицами загрязнений и задержки всех частиц, размеры которых превышают требования к чистоте топлива, условие, при котором исключается проход таких частиц через фильтрационный материал, описывается соотношением между диаметром пор с1п этого материала и размерами частиц

\<1а<ач«1п. (9)

Выражение (9) позволяет определить размеры пор первой и второй ступеней фильтроэлемента. Условие равноресурсной работы двухступенчатого фильтроэлемента:

_91-, (10)

еф,(сн+Ск)ф, 0»э(Сн+Ск)(1-ф1)<Р2

где С\ и 02 - грязеемкость фильтрационного материала соответственно первой и второй ступеней, г/м2; <2фэ- пропускная способность фильтра, м /с; с.ис,-

юлСвТ \0

(7)

соответственно начальная и конечная концентрация загрязнений в рабочей жидкости, г/ м ; ф! и <р2- коэффициенты полноты очистки соответственно первой и второй ступеней.

Для обеспечения равноресурсности обеих ступеней фильтроэлемента рабочая поверхность второй ступени должна быть больше. Целесообразно выполнить ее в виде набора чечевицеобразных дисков.

После преобразований получим выражение для определения грязеемко-сти конической пористой перегородки:

--. (И)

п

где ЯУд - удельная просветность перегородки; Пкр уд - критическая величина удельной просветности, соответствующая выносу загрязнений из порового пространства, шт/м ; 5П - толщина конической перегородки, м; с1„- диаметр поры, м; р,- средняя плотность загрязнений, кг/м3; У„ - объем пор, м .

При расчетах, связанных с определением грязеемкости второй ступени фильтроэлемента, следует полученные для конической перегородки результаты умножить на 2т, где т — число чечевицеобразных дисков во второй ступени.

Решая приведенные уравнения, можно определить основные эксплуатационные характеристики второй ступени фильтроэлемента для очистки нефтепродуктов.

Подвод очищаемой жидкости можно осуществлять параллельно поверхности фильтрующего элемента, что позволит использовать при очистке продукта гидродинамический эффект и повысить тонкость очистки топлива без уменьшения размера пор фильтрующего элемента, а также увеличить ресурс его работы.

Частица загрязнений, перемещающаяся в потоке топлива, участвует в двух движениях - вдоль вертикальной поверхности пористой перегородки и параллельно оси горизонтально расположенных пор этой перегородки. Вертикальное движение частицы происходит при совместном воздействии силы, приложенной со стороны потока, и объемной силы, являющейся разностью гравитационной и архимедовой сил. Тогда после преобразований находим суммарную продольную (вертикальную) скорость частицы

Гщ, = ^ + »-ос - ^ + (12)

\фрч р фрч

где рп и рч - соответственно плотность продукта и частицы, кг/м3; <р - коэффициент лобового сопротивления движению частицы (ф = 0,1); 1¥пот и \¥ж - соответственно скорость частицы под действием силы потока и скорость ее осаждения под воздействием объемной силы, м/с; АРпр - перепад давления в вертикальном направлении, Па; г/ч - диаметр частицы, м.

Скорость движения топлива в порах равна:

^пор=-, (13)

К

где ц-динамическая вязкость продукта, Пас; и /?„- соответственно внутренний и наружный радиусы цилиндрического фильтрующего элемента, м. Если вектор суммы скоростей из выражений (12) и (13) в момент соприкосновения частицы с

нижней кромкой поры будет выше точки соприкосновения, то частица не войдет в пору, а в случае, когда этот вектор будет ниже кромки поры, частица попадет внутрь пористой перегородки. При достаточно высокой вертикальной скорости потока им будут увлекаться частицы, размеры которых значительно меньше размера поры.

Для обеспечения равномерной подачи продукта на рабочую поверхность пористой перегородки и одинакового давления на входе по всей ее высоте следует обеспечить уменьшение поперечного сечения потока поступающей на фильтроэлемент жидкости. Целесообразно осуществлять подачу жидкости во внутреннюю полость фильтроэлемента и обеспечивать сужение потока за счет установки во внутренней полости фильтроэлемента конической вставки или придания фильтроэлементу формы обратного усеченного конуса.

Обезвоживание топлива с помощью ПГС-полимеров происходит главным образом за счет коалесценции этих капель в коагулирующей перегородке. В процессе гидродинамического фильтрования некоторая часть продукта вместе с загрязнениями, не попавшими в пористую перегородку, также не поступит в эту перегородку и будет сбрасываться из внутренней полости фильтрующего элемента. Для очистки этого топлива следует предусмотреть дополнительные устройства, например, гидроциклон.^

Третья глава посвящена теоретическому обоснованию мероприятий по обеспечению операций с перспективными моторными топливами на основе растительных масел. Исследовались свойства рапсового масла (РМ), смесевого топлива- смесь РМ и дизельного топлива (ДТ), а также эфиров жирных кислот-метилового эфира рапсового масла (МЭРМ) и метилового эфира подсолнечного масла (МЭПМ). Эти операции затрудняются при работе с РМ высокой вязкостью этого продукта, а при работе с эфирами жирных кислот - высокой гигроскопичностью и склонностью к гидролизу. Кроме того, эти продукты обладают агрессивностью по отношению к некоторым конструкционным материалам.

Обводнение перспективного моторного топлива, например МЭРМ, происходит в основном при контакте с атмосферным воздухом. Количество водяных паров, попадающих в емкость (резервуар, транспортную или заправочную цистерну и т. п.) в процессе выдачи из нее продукта (при его сливе, заправке техники и т.д.) можно определить из выражения

= (14)

*а

где библ- масса атмосферной влаги, попавшей в емкость при большом дыхании, кг; Уп - объем сливаемого из емкости продукта, м ; С„ - абсолютная влажность воздуха во время слива продукта, г/м3, Рл и />„ - соответственно атмосферное давление и давление в емкости после открытия клапана, Па; Ру - парциальное давление паров продукта, равное упругости паров, Па.

Если в промежуток времени между сливом продукта из емкости и ее последующим наполнением температура воздуха понизится и его влажность уменьшится, то количество влаги, сконденсировавшейся на внутренних поверхностях емкости или на поверхности продукта, составит

(15)

где Свнал - абсолютная влажность воздуха, вытесняемого из емкости при наливе в нее МЭРМ, г/м3.

При понижении температуры воздуха в промежуток времени между разгерметизацией емкости и наливом продукта количество влаги, сконденсировавшейся на внутренних поверхностях емкости за этот промежуток, составит:

С.пор(кон) = 0,001Ксик(свп0р -Свнш), (16)

где Овпор- количество атмосферной влаги, поступившей в порожнюю емкость при ее разгерметизации, кг; Уеик- объем емкости, м3; Свпор- абсолютная влажность воздуха при его поступлении в порожнюю емкость, г/м3.

Суммарное количество влаги, попавшей в емкость при транспортно-складских операциях с МЭРМ, составляет:

= пСв6д + О кон + С,пор<„н), (17)

где п - количество больших дыханий, шт.

Из этого количества часть влаги растворится в МЭРМ, часть ее образует с ним эмульсию и будет осаждаться на дне емкости, образуя подтоварную воду, а часть останется в газовом пространстве емкости в виде паровой фазы.

Количество подтоварной воды, образовавшейся в емкости за некоторый промежуток времени, можно найти из выражения

V _ +3ц.)

' отс - / ., .5 (.

2£(Рв-Рп)(И„+М,)

.3.

где Коте - объем подтоварной воды, м ; N - количество микрокапель воды в единице объема продукта в начальный период, шт/м3; У„ - объем продукта в емкости, м ; т - продолжительность осаждения микрокапли воды, с.

Количество влаги, сконденсировавшейся из воздуха на поверхности продукта при понижении температуры, и количество свободной воды, перешедшей в продукт из растворенного состояния при его охлаждении, аналитически определить с достаточной степенью точности невозможно, так как эти процессы зависят от многих трудно поддающихся учету факторов. Приведенные закономерности, описывающие механизм обводнения МЭРМ атмосферной влагой дают неполную картину этого процесса и требуют корректировки с помощью экспериментальных данных.

Удалять из МЭРМ растворенную воду нецелесообразно, если этот продукт контактирует с воздухом, вследствие динамического равновесия между растворенной водой, находящейся в МЭРМ, и водяными парами в газовой фазе. Задача состоит в удалении из МЭРМ эмульсионной воды, оказывающей отрицательное влияние на работу двигателей. Максимальное суммарное количество влаги, способное находится в продукте в свободном состоянии, можно определить, раскрыв величины, входящие в выражение (17), приняв относительную влажность воздуха за 100%. Зависимость для прогнозирования предельно допустимого срока хранения МЭРМ, по истечении которого обводнение продукта достигнет заданной величины (например, предельно допустимой концентрации саоп):

*доп=-1п(1-—)■ (19)

а Сшах

Произведя замену -а = а и ст =сдоп, получим зависимости для прогнозирования концентрации растворенной воды в МЭРМ в зависимости от продолжительности его хранения и для определения допустимого срока хранения этого продукта:

ст=стах-(стах-с0)еа1. (20)

Поскольку МЭРМ относится к классу сложных эфиров, он способен при определенной температуре растворять ограниченное количество воды. С повышением температуры продукта растворимость в нем воды увеличивается, причем зависимость растворимости воды от температуры в общем виде может быть выражена уравнением:

18С = а-А (21)

где С - растворимость воды в продукте при данной температуре, %; Т- температура продукта, К; а и Ь- коэффициенты, определяемые экспериментально при различных температурах и рассчитанные с помощью среднеквадратичной аппроксимации:

» 1=П 1=п 1

¡=111

п ¡=1

¡=П ¡=П 1 ¿=П »

¡=111 ¡=1

Г;

1=П 1 1=П «

(22)

(23)

¡=1

где п - количество экспериментов, шт; Г, - температура продукта в 1-том эксперименте, К.

С помощью этих коэффициентов и выражения (21) можно определить содержание растворенной воды в МЭРМ при любой температуре и прогнозировать изменение содержания растворенной воды в МЭРМ при изменении температуры.

Для разработки математической модели обезвоживания МЭРМ с помощью ПГС-полимера, который имеет глобулярную структуру, предположим, что внутренняя поверхность поры состоит из фрагментов, близких к сферической форме, и рассмотрим взаимодействие капли со сферической поверхностью (рис.1).

— Топливо

Рисунок 1 — Равновесное состояние микрокапли воды на сферической поверхности гранулы ПГС-полимера: К - радиус сферической гранулы ПГС-полимера; г - радиус капли воды; © - краевой угол смачивания, град

При соприкосновении капли воды со сферической гранулой полимера устанавливается равновесие, и тогда имеет место соотношение:

dm - <j„ = <т.п cos0, (24)

где стгп, аге и ствп — межфазное натяжение соответственно на границе раздела «сферическая гранула - продукт», «сферическая гранула - вода» и «вода - продукт», Н/м; 0 - краевой угол смачивания, град.

Краевой угол смачивания характеризует свойства поверхности поры.

После адгезии капли воды свободная поверхностная энергия равна:

F = ОвЛп + arBS„, (25)

где F- свободная поверхностная энергия после адгезии, Нм; SBn = 2nR{r~ у)-площадь поверхности между каплей воды и продуктом, м2; у - высота мнимого шарового сегмента, отсекаемого от капли воды при адгезии, м; 5ге = 2пгх - площадь поверхности раздела между сферической гранулой и водой, м2; R и г - соответственно радиусы сферической гранулы и капли воды, м; х - высота шарового сегмента гранулы, охватываемого каплей воды, м. Отрыв капли от поверхности поры произойдет при условии: F^ > Fc.

На каплю при отрыве от поверхности поры действует сила, составляющими которой являются гидродинамическая силы потока и объемная силы

Fp„=jFr2±Fo\>F0rv, (26)

где Fpe3- сила, действующая на каплю, Н; Fr =(РЮ-PR)SK - гидроди-

намическая сила горизонтального ламинарного потока в пористой среде, Н; ^об = G~ А = ~Лк(Ра ~РП) ~ объемная сила, Н; G и А - соответственно гравитационная сила (сила тяжести) и выталкивающая (архимедова) сила, действующие на каплю воды сферической формы, Н; Рт иРц- соответственно давление на входе в пористую цилиндрическую перегородку и в цилиндрическом сечении^радиуса R, Па; 5К - поперечное сечение капли, осевшей на поверхности поры, м ; Q = WSex - пропускная способность пористой перегородки, м3/с; R -радиус цилиндрического сечения, в котором произошло оседание капли, м; ц -динамическая вязкость МЭРМ, Нс/м2; К„ - коэффициент проницаемости пористой перегородки, м ; W- фиктивная скорость потока продукта (скорость фильтрования) на входе в пористую перегородку, м/с; 5ВХ - площадь поверхности перегородки на входе, м ; F0Tp = (а,-<за + овп cos©) /- сила, которую надо приложить для отрыва капли от поверхности, Н; /-длина линии контакта капли воды с гранулой полимера, м.

В уравнении (26) величина объемной силы принимается со знаком « + » или «-» в зависимости от того, расположена капля воды на верхней или нижней образующей горизонтальной поры.

Скорость осаждения капли равна:

6vnPn(3vn-2vB) ' '(27)

где vn и vB - соответственно кинематическая вязкость МЭРМ и воды, м2/с; рп и р„ -соответственно плотность продукта и воды, кг/м3; dK - диаметр капли воды, м.

Чтобы продавить каплю воды через пору, надо предварительно вытеснить пленку продукта с ее поверхности, выполнив работу, равную работе адгезии, затраченной на смачивание продуктом поверхности поры, которая описывается выражением:

№-т = (Лф -Л)5„£„, (28)

где [\ и Ру - соответственно давление, необходимое для продавливания капли воды "через пору, заполненную продуктом, и пустую, Па; 5П- площадь поперечного сечения поры, м2; £п - длина поры, м.

Работу адгезии можно определить, используя уравнение Депре:

^п = О„(1 + СО50)^п/к, (29)

где /к - линия длины контакта на поверхности раздела воды и продукта по периметру поры, м.

Отсюда находим краевой угол смачивания:

© = агссо5(^-^-1). (30)

Все величины, входящие в правую часть выражения (30) можно определить экспериментально и, следовательно, найти величину краевого угла смачивания, что позволяет определить гидрофобные свойства водоотталкивающей пористой перегородки. Для задержки микрокапель воды, не успевших скоагулироваться или образовавшихся в результате повторного диспергирования, следует на пути продукта установить водоотталкивающую перегородку, изготовленную из пористого материала с гидрофобными свойствами.

Используя коагулирующую перегородку из ПГС-полимера, обладающего гидрофильными свойствами, и водоотталкивающую перегородку из пористого материала с гидрофобными свойствами, можно обеспечить достаточно высокую эффективность водоотделения при обезвоживании моторных топлив.

Операции с РМ затрудняет высокая вязкость этого продукта при низких температурах. Обеспечил, оптимальный температурный режим РМ при выдаче его из резервуара и значительно сократил, продолжительность этого процесса можно за счет интенсификации теплообмена между нагреваемой жидкостью и источником тепла, для чего целесообразно использовать локальный способ подогрева, осуществляемый местными паровыми подогревателями с нагревательными элементами трубчатого типа, снабженными экраном из материала с высокой теплопроводностью, который отделяет область интенсивного нагрева жидкости от остального объема резервуара. Равномерное распределение температур на поверхности экрана может был. достигнуто, если трубчатые нагревательные элементы разместить в фиксированных фокусах поперечного сечения экрана, выполненного в виде эллипсообразного полуовала Кассини (рис. 2), являющегося геометрическим местом точек М, для которых справедливо уравнение:

А2, (31)

где ^ и F2 - фиксированные фокусы, находящиеся от центра овала на расстоянии с, м; к — постоянная величина.

Если принять к = с4г, то в верхней точке овала кривизна равна нулю, а уравнение кривой, описывающей этот овал:

(х2 +у2)2 — 2с\х2 —у2) = Зсл. (32)

ПУ

X

Рисунок 2 - Эллипсообразный полуовал Кассини: а и Ь - соответственно горизонтальная и вертикальная полуоси овала;

с - расстояние между центром овала и фокусом; ) 0 - центр овала; /=■, и ^ - фокусы овала; М - произвольная точка на образующей овала

До начала подогрева РМ и в начальный период этого процесса оно обладает малой подвижностью, поэтому в течение первого периода подогрева теплопередача в ограниченном подэкранном пространстве осуществляется преимущественно кондукцией, т.е. путем теплопроводности, а конвективным теплообменом в этот период можно пренебречь. Теплопередача через слой РМ к экрану описывается уравнением Фурье для тел неправильной формы:

X

= (33)

где щ - тепловой поток, Вт; Хи - коэффициент теплопроводности РМ, Вт/м град; 5 - толщина слоя РМ под экраном, м; площадь экрана, м2; М - температурный напор (перепад температур) в подэкранном пространстве, град.

Поскольку толщина слоя РМ под экраном различна в разных направлениях распространения теплового потока, среднее значение этой величины описывается выражением:

5 ср=^Р1М-Р2М=к. (34)

Площадь экрана Сбудет равна:

Р = ^[\,5(а + Ь)-^аЬу, (35)

где £ - длина экрана, м; а и Ь- соответственно горизонтальная и вертикальная полуоси овала Кассини, м. Тогда

<Ь=*эД', (36)

где <7э- удельный тепловой поток (плотность теплового потока) через экран, Вт/м2;

К = ~|-^-1--полный коэффициент теплопередачи через экран, Вт/м2град.

-+ +-

«вн анар

Схема работы подогревательного устройства с экраном в виде эллипсообразного полуовала Кассини представлена на рис. 3.

Пограничный слой маловязкого РМ, образовавшийся на внешней поверхности экрана и ограниченный снизу этой поверхностью, а сверху - малоподвижным слоем масла высокой вязкости, после возникновения разрежения в подэкранном

пространстве начнет перемещаться вдоль образующей профиля экрана по направлению к зазорам между его нижней кромкой и обечайкой резервуара. Освободившееся пространство на поверхности экрана будет заполняться маслом из расположенных выше слоев более вязкого продукта, где оно нагревается. Этот процесс продолжается до опорожнения резервуара (или до остановки перекачки).

Рисунок 3 - Схема работы подогревательного устройства при выдаче РМ из резервуара: 1 - резервуар; 2 - приемная труба; 3 - экран; 4 - нагревательный элемент; 5 - подвижное (разогретое) масло; 6 - пограничный слой; 7 - малоподвижное (холодное) масло

Изготовление смесевого биотоплива требует смешения его компонентов-РМ и ДТ. Для этой цели спроектирована механическая мешалка, которая обеспечивает эффективное механическое перемешивание исходной смеси. Расчетная схема мешалки представлена на рис. 4.

Рисунок 4 - Расчетная схема мешалки с круглым якорем: Лн - наружный радиус, м, Лвн - внутренний радиус, м, а, и а2- углы, град

Рассмотрим дугу кругового кольца с наружным радиусом Я„, м, внутренним радиусом /¿вн, м, расположенную между полярными углами а, и а2 и вращающуюся вокруг оси ОУ с угловой скоростью со, с"1. Площадь элемента поверхности этой дуги будет равна:

аР = г ■ с/ср • с1г, (37)

где F- площадь дуги, м2; г - радиус-вектор, м; ф - полярный угол, град.

Сила, действующая на дугу кругового кольца:

2 /

а2 - И] Б1п2а2-8т2а] . 2 4

Мощность, затрачиваемая на вращение лопасти якорной мешалки:

соб3 а, - соб3 а, , s ---*--(со8а2 -сова,)

(39)

Для якорной мешалки, установленной в горизонтальном цилиндрическом резервуаре, целесообразно принять щ = 0 и а2 = я/2, тогда мощность будет равна

2рш2

N = с-

15

(40)

Для смешивания компонентов смесевого топлива непосредственно в потоке целесообразно использовать аппарат струйного типа, то есть устройство, в котором осуществляется процесс инжекции. Принципиальная схема струйного аппарата представлена на рис. 5.

Скорости потоков рабочего (сечение 1-1), инжектируемого (сечение 2-2) и смеси (сечение 3-3) соответственно равны:

/р1Рр Уи2Ри

;^смз =

/смЗРс

(41)

где рр, ри и рсм - плотности соответственно рабочей и инжектируемой сред и

смеси, кг/м .

I 2 )

Л__I

Рисунок 5 - Принципиальная схема струйного смесителя: А - рабочее сопло; Б - приемная камера; В - смесительная камера; Г - диффузор.

Давления в струйном смесителе равны:

п — п ^смзРсм ■ _ _ '"смЗ - Рал . 2 ' "и2 - Ри ' 2ф3

.2 >Рр1 ~Рр

рНр

(42)

2ФГ " 2ФГ

гдеррьрц и рш - давления соответственно рабочего и инжектируемого потоков перед струйным смесителем и потока смеси на выходе из диффузора, Па; фЬ ф4и ф3 - коэффициенты скорости соответственно сопла, входа в камеру смешения и диффузора. Уравнение характеристики струйного смесителя:

4Рр /смЗ

2ф2 +

Ф4>и/и2 ^ Рсм У смЗ '

. (43)

где Дрс„ = Рем-ри; Арр = Рр-Ри-перепады давлений между потоками в струйном сме-ситепе, Па; Ль/иги/см3-площади сечений 1-1, 2-2, и 3-3, м2; и - коэффициент ин-жекции (выбранные соотношения объемов рапсового масла и дизельного топлива).

Значения оптимальных соотношений между площадями сечения выхода из смесительной камеры и сечения выхода из сопла в зависимости от коэффициента инжекции:

и 0 1 2 3 4 5 6 10

/смЗ 1Ур1 ; ОПТ 1,11 3,8 7,25 11,6 16,9 23,2 30,3 66,4

Четвертая глава «Методика экспериментальных исследований» содержит методики исследования фактической загрязненности и обводненности дизельного топлива (гранулометрического состава и массового содержания механических частиц и эмульсионной воды), которые определялась путем статистической обработки результатов анализа проб топлива, отобранных из складских резервуаров и раздаточных кранов средств заправки.

Для топлив нефтяного происхождения определялись показатели, которые влияют на их эксплуатационные и экологические свойства: содержание механических загрязнений и их гранулометрический состав, содержание эмульсионной воды и фактических смол. Эти показатели влияют на абразивный и эрозионный износ деталей топливной аппаратуры двигателя, блокирование рабочих поверхностей фильтров системы питания, забивку калиброванных отверстий, нагарообразование в камере сгорания двигателя, что, в свою очередь, повышает токсичность отработавших газов.

Для перспективных моторных топлив - РМ, смесевого топлива (ДТ и РМ), МЭРМ и МЭПМ определялись показатели и свойства, характеризующие возможность использования этих продуктов в качестве моторного топлива для дизелей. К ним относятся: кинематическая вязкость, плотность, кислотность, содержание механических загрязнений и их гранулометрический состав, содержание эмульсионной воды, температура помутнения и застывания, содержание фактических смол, воздействие на конструкционные материалы, стабильность смесевого биотоплива, гигроскопичность МЭРМ и его склонность к гидролизу. Большинство контролируемых показателей определялось стандартными методами в соответствии с нормативно-технической документацией. Показатели, для определения которых отсутствуют стандартные методы, определялись по оригинальным методикам, разработанным применительно к целям исследований.

Гранулометрический состав загрязнений определялся счетным методом с помощью микроскопа МБИ-6 в пробах продукта, предварительно залитых в мерные кюветы.

Для исследования воздействия биотоплив на конструкционные материалы, наиболее широко используемые в нефтескладском и заправочном оборудовании, выбраны конструкционные стали марок Ст.З и Ст.45, сталь марки Ст. 10 с защитными бензостойкими покрытиями марок ЭП-525 и ХС-5132, алюминиевый сплав АМГ-6, маслобензостойкие резины Н068-2 и 8564/14Э. Коррозионное воздействие топлив определялось путем контакта металлических пластинок с продуктом

в течение трех часов при температуре 50°С. Оценка воздействия топлив на защитные покрытия производилось при контакте топлива и пластинок с покрытием в условиях циклического изменения температуры в интервале от -20° С до +60° С. Испытания заканчиваются после появления признаков разрушения покрытия или после 25 циклов. Воздействие биотоплив на резины определялось по изменению линейных размеров и массы образцов, помещенных в продукт.

При исследовании стабильности смесевого биотоплива в процессе продолжительного хранения для оценки гомогенности этого продукта с различным соотношением компонентов использовался показатель кинематической вязкости, так как различие в плотности компонентов невелико. Смесевое топливо помещалось в цилиндрические сосуды высотой 400 мм и выдерживалось при температуре 20°С ± 5°С в течение 30 суток, после чего производился отбор проб продукта с верхнего и нижнего уровней сосуда и определялась его вязкость.

При оценке гигроскопичности МЭРМ определялась скорость насыщения продукта водой, для этого навеска с МЭРМ и открытая емкость с водой помещались в термостат, где выдерживались при различных температурах.

Методика определения склонности МЭРМ к реакции гидролиза основана на свойстве сложных эфиров при гидролитических реакциях образовывать кислоты и спирты. Интенсивность процесса гидролиза пропорциональна кислотности продукта, определяемой потенциометрическим методом анализа.

Гидрофобные свойства влагоотделяющих перегородок оценивались по их водопроницаемости, которая характеризовалась давлением, соответствующим началу просачивания воды через перегородку. Для определения величины водопроницаемости перегородки использовался гидростатический принцип, на

водопроницаемости водоотталкивающих эффективности гидродинамического

перегородок: фильтрования:

1 - воронка; 2 - Г-образная трубка; 1 - корпус; 2 - фильтрационная

3 - кран; 4 - патрон; 5 - водочувствительная перегородка; 3 - крышка; 4 - входной

бумага; 6 - бюретка. патрубок; 5 - патрубок сброса части

топлива; 6 - выходной патрубок.

При исследовании эксплуатационных свойств ПГС-полимеров определялись тонкость и полнота фильтрования материала, удельная пропускная способность, гидравлическая характеристика, ресурс работы, изменение его массы после контактирования с очищаемым продуктом, стойкость к вымыванию компонентов, возможности регенерации для повторного использования и прочностные показатели.

Эффективность использования гидродинамического эффекта при очистке и обезвоживании дизельного топлива проверялась на изготовленной для этой цели установке (рис. 7) путем фильтрования топлива, в которое введены искусственный загрязнитель и эмульсионная вода, через фильтрующую влагоотделяющую перегородку последовательно при закрытом и открытом вентиле для сброса части продукта. В первом случае процесс осуществляется в режиме обычного фильтрования, а во втором - в режиме гидродинамического фильтрования. Эффективность гидродинамического фильтрования определялась по содержанию и гранулометрическому составу твердых загрязнений, а также по содержанию эмульсионной воды.

Лабораторные исследования фильтрующих материалов проводились на безнасосной установке (рис. 8), в бачок которой заливалось топливо и с помощью сжатого воздуха продавливалось через образец материала, закрепленный в патроне. При снятии гидравлической характеристики и определении стойкости к вымыванию компонентов фильтрующих материалов топливо было предварительно отфильтровано, а при определении тонкости, полноты фильтрования и ресурса работы фильтра - искусственно загрязнено путем введения цинковой пыли, кварцевой пыли, карбонильного железа или порошка стиракрила с концентрацией 0,05 кг/м .

Рисунок 8 - Безнасосная установка.

Прочностные показатели ПГС-полимеров исследовались путем испытания образцов материала на разрыв с помощью разрывной машины и на сжатие с

помощью пресса, а возможность регенерации - путем обратной продувки образца ПГС-полимера сжатым воздухом после достижения предельно допустимого перепада давления при определении ресурса работы материала.

Эксплуатационные свойства фильтрующих влагоотделяющих материалов определялись на безнасосной фильтрационной установке по методикам, аналогичным применявшимся при исследованиях ПГС-полимеров. Проверка прочностных показателей фильтрующих влагоотделяющих материалов производилась на разрывном стенде.

Определение теплотехнических показателей процесса подогрева РМ при изготовлении смесевого биотоплива осуществлялось на модельной лабораторной установке, изготовленной с соблюдением законов подобия гидродинамических и тепловых явлений (рис. 9) путем измерения продолжительности исследуемого процесса и температур в подэкранном пространстве, над экраном и на поверхности нагревательных элементов.

Рисунок 9 - Схема лабораторной модельной установки для исследования процесса нагрева РМ: 1 - стеклянная емкость; 2 - проницаемый экран; 3 - трубчатый подогреватель;

4 - приемная труба; 5 - шестеренный насос; 6 - мерный бак для приема рапсового масла; 7 - автотрансформатор; 8 - термопара; 9 - потенциометр.

В пятой главе приводятся результаты экспериментальных исследований и их анализ. Исследования фактической загрязненности дизельного топлива механическими частицами показали, что среднее содержание твердых загрязнений в резервуарах нефтескладов непосредственно после их налива составляет 0,0285 % (масс.), а в процессе кратковременного хранения повышается за счет поступления атмосферных и остаточных загрязнений и достигает 0,130% (масс.). Среднее содержание твердых загрязнений в дизельном топливе при заправке через топливораздаточные колонки на нефтескладах уменьшается за счет очистки установленными на них фильтрами и составляет 0,006 % (масс.), а при заправке с помощью автотопливозаправщиков, имеющих более совершенные фильтры, составляет 0,0033 % (масс.).

Проводились исследования физико-химических и эксплуатационных свойств перспективных топлив: РМ, смесевого топлива ДТ + РМ, МЭРМ, МЭПМ. При нагревании образцов РМ и смесевого топлива в перегонном аппарате АФСА происходит необратимая химическая реакция; при исследовании с помощью ИК-спектроскопии установлено наличие в продукте непредельных органических кислот с сопряженными двойными связями. При определении фракционного состава

МЭПМ и МЭРМ получены значения: температура начала кипения для этих эфиров составляет соответственно 325 и 310° С, а при отгоне 95% - 350° С.

При исследовании воздействия биотоплив на конструкционные материалы установлено, что образцы из стали Ст.З обладают стойкостью к РМ, смесевому топливу и метиловым эфирам жирных кислот. Изменений внешнего вида образцов при визуальном осмотре, а также их массы и размеров при измерении этих величин не обнаружено.

Защитное фенолалкидное покрытие обладает стойкостью к РМ и ДТ, однако в смесевом биотопливе происходит его отслаивание, а при контакте с МЭРМ и МЭПМ происходит набухание и вздутие покрытия (рис. 10).

в г

Рисунок 10 - Результаты воздействия биотоплива на защитное покрытие из фенолалкидной эмали ФА-5278 после трех циклов испытаний: а - в РМ; б - в смесевом биотопливе с содержанием РМ 50%; в - то же с содержанием РМ 75%; г - в МЭРМ

В результате контакта образцов резины с РМ, ДТ и смесевым топливом практически не изменились масса и линейные размеры образцов, а в случае контакта с эфирами - МЭРМ и МЭПМ происходит набухание образцов, увеличение массы (на 18-20%) и площади поверхности образцов (на 12-17%).

Исследования на совместимость с МЭРМ элементов топливной системы тракторов показали, что картонные детали топливного фильтра и топливопровод из поливинилхлорида после контакта в течение 30 суток не претерпели изменений, а детали, изготовленные из резины, деформировались в результате набухания и частично разрушились.

Исследовалась стабильность смесевого топлива РМ + ДТ, полученного двумя способами - механическим перемешиванием и обработкой смеси СВЧ-генератором. Установлено, что смесевое топливо с различным содержанием компонентов стабильно в течение 3-4 мес., а после 6 мес. хранения появляются незначительные изменения в кинематической вязкости в верхней и нижней точках сосуда.

При исследовании гигроскопичности МЭРМ установлено, что за первые 96 часов эксперимента происходит интенсивное насыщение МЭРМ влагой, а через 140 часов этот процесс практически прекращается (рис. 11). Результаты исследования влияния температуры на растворимость воды в МЭРМ приведены на рисунке 12.

Рисунок 11 - Зависимость обводненности „ ., „ ,

л пп» я Рисунок 12 - Зависимость обводненности

МЭРМ от продолжительности контакта 3 . ,

- -ил МЭРМ от температуры

с влагой при температуре 25° С к

80 70 60 50 40 30 20 10 0 Температура, °С

0 24 48 72 96 120 144 168 Продолжительность контакта, ч

При исследовании склонности МЭРМ к гидролизу определялась кислотность продукта при различной продолжительности его контакта с водой. Установлено, что кислотность МЭРМ при увеличении содержащейся в нем воды от 0,62 до 2,44 мг/г возрастает с 136,9 до 220,1 мг КОН/ЮО см3 что значительно превышает допустимую кислотность дизельного топлива. Это доказывает необходимость обезвоживания МЭРМ.

Лабораторные исследования прочностных свойств фильтрующих материалов проводились путем определения предельных разрушающих нагрузок при растяжении (прочность на разрыв) и при сжатии (прочность на продавли-вание). Прочность фильтрующих материалов на основе ПГС-полимеров при растяжении составила 19-21 МПа, при сжатии 6- 6,5 МПа. Абсолютная тонкость фильтрования материалами на основе ПГС-полимеров составила 10 мкм, а номинальная — 5 мкм, полнота очистки топлив 92 - 95%.

Гидравлическая характеристика образца ПГС-полимера (резорцин- формальдегид) при температуре 20 °С представлена на рис. 13.

0,35 - г— —, — -г- — — -г i

0,3- 1 4- 4 1 4

я 0,25 - —1 - 4 - - 4 - 4--

Я ¡¿ о F^ 0,2- --1 _ 4- _ 1__1 _ 4--

о „ р. л 0,15 - — — __i _ 1__1 _ 4__

s ° 2 я 0,1 - __Т _ _L _ __L _ 1__1 _ i__

й а о 0,05 - 1 ' ¡ I I 1 1 _1 1

и 0,02 0,04 0,06 0,08

Давление, МПа

Рисунок 13 - Гидравлическая характеристика образца ПГС-полимера

Оценка эффективности обезвоживания МЭРМ с помощью ПГС-полимера показала, что в статических условиях из продукта может быть адсорбировано до 8% масс, воды, а в динамических условиях-до 13,7%. Однако основной эффект достигается за счет коагулирующих свойств материала: размер капель воды на выходе из фильтрующего элемента достигает 100 мкм. Результаты определения эффективности очистки топлива от твердых загрязнений показали, что ПГС-полимеры обеспечивают номинальную тонкость очистки 5 мкм и абсолютную -10 мкм. Взаимодействие топлива с ПГС-полимером не оказывает влияния на свойства топлива и на показатели материала.

Исследование эксплуатационных свойств водоотделяющих материалов показало, что лучшими гидравлическими и гидрофобными свойствами обладает металлическая сетка 004 с фторопластовым покрытием.

Результаты исследования гидродинамического эффекта при очистке топлива на модельной установке показали, что тонкость очистки топлива повышается до 3 - 5 мкм, а ресурс работы пористой перегородки значительно увеличивается, эффективность влагоотделения при этом практически не изменяется.

Исследование эффективности локального подогрева РМ трубчатыми нагревательными элементами проводилось на модельной лабораторной установке в три этапа: 1) без экрана (рис.14 а); 2) со сплошным металлическим экраном из алюминия (рис.14 б); 3) с пористым экраном из металлической сетки в форме половины эллипсовидного овала Кассини (рис.14 в).

Рисунок 14 - Схема нагрева РМ в емкости модельной установки: а - без экрана; б - со сплошным экраном; в - с проницаемым экраном: 1 - резервуар;

2 - нагревательный элемент; 3 - сплошной экран; 4 - проницаемый экран.

Установлено, что использование локального подогревателя с проницаемым экраном снижает затраты времени на выдачу РМ в 1,7 раза по сравнению с аналогичным устройством, оборудованным сплошным экраном, и в 4 раза по сравнению с применением общего нагрева без использования экранов.

Шестая глава посвящена реализации результатов исследований и их технико-экономической оценке.

В результате проведенных исследований разработаны комплексы технических средств для предварительной подготовки моторных топлив к использованию в сельскохозяйственном производстве.

Комплекс технических средств для операций со смесевым биотопливом включает:

- резервуар для компонентов смесевого биотоплива, снабженный телескопической сливно-наливной трубой, позволяющей производить отбор продукта из верхней части резервуара (патент на полезную модель № 47 335) и

сигнализатором наполнения емкости для предотвращения перелива топлива (патент на полезную модель № 45989);

— горизонтальный резервуар для растительных масел, имеющих большую вязкость, снабженный трубчатыми паровыми нагревателями и экраном, который позволяет интенсифицировать процесс выдачи растительного масла из резервуара (патент на изобретение № 2393105);

— резервуар, оборудованный якорной мешалкой для получения смесевого топлива, и струйный смеситель, позволяющий производить смешение компонентов топлив непосредственно в процессе заправки сельскохозяйственной техники;

— двухступенчатый фильтр из пористого полимерного материала для очистки моторных топлив от механических примесей и эмульсионной воды (патент на изобретение № 2370303), обеспечивающий номинальную тонкость фильтрования 5 мкм.

Комплекс технических средств для операций с эфирами жирных кислот включает:

— адаптированные к этим продуктам средства хранения и заправки;

— устройство для очистки загрязненных и обводненных топлив (патент на изобретение № 2426578), включающее гидродинамический фильтр с фильтрующе-коагулирующей ступенью из ПГС-полимера и водоотталкивающую перегородку из металлической сетки с фторопластовым покрытием, гидроциклон для очистки сбрасываемой из гидродинамического фильтра части продукта и струйный аппарат для инжекции этого продукта в поток поступающего на очистку топлива;

Для обеспечения операций с перспективными моторными топливами использовалось также стандартное складское и заправочное оборудование, доработанное с учетом свойств смесевого биотоплива и МЭРМ. Проведенные эксплуатационные испытания макетных и натурных образцов этих технических средств показали их высокую эффективность.

Разработан также каскадный трехступенчатый гидродинамический фильтр, позволяющий эффективно очищать все виды моторных топлив.

Технико-экономическая оценка использования комплекса технических средств для предварительной подготовки моторных топлив к использованию в сельскохозяйственной технике производилась путем сравнения с показателями стандартного оборудования, используемого на топливозаправочных комплексах. Годовой экономический эффект только от одного фильтра-водоотделителя взамен штатного фильтра ФГН-30 за счет увеличения срока службы и увеличения ресурса топливной аппаратуры составит более 32300 руб., а каскадного гидродинамического фильтра — 37600 руб. без учета снижения затрат на техническое обслуживание и ремонт сельскохозяйственной техники.

Общие выводы

1. На основании анализа условий применения моторных топлив, влияния загрязненности на их эксплуатационные свойства, современных способов очистки топлив и разработанных математических моделей процессов очистки и обезвоживания топлив выбрана и теоретически обоснована схема предварительной подготовки современных и перспективных топлив к эксплуатации.

2. Разработана математическая модель фильтрования жидкости через полимерные материалы с пористо-глобулярной структурой, с использованием которой были выполнены расчеты эксплуатационных характеристик фильтров для очистки моторных топлив на основе этих материалов.

3. Получена математическая модель процесса обводнения перспективных моторных топлив, которая позволяет прогнозировать содержание эмульсионной воды в топливах в любой момент времени.

4. Разработанная математическая модель обезвоживания перспективных моторных топлив с помощью современных фильтрующих водоотделяющих материалов позволила обосновать конструкции соответствующих технических устройств, новизна технических решений защищена патентами РФ.

5. Полученная математическая модель подогрева вязких жидкостей с использованием защитного экрана позволила создать устройство для интенсификации подогрева вязких компонентов смесевого топлива, на которую получен патент РФ; эксплуатационные испытания разработанного устройства, оборудованного подогревателями и защитным проницаемым экраном, показали, что время выдачи из резервуара сокращается в 4 раза.

6. Создан комплекс технических средств, включающий фильтры из ПГС-полимера и гидродинамические фильтры с влашотделяющими сетками для очистки современных и перспективных моторных топлив от механических загрязнений и воды, резервуары для хранения перспективных моторных топлив, снабженные подогревательными устройствами, и средства для приготовления смесевого топлива.

7. Экспериментально подтверждена эффективность системы очистки с помощью фильтров с фильтроэлемеитами из ПГС-полимеров и из фильтрующих влагоот-деляющих сеток с гидрофобным покрытием; получены эксплуатационные характеристики разработанных технических средств: фильтроэлементы из ПГС-полимеров имеют тонкость очистки 5 мкм, удельную пропускную способность 0,9 дм7м2; фильтроэлемешы из гидрофобных сеток при использовании гидродинамического эффекта имеют тонкость очистки 5 мкм, полноту очистки 92 % и обеспечивают удаление воды из топлива с остаточным содержанием - не более 0,002 %.

8. Для приготовления смесевого топлива разработаны устройства: струйный смеситель и якорная мешалка; проверена эффективность использования СВЧ-генератора. Приготовление смеси с помощью якорной мешалки составило 25 мин., а с помощью СВЧ-генератора - 2 мин. Экспериментально подтверждено, что смесевое топливо на основе рапсового масла и дизельного топлива сохраняет стабильность в течение 6 мес.

9. Исследования с использованием разработанных методик определения эксплуатационных свойств перспективных моторных топлив, показали, что гигроскопичность МЭРМ составляет 2,44 мг/г, его склонность к гидролизу, определяемая по кислотности, зависит от его обводненности и достигает 220,1 мг КОН/ЮО см3, что подтверждает необходимость его обезвоживания.

10. Установлено, что конструкционные стали и алюминиевые сплавы обладают стойкостью к исследованным перспективным топливам, а бензо-стойкие покрытия разрушаются при контакте с этими продуктами; резинотехнические изделия из маслобензостойкой резины выдерживают контакт с рапсовым маслом и смесевым топливом, но при контакте с эфирами жирных ки-

слот в результате их набухания происходит увеличение массы на 18-20% и площади поверхности образцов на 12-17%.

11. Результаты проведенных исследований внедрены на ряде предприятий, использованы при выполнении НИР, входящих в план фундаментальных и приоритетных исследований Россельхозакадемии по научному обеспечению развития АПК Российской Федерации на 2011-2015 гг., и в разработке рекомендаций по обеспечению чистоты дизельного топлива при складских и заправочных операциях в сельскохозяйственном производстве, что по предварительной оценке обеспечит ожидаемый годовой экономический эффект использования системы предварительной подготовки современных и перспективных моторных топлив для сельскохозяйственной техники более 99,2 млн. руб. Основные результаты работы используются в учебном процессе нескольких вузов.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Улюкина, Е.А. Комплексная методика анализа воздуха на содержание в нем токсичных и канцерогенных веществ [Текст]/ М.Л. Насоновский, Е.А. Улюкина //Известия высших учебных заведений "Геодезия и аэрофотосъемка". - 1995. -№ 5-6. - С. 151-155.

2. Улюкина, Е.А. Результаты анализа ОГ на содержание в них основных токсичных и канцерогенных веществ при работе дизельного двигателя [Текст] / М.Л. Насоновский, Е.А. Улюкина //Известия высших учебных заведений "Геодезия и аэрофотосъемка".— 1995. -№ 5-6.-С. 156- 161.

3. Улюкина, Е.А. Эффективность регенерации отработанных нефтяных масел с помощью ПГС-полимеров [Текст] /С.С. Гусев, В.П. Коваленко, E.H. Пирогов, Е.А. Улюкина// Вестник МГАУ. Технический сервис в АПК. -2004.-№ 1.-С. 102- 107.

4. Улюкина, Е.А. Разработка гидродинамических фильтров с фильтрующими материалами из полимерных материалов [Текст] / И.Н. Леонов, В.П. Коваленко, E.H. Пирогов, Е.А. Улюкина// Вестник МГАУ. Технический сервис в АПК. — 2004. — № 1.-С. 108-111.

5. Улюкина, Е.А. Очистка нефтепродуктов и регенерация отработанных масел с помощью пористых полимеров [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина // Вестник МГАУ. Технический сервис в АПК,-2005.-№ 1,-С. 138-141.

6. Улюкина, Е.А. Современные методы утилизации нефтесодержащих отходов в сельскохозяйственном производстве [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, С.А. Нагорнов, Н.М. Лихтерова//Вестник МГАУ. Агроинжене-рия. — 2006. — № 3. — С. 91-94.

7. Улюкина, Е.А. Применение трибоэлектризаторов для очистки нефтепродуктов в сельскохозяйственном производстве [Текст] /В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, Н.Е. Кабдин, О.С. Аверьянов//Вестник МГАУ. Агроинжене-рия. — 2006. - № 3. — С. 116-117.

8. Улюкина, Е.А. Ускоренные методы контроля чистоты биотоплива для дизеля [Текст]/В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, А.Н. Приваленко, О.Н. Шайдурова, Е.А. Островский// Вестник МГАУ. Агроинженерия. - 2007. -№ 2. - С. 69 - 71.

9. Улюкина, Е.А. Использование продуктов растительного происхождения в качестве добавок к смазочным и гидравлическим маслам [Текст] /В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, H.H. Тупотилов, В.В. Остриков//Вестник МГАУ. Агроинженерия. - 2007. — № 3/1. - С. 85 - 87.

10. Улюкина, Е.А. Новые средства очистки нефтепродуктов на сельскохозяйственных предприятиях [Текст] /В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина/ЛГехника и оборудование для села. — 2007. — № 2. — С. 24 — 26.

11. Улюкина, Е.А. Разработка фильтроэлементов для очистки рабочих жидкостей в гидравлических системах сельскохозяйственной техники [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, И.А. Королев//Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Агроинженерия. - 2008. -№ 1, —С. 47-52.

12. Улюкина, Е.А. Восстановление эксплуатационных свойств фильтрующих элементов для очистки рабочих жидкостей гидравлических систем с.х. техники [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, И.А. Королев //Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Агроинженерия. - 2008. - № 3. - С. 107 - 111.

13. Улюкина, Е.А. Оборудование для получения смесевого биотоплива на основе рапсового масла [Текст] /В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, M.JI. Нассо-новский, Е.А. Островский//Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Агроинженерия.-№ 4 (29). - 2008. - С. 48 - 52.

14. Улюкина, Е.А Очистка воды для технологических и бытовых целей на предприятиях сельскохозяйственного производства [Текст] /В.П. Коваленко, В.Б. Бабко, E.H. Пирогов, Е.А. Улюкина, Ш.А. Давлетьяров//Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Агроинженерия. - 2008. - № 4. - С. 33-36.

15. Улюкина, Е.А. Взаимодействие различных видов биотоплива на основе рапсового масла с конструкционными материалами [Текст]/ Е.А. Улюкина, В.П. Коваленко, H.H. Пуляев, О.Н. Шайдурова, A.C. Буряков //Международный технико-экономический журнал. - 2010. —№ 3. — С. 88 - 91.

16. Улюкина, Е.А. Устройства для очистки автомобильных топлив и масел от механических загрязнений и воды [Текст]/ A.C. Буряков, В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, A.C. Косых, E.H. Пирогов // Международный технико-экономический журнал. - 2010. — № 3. — С. 97— 103.

17. Улюкина, Е.А. Влияние загрязнения нефтепродуктов на состояние окружающей среды при эксплуатации мобильной техники [Текст] /В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина// Международный технико-экономический журнал. -2010.-№ 5.-С. 87-90.

18. Улюкина, Е.А. Техническое обеспечение использования альтернативного биотоплива [Текст] /В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Агроинженерия. - 2010. -№ 2 (41). - С. 62 - 65.

19. Улюкина, Е.А. Эффективная очистка ТСМ [Текст] /В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина //Сельский механизатор. 2011. -№ 2. - С. 34 — 35.

20. Улюкина, Е.А. Гидродинамические фильтры-водоотделители для очистки нефтепродуктов [Текст] /С.А. Галко, Е.А. Улюкина, В.П. Коваленко,

А.Н. Воробьев, O.B. Ерохин, А.И. Косых//Международный технико-экономический журнал. - 2011. - № 2. - С. 111 - 115.

21. Улюкина, Е.А. Перспективы использования альтернативных топлив при эксплуатации сельскохозяйственной техники [Текст] / Е.А. Улюкина // Международный технико-экономический журнал. — 2011. — № 2. — С. 116 — 120.

22. Улюкина, Е.А. Исследование физико-химических свойств биотоплив на основе растительных масел [Текст] / Е.А. Улюкина, В.П. Коваленко, H.H. Пуляев, А.Н. Приваленко// Международный научный журнал. 2011.— № 4.-С.79-83.

23. Улюкина, Е.А. Современные методы очистки автомобильных топлив от механических загрязнений и воды [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, А.Н. Воробьев// Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Агроинженерия. - 2011. - № 2. -С. 21-23.

Патенты на изобретения и полезные модели

24. Резервуар для жидкостей [Текст]: пат. на полезную модель № 47335 Рос. Федерация: МПК7 B65D88/02 /Коваленко В.П., Литовченко A.B., Улюкина Е.А., Гусев С.С.- № 2005103727, заявл. 14.02.2005 г.; опубл. 27.08.2005. Бюл. № 24. - 2 с.

25. Сигнализатор наполнения емкости жидкостью [Текст]: пат. на полезную модель № 45989 Рос. Федерация: МПК7 В 65 D 90 /48/ Коваленко В.П., Литовченко A.B., Улюкина Е.А., Гусев С.С. - № 2005103728, заявл. 14.02.2005 г., опубл. 10.06. 2005. Бюл. № 16 - 2 с.

26. Фильтр для очистки жидкостей [Текст]: пат. № 2370303 Рос. Федерация: МПК7 В01 D 29/4 (2006.01)/Коваленко В.П., Пирогов E.H., Улюкина Е.А., Королев И.А., Островский Е.А, Давлетьяров Ш. А. - № 2008123496, заявл. 17.06.2008 г., опубл. 20.10.2009. Бюл. № 29 . - 8 с.

27. Горизонтальный резервуар для вязких и застывающих жидкостей [Текст]: пат. № 2393105 Рос. Федерация: МПК7 В 65 D 88 /74 (2006.01) / Кова- • ленко В.П., Улюкина Е.А., Галко С.А., Островский Е.А, Новик A.C. - № 2009104162, заявл. 10.02.2009 г., опубл. 27.06.2010. Бюл. № 18. - 7 с.

28. Устройство для очистки жидкостей [Текст]: пат. № 2426578 Рос. Федерация: МПК7 В 01D 36/00 (2006.01)/Коваленко В.П., Галко С.А, Пирогов Е.Н, Улюкина Е.А., Косых А.И., БуряковА.С.- № 2010106751, заявл. 26.02.2010 г., опубл. 20.08.2011. Бюл. № 23. - 7 с.

29. Устройство для очистки поступающего в топливный бак воздуха от пыли и влаги [Текст]: пат. на полезную модель № 110659 Рос. Федерация: МПК7 В 01 D 46 /24 (2006.01)/Коваленко В.П., Галко С.А., Улюкина Е.А., Воробьев А.Н.-№ 2011126311/05, заявл. 28.06.2011 г., опубл. 27.11.2011. Бюл. № 33. - 2 с.

Публикации в журналах и материалах конференций

30. Улюкина, Е.А. О методах и методиках отбора проб отработавших газов на содержание полициклических ароматических углеводородов [Текст] / М.Л.Насоновский, Г.Н. Макаров, Е.А. Улюкина, И.Г. Рекус//Сб. научных трудов "Совершенствование тягово-энергетических средств сельскохозяйственного назначения". М.: МИИСП. - 1992. - С. 36-41.

31. Улюкина, Е.А. О методах определения концентрации оксида серы в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания [Текст] / Е.А. Улюкина, О.С. КосяковаУ/Сб. научных трудов "Тракторы и сельскохозяйственные машины". М.: МГАУ - 1993. - С. 25 - 31.

32. Улюкина, Е.А. Газохроматографическое определение альдегидов в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания [Текст] / Е.А. Улюкина // Сб. научных трудов "Сельскохозяйственные тракторы и тракторные двигатели". М.: МГАУ - 1996. - С. 68 - 72.

33. Улюкина, Е.А. Экологические последствия выбросов в атмосферу оксидов азота. Методы определения их концентрации [Текст] / Е.А. Улюкина // Сб. научных трудов «Вопросы сельскохозяйственного производства», М.: МГАУ. - 1998.-С. 135-141.

34. Улюкина, Е.А. Устойчивое развитие сельскохозяйственного производства: Энергетические, экологические и социальные аспекты [Текст] / Е.А. Улюкина, Н.И. Турецкий //Сб. научных трудов "Электрические аппараты и электротехнологии сельского хозяйства". М.: МГАУ. - 2002. - С. 98 - 104.

35. Улюкина, Е.А. Восстановление качества нефтепродуктов с помощью ПГС-полимеров [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, С.С. Гусев, И.Н. Леонов // Сб. научных трудов межд. научно-практической конференции «Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей», СПб. -2004. - С. 74 - 82.

36. Улюкина, Е.А. Пути восстановления качества отработанных нефтяных масел в войсковых условиях [Текст] /В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина// Труды 25 ГосНИИ МО РФ, Вып. 53. - М.: Гралия М. - 2006. - С. 239 - 247.

37. Улюкина, Е.А. Новые технологии обеспечения чистоты топлив и масел на нефтескладах с.-х. предприятий [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина // Сб. научных докладов XIII межд. научно-практической конференции «Новые технологии и техника для ресурсосбережения и повышения производительности труда в с.-х. производстве», Тамбов. — 2005. — С. 430 - 438.

38. Улюкина, Е.А. Утилизация нефтеотходов с использованием электромагнитного поля [Текст] / В.П. Коваленко, С.А. Нагорнов, C.B. Романцова, Е.А. Улюкина //«Авто-грин», декабрь-январь-февраль 2005/2006. - С. 15-16.

39. Улюкина, Е.А. Использование элекгрокрекинга при переработке нефте-содержащих отходов [Текст] /В.П. Коваленко, Н.М. Лихтерова, В.Н. Торховский, Е.А. Улюкина// Авто-грин», декабрь-январь-февраль 2005/2006. - С. 16 - 17.

40. Улюкина, Е.А. Экспресс-метод контроля загрязнений рабочих жидкостей гидравлических систем [Текст] /В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, И.А. Королев, Ю.А. Холуев//Сб. научных трудов «Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей», СПб. - 2007. - С. 361 — 364.

41. Улюкина, Е.А. Очистка рабочих жидкостей в гидравлических системах тракторов и сельскохозяйственных машин [Текст] /В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, И.А. Королев, Ю.А. Холуев //Сб. научных трудов «Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей», СПб.ГАУ. - 2007. - С. 365 - 373.

42. Улюкина, Е.А. Контроль чистоты рабочих жидкостей гидравлических систем путевых машин [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, К.Я. Лесной, Ю.А. Холуев// Сб. научных трудов «Внедрение современных конструкций и передовых технологий в путевое хозяйство». М. — 2008. — С. 132 — 137.

43. Улюкина, Е.А. Применение регенерируемых фильтроэлементов для очистки топлива, масел и рабочих жидкостей при заправке мобильной техники [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, И.А. Королев // Международный технико-экономический журнал. — 2008. — № 2. - С. 5 — 10.

44. Улюкина, Е.А. Очистка компонентов смесевого биотоплива с помощью ПГС-полимеров [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, Е.А. Островский // Международный технико-экономический журнал. - 2008. - № 2. - С. 10-16.

45. Улюкина, Е.А. Коваленко В.П., Улюкина Е.А., Островский Е.А. Пути обеспечения температурного режима рапсового масла при нефтескладских операциях и приготовлении смесевого биотоплива для дизельных двигателей [Текст]/ // Международный научный журнал. - 2008. - № 2. - С. 22 - 27.

46. Улюкина, Е.А. Использование смесевого топлива в дизельных двигателях сельскохозяйственной техники [Текст] / Е.А. Улюкина, H.H. Пуляев, О.Н. Шайдурова // Международный научный журнал. - 2008. - № 2. - С. 31 - 34.

47. Улюкина, Е.А. Исследование стабильности смесевого биотоплива для дизелей при хранении [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, О.Н. Шайдурова // Международный технико-экономический журнал. — 2008. — №4.-С. 75-77.

48. Улюкина, Е.А. Проверка эффективности экспресс-метода контроля загрязненности рапсового масла и смесевого биотоплива [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, Е.А. Островский //Международный научный журнал. - 2008. - № 5. - С.58 - 60.

49. Улюкина, Е.А. Оборудование для транспортирования, хранения и заправки мобильной техники смесевым биотопливом [Текст] / В.П. Коваленко, С.А. Галко, Е.А. Улюкина, А.Н. Приваленко, Е.А. Островский //Труды 25 ГосНИИ МО РФ, М„ Вып. 54. - 2008. - С. 362 - 370.

50. Улюкина, Е.А. Регенерация фильтроэлементов из ПГС-полимеров для повторного использования при очистке нефтепродуктов [Текст]/ В.П. Коваленко, С.А. Галко, Е.А. Улюкина, Ю.А. Холуев //Труды 25 ГосНИИ МО РФ, М., Вып. 54. - 2008. - С. 487 - 494.

51. Улюкина, Е.А. Зависимость содержания растворенной воды в рапсовом метилэфире от его температуры [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина,

A.C. Буряков // Международный технико-экономический журнал. — 2009. — № 3. — С. 80-82.

52. Улюкина, Е.А. Современные методы утилизации нефтеспходов [Текст] /

B.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, Н.М. Лихтерова, С.А. Нагорнов //Химическая техника. - 2009. - №5. - С. 41 - 43.

53. Улюкина, Е.А. Обеспечение температурного режима при подогреве вязких и застывающих жидкостей [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, Е.А. Островский, С.А. Галко // Химическая техника. - 2009. - № 6. - С. 28 - 29.

54. Улкжина, Е.А. Источники попадания влаги в рапсовый метилэфир при транспортировании и хранении [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина,

A.C. Буряков //Международный научный журнал. - 2009. - № 3. - С.75 - 80.

55. Улюкина, Е.А. Совместимость конструкционных материалов с рапсовым метилэфиром [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, H.H. Пуляев, О.Н. Шайдурова, A.C. Буряков // Международный научный журнал. - 2009. -№4.-С. 42-45.

56. Улюкина, Е.А. Обеспечение чистоты рапсового метилэфира при его использовании в качестве моторного топлива [Текст]/ В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, A.C. Буряков // Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции - Новые технологии и техника нового поколения для растениеводства и животноводства. ВНИИ-ТиН. Сб. научных трудов XV межд. Научно-практической конференции, Тамбов.-2009.-С. 293-298.

57. Улюкина, Е.А. Процесс обводнения рапсового метилэфира при хранении [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, A.C. Буряков // Международный научный журнал. - 2009. -№ 3. - С. 81 - 84.

58. Улюкина, Е.А. Очистка рапсового метилэфира от механических загрязнений и воды [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, A.C. Буряков, С.А. Галко // Международный технико-экономический журнал. - 2009. - № 4. -С. 54-59.

59. Улюкина, Е.А. Механизм обезвоживания рапсового метилэфира с помощью пористых полимерных материалов (ПГС-полимеров) [Текст] /

B.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, A.C. Буряков, С.А. Галко//Международный технико-экономический журнал. — 2009. - № 4. - С. 71 - 75.

60. Улюкина, Е.А. Исследование взаимодействия метилового эфира рапсового масла с конструкционными материалами [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, H.H. Пуляев, О.Н. Шайдурова, A.C. Буряков // Международный научный журнал. - 2009. -№ 5. - С. 36 - 40.

61. Улюкина, Е.А. Экспериментальное исследование процесса взаимодействия рапсового метилэфира с водой [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, A.C. Буряков, С.А. Галко //Международный научный журнал. -2009.-№5.-С. 40-43.

62. Улюкина, Е.А. Очистка нефтесодержащих поверхностных вод на объектах системы нефтепродуктообеспечения сельскохозяйственных предприятий [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, А.Ю. Грушин, Ш.А. Давлетьяров // Международный технико-экономический журнал. - 2009. - № 5. - С. 40 — 45.

63. Улюкина, Е.А. Интенсификация процесса подогрева вязких жидкостей при выдаче с нефтескладов [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, Е.А. Островский //Сб. научных трудов Международной научно-технической конференции «Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей», СПб. - 2009. — С. 209 - 215.

64. Улюкина, Е.А. Перспективы использования водорода в качестве моторного топлива для малогабаритных тракторов [Текст] / В.П. Коваленко, М.Л. Насоновский, Е.А. Улюкина, И.И. Корнишин //Сб. научных трудов Меж-

дународной научно-технической конференции «Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей», СПб. - 2009. - С. 215 - 226.

65. Улюкина, Е.А. Особенности транспортно-складских и заправочных операций с метиловым эфиром рапсового масла [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, A.C. Буряков //Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции «Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей», СПб. - 2009. - С. 226 - 232.

66. Улюкина, Е.А. Обеспечение стабильности смесевого биотоплива для дизелей при эксплуатации сельскохозяйственной техники [Текст]/

B.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, О.Н. Шайдурова, Е.А. Островский // Сб. научных трудов Международной научно-технической конференции «Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей», СПб. — 2010. - С. 12-21.

67. Улюкина, Е.А. Взаимодействие различных видов биотоплив на основе рапсового масла с конструкционными материалами [Текст] / В.П. Коваленко,

C.Н. Девянин, Е.А. Улюкина, H.H. Пуляев, О.Н. Шайдурова //Сб. научных трудов Международной научно-технической конференции «Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей». - СПб. — 2010. — С. 21-27.

68. Улюкина, Е.А. Взаимодействие рапсового метилэфира с водой [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, С.А. Галко //Сб. научных трудов Международной научно-технической конференции «Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей». — СПб. - 2010 — С. 27 — 38.

69. Улюкина, Е.А. Обеспечение чистоты нефтепродуктов при транс-портно-складских и заправочных операциях [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина //Сб. научных трудов VI Международной научно-технической конференции «Новые горючие и смазочные материалы с присадками». — СПб. — 2010.-С. 132- 136.

70. Улюкина, Е.А. Плавающее приемное устройство для выдачи топлива из расходных емкостей [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, А.Н. Воробьев, О.В. Ерохин // Сб. научных трудов Международной научно-технической конференции «Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей». - СПб. - 2011. - С. 23 - 32.

71. Улюкина, Е.А. Устройство для защиты топливного бака от загрязнений атмосферного происхождения [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, А.Н. Воробьев // Сб. научных трудов Международной научно-технической конференции «Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей». — СПб. -2011. — С. 33 —40.

72. Улюкина, Е.А. Фильтры-водоотделители для очистки топлив для автомобилей и сельскохозяйственных машин [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, А.Н. Воробьев, А.И.Косых //Сб. научных трудов Международной научно-технической конференции «Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей». - СПб. -2011. — С. 41— 51.

73. Улюкина, Е.А. Очистка топлив для тракторов и сельскохозяйственных машин от механических загрязнений и воды [Текст]/ / В.П. Коваленко,

Е.А. Улюкина, А.Н. Воробьев //Сб. научных трудов XVI Международной науч-но-практичеекой конференции «Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции» — «Новые технологии и техника для растениеводства и животноводства», — Тамбов,- 2011. — С. 202 - 206.

74. Улюкина, Е.А. Устройства для повышения чистоты топлив в системах питания дизелей [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, А.Н. Воробьев // Сб. научных трудов XVI Международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции» - «Новые технологии и техника для растениеводства и животноводства». - Тамбов. - 2011. - С. 211 - 215.

75. Улюкина, Е.А. Свойства различных видов биотоплива на основе растительных масел [Текст] / В.П. Коваленко, Е.А. Улюкина, С.А. Нагорнов // Сб. научных трудов XVI Международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции» - «Новые технологии и техника для растениеводства и животноводства». — Тамбов. — 2011. — С. 207 — 210.

76. Улюкина, Е.А. Рекомендации по обеспечению чистоты дизельного топлива при складских и заправочных операциях в сельскохозяйственном производстве [Текст] /С.А. Нагорнов, А.Н. Зазуля, В.П.Коваленко, Е.А. Улюкина - Тамбов: Изд-во Першина Р.В. — 2011. — 37 с.

Подписано к печати 02.04.2012 Формат 60x84/16. Усл.-печ. л. 2,0 Тираж 100 экз. Заказ № 769

Отпечатано в издательском центре

ФГБОУ ВПО МГАУ

127550, Москва, Тимирязевская, 58

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и постановка задач исследования

1.1. Токсичные вещества, образующиеся при эксплуатации мобильной ^ техники.

1.2. Влияние загрязнений в нефтепродуктах на работу двигателей и ^ состояние окружающей среды при работе мобильной техники.

1.3. Классификация загрязнений в нефтепродуктах и источники их ^ появления.

1.4. Современные методы очистки топлив и масел.

1.5. Методы контроля чистоты топлив и масел.

1.6. Применение альтернативных топлив.

1.7. Способы и средства подогрева вязких и застывающих ^ жидкостей.

1.8. Оборудование для смешивания жидкостей и приготовления ^ эмульсий.

1.9. Выводы по главе и постановка задач исследования.

Глава 2. Теоретическое обоснование технических решений по повышению чистоты топлива при эксплуатации сельскохозяйственной техники

2.1. Содержание и структура теоретических исследований.

2.2. Очистка нефтяных топлив от механических загрязнений с ^ использованием ПГС-полимеров.

2.3. Обоснование применения гидродинамических фильтров.

2.4. Теоретические предпосылки процесса удаления углеводородных и ^ гетероорганических загрязнений из нефтепродуктов.

2.5. Механизм восстановления работоспособности фильтроэлементов ^ из ПГС-полимеров.

2.6. Обоснование методов контроля чистоты нефтепродуктов.

2.7. Теоретическое обоснование совершенствования устройства для снижения загрязненности топлива при выдаче его из резервуара.

2.8. Выводы по главе.

Глава 3. Теоретическое обоснование мероприятий по обеспечению операций с перспективными топливами.

3.1. Особенности транспортно-складских операций с перспективными ^ топливами на основе растительных масел.

3.2. Исследование процесса обводнения МЭРМ при транспортировании и ^ хранении.

3.3. Зависимость обводненности МЭРМ от продолжительности хранения ^^ и температуры.

3.4. Обезвоживание перспективных топлив с помощью ПГС-полимеров

3.5. Обеспечение температурного режима рапсового масла.

3.6. Теоретические основы создания устройств для смешивания ^ компонентов биотоплива.

3.7. Выводы по главе.

Глава 4. Методика экспериментальных исследований

4.1. Методика определения фактической загрязненности моторных лпо топлив.

4.2. Методики определения физико-химических показателей ^^ дизельного топлива и биотоплива на основе рапсового масла.

4.3. Методика исследований стойкости конструкционных материалов ^^ при взаимодействии с биотопливом.

4.4. Методика определения свойств ПГС-полимеров, используемых ^^ для очистки топлива.

4.5. Методика определения эксплуатационных свойств ^ влагоотделяющих перегородок.

4.6. Методика определения теплотехнических показателей при ^q^ подогреве рапсового масла.

4.7. Методика спектрального анализа моторных топлив.

4.8. Выводы по главе.

Глава 5. Результаты экспериментальных исследований

5.1. Исследование фактической загрязненности моторных топлив.

5.2. Исследование физико-химических свойств биотоплива.

5.3. Исследование совместимости биотоплив с конструкционными ^q материалами.

5.4. Исследование эксплуатационных свойств ПГС-полимеров.

5.5. Исследование эксплуатационных свойств влагоотделяющих ^^q перегородок.

5.6. Результаты исследования процесса нагрева рапсового масла.

5.7. Выводы по главе.

Глава 6. Реализация результатов исследования и их техникоэкономическая эффективность

6.1. Разработка конструкций гидродинамических фильтров.

6.2. Разработка технологического оборудования для обеспечения операций по предварительной подготовке смесевого топлива и 254 заправке им сельскохозяйственной техники.

6.3. Эксплуатационные испытания комплекса технологического оборудования для операции со смесевым топливом.

6.4. Комплекс технологического оборудования для работы с ^^ перспективными моторными топливами (МЭРМ).

6.5. Выбор технологического оборудования для операций с перспективными моторными топливами (МЭРМ).

6.6. Эксплуатационные испытания технологического оборудования для ^^ операций с перспективными моторными топливами (МЭРМ).

6.7. Технико-экономическая оценка комплексов предварительной ^уу подготовки моторных топлив к использованию.

6.8 Реализации результатов исследования.

6.9. Выводы по главе.

В Доктрине продовольственной безопасности Российской Федерации подчеркивается необходимость устойчивого развития отечественного производства продовольствия и сырья для обеспечения продовольственной независимости страны, что невозможно без высокомеханизированного сельского хозяйства. Ежегодно сельскохозяйственные предприятия России потребляют 4 млн. т дизельного топлива и 900 тыс. т автомобильных бензинов, от качества которых зависит эффективная эксплуатация сельскохозяйственной и транспортной техники.

Работоспособность двигателей в значительной степени зависит от загрязненности применяемых при их эксплуатации топлив, масел и рабочих жидкостей. Обычно негативные последствия загрязнения нефтепродуктов рассматриваются в двух аспектах - эксплуатационном, связанным с повышением износа сопряженных деталей, забивкой калиброванных отверстий и т.п., что вызывает неисправности и отказы при работе двигателей, и экономическом, связанным с увеличением затрат вследствие ухудшения качества нефтепродуктов, что приводит к повышению их расхода и зачастую делает невозможным их применение по прямому назначению. Однако имеется также экологический аспект этой проблемы.

До настоящего времени не уделялось должного внимания тому факту, что наличие загрязняющих веществ в топливах и маслах приводит к увеличению содержания токсичных веществ отработавших газах поршневых двигателей, что вызывает загрязнение атмосферного воздуха, которое отрицательно сказывается на здоровье людей, приводит к угнетению животного мира и растительности.

В работе [1] рассматриваются факторы, вызывающие образование таких выбросов. К этим факторам относятся: состав рабочей смеси; равномерность ее макроструктуры и оптимальность микроструктуры; фазовое положение процесса сгорания; химический состав нефтяных топлив. Первые три фактора зависят от технического состояния двигателя, в первую очередь - его системы питания. Химический состав топлива определяется составом исходного нефтяного сырья и не поддается корректировке в условиях эксплуатации техники. Этот фактор может быть устранен только путем замены нефтяного топлива на продукты, выделяющие при сгорании меньше токсичных веществ.

Повышением чистоты топлив и масел, применяемых при эксплуатации мобильной техники, можно существенно снизить вредное воздействие этих продуктов на окружающую среду. Поддержание необходимого уровня чистоты нефтепродуктов может осуществляться как путём предупреждения попадания в них загрязнений, так и путём очистки загрязнённых нефтепродуктов. При всей важности профилактических и защитных мероприятий по поддержанию чистоты топлив и масел, осуществление этих мероприятий не может полностью решить указанную задачу, поэтому для снижения загрязненности нефтепродуктов необходимо принимать меры восстановительного характера - производить очистку этих продуктов от загрязнений с помощью соответствующего оборудования.

Очистка нефтепродуктов от загрязнений в значительной степени влияет на рабочее состояние двигателей и обеспечивает снижение вредных выбросов при их эксплуатации, однако не исключает полностью наличие таких выбросов, поэтому актуальной задачей является замена нефтяного топлива менее токсичными продуктами. Ухудшение экологической ситуации ставит проблему поиска альтернативных видов топлива, которые не уступали бы традиционным нефтяным топливам по энергетическим и другим показателям, но имели бы более низкую токсичность продуктов сгорания, быстро разлагались бы при аварийном попадании в окружающую среду, не причиняя ей существенного вреда, и не вызывали бы резкого увеличения содержания в атмосфере диоксида углерода, являющегося причиной возникновения парникового эффекта. В настоящее время рассматривается несколько вариантов моторных топлив для двигателей внутреннего сгорания, 6 имеющих значительные экологические преимущества по сравнению с традиционными видами горючего. К ним относятся сжиженный нефтяной газ (смесь пропана и бутана), сжатый природный газ (метан), различные продукты химической переработки углеводородного сырья, продукты растительного происхождения (биотопливо). Последние виды топлив наряду с высокими экологическими показателями являются возобновляемыми источниками энергии, что также относится к их преимуществам по сравнению с другими традиционными и альтернативными топливами.

В настоящей работе рассматриваются два направления: разработка мероприятий по улучшению эксплуатационных свойств современных топлив путем снижения их загрязненности и исследование путей использования перспективных топлив с высокими экологическими показателями.

Целью работы является улучшение эксплуатационных свойств современных и перспективных моторных топлив при эксплуатации сельскохозяйственной техники путем их предварительной подготовки.

Научная концепция - обеспечение эффективной работы мобильной сельскохозяйственной техники при использовании современных и перспективных моторных топлив.

Объектом исследования являются современные и перспективные моторные топлива.

Предметом исследования являются процессы подготовки современных и перспективных моторных топлив к применению в условиях эксплуатации сельскохозяйственной техники.

Научная новизна работы: - разработана математическая модель процесса фильтрования жидкости через полимерные материалы с пористо-глобулярной структурой, позволяющая производить расчет эксплуатационных характеристик фильтров на основе этих материалов для очистки моторных топлив;

- разработана математическая модель процесса обводнения перспективных моторных топлив, позволяющая прогнозировать содержание эмульсионной воды в этих топливах в заданный момент времени; предложена математическая модель процесса обезвоживания перспективных моторных топлив с помощью современных фильтрующих водоотделяющих материалов, позволяющая обосновать конструкции соответствующих технических устройств;

- предложена математическая модель подогрева вязких жидкостей с использованием защитного экрана, позволяющая сократить время этой операции;

- дано теоретическое обоснование комплекса технических средств для предварительной подготовки современных и перспективных моторных топлив к применению при эксплуатации сельскохозяйственной техники;

- теоретически обоснованы методики оценки эксплуатационных свойств перспективных моторных топлив.

Практическая ценность работы:

- исследованы и рекомендованы новые материалы для очистки и обезвоживания современных и перспективных моторных топлив;

- обоснована технология и разработаны технические устройства для приготовления смесевых биотоплив и улучшения эксплуатационных свойств современных и перспективных моторных топлив;

- разработаны методики определения гигроскопичности и склонности к гидролизу эфиров жирных кислот;

- разработаны комплексы технических средств для складских и заправочных операций с перспективными моторными топливами.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании анализа условий применения моторных топлив, влияния загрязненности на их эксплуатационные свойства, современных способов очистки топлив и разработанных математических моделей процессов очистки и обезвоживания топлив выбрана и теоретически обоснована схема предварительной подготовки современных и перспективных топлив к эксплуатации.

2. Разработана математическая модель фильтрования жидкости через полимерные материалы с пористо-глобулярной структурой, с использованием которой были выполнены расчеты эксплуатационных характеристик фильтров для очистки моторных топлив на основе этих материалов.

3. Получена математическая модель процесса обводнения перспективных моторных топлив, которая позволяет прогнозировать содержание эмульсионной воды в топливах в любой момент времени.

4. Разработанная математическая модель обезвоживания перспективных моторных топлив с помощью современных фильтрующих водоотделяющих материалов позволила обосновать конструкции технических устройств, новизна технических решений защищена патентами РФ.

5. Полученная математическая модель подогрева вязких жидкостей с использованием защитного экрана позволила создать устройство для интенсификации подогрева вязких компонентов смесевого топлива, на которую получен патент РФ; эксплуатационные испытания разработанного устройства, оборудованного подогревателями и защитным проницаемым экраном, показали, что время выдачи из резервуара сокращается в 4 раза.

6. Создан комплекс технических средств, включающий фильтры из ПГС-полимера и гидродинамические фильтры с влагоотделяющими сетками для очистки современных и перспективных моторных топлив от механических загрязнений и воды, резервуары для хранения перспективных моторных топлив, снабженные подогревательными устройствами, и средства для приготовления смесевого топлива.

7. Экспериментально подтверждена эффективность системы очистки с помощью фильтров с фильтроэлементами из ПГС-полимеров и из фильтрующих влагоотделяющих сеток с гидрофобным покрытием; получены эксплуатационные характеристики разработанных технических средств: фильтроэлементы из ПГС-полимеров имеют тонкость очистки 5 мкм, удельную пропускную способность 0,9 дм'/м2; фильтроэлементы из гидрофобных сеток при использовании гидродинамического эффекта имеют тонкость очистки 5 мкм, полноту очистки 92 % и обеспечивают удаление воды из топлива с остаточным содержанием - не более 0,002%.

8. Для приготовления смесевого топлива разработаны устройства: струйный смеситель и якорная мешалка; проверена эффективность использования СВЧ-генератора. Приготовление смеси с помощью якорной мешалки составило 25 мин., а с помощью СВЧ-генератора — 2 мин. Экспериментально подтверждено, что смесевое топливо на основе рапсового масла и дизельного топлива сохраняет стабильность в течение 6 мес.

9. Исследования с использованием разработанных методик определения эксплуатационных свойств перспективных моторных топлив, показали, что гигроскопичность МЭРМ составляет 2,44 мг/г, его склонность к гидролизу, определяемая по кислотности, зависит от его обводненности и достигает 220,1 мг КОН/ЮО см , что подтверждает необходимость его обезвоживания.

10. Установлено, что конструкционные стали и алюминиевые сплавы обладают стойкостью к исследованным перспективным топливам, а бензостойкие покрытия разрушаются при контакте с этими продуктами; резинотехнические изделия из маслобензостойкой резины выдерживают контакт с рапсовым маслом и смесевым топливом, но при контакте с эфирами жирных кислот в результате их набухания происходит увеличение массы на 18-20% и площади поверхности образцов на 12-17%.

11. Результаты проведенных исследований внедрены на ряде предприятий, использованы при выполнении НИР, входящих в план фундаментальных и приоритетных исследований Россельхозакадемии по научному обеспечению развития АПК Российской Федерации на 2011-2015 гг., и в разработке рекомендаций по обеспечению чистоты дизельного топлива при складских и заправочных операциях в сельскохозяйственном производстве. По предварительной оценке ожидаемый годовой экономический эффект использования системы предварительной подготовки современных и перспективных моторных топлив для сельскохозяйственной техники более 99,2 млн. руб. Основные результаты работы используются в учебном процессе нескольких вузов.

1. Сафонов, A.C. Химмотология ГСМ. / Сафонов A.C., Ушаков А.И., Гришин В.В. СПб, НПИКЦ, 2007, -с. 488.

2. Грехов, Л.В. Топливная аппаратура и системы управления дизелей. Грехов Л.В., Иващенко H.A., Марков В.А. -М., Легион-Автодата, 2005, - с. 344.

3. Смайлис, В.И. Современное состояние и новые проблемы экологии дизелестроения / Двигателестроение, -1991, №1. с.3-6.

4. Серковская, Г.С. О канцерогенности нефти и нефтепродуктов. / Химия и технология топлив и масел. 1996. №1. - с.39-45.

5. Bischof, V.O.F. Zwei Online-Messkonzepte zur Physikalischen Charakterisierung Ultrafeiner Partikel in Motorabgasen am Beispiel von Dieselemissionen / Bischof V. O. F., Horn H.-G. // MTZ. 1999. -Jg. 60.-N.4.-S. 226.

6. Williams, R. L. A Review of Sampling Condition Effect on Polinuclear Aromatic Hydrocarbons (PNA) from Heavy-Duty Diesel Engines / Williams R. L., Perez J. M., Griffmg M.E. // SAE Technical Paper Series.-1985.-N. 852081. -P. 57-75.

7. Ziejewski, M. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Emissions from Plant Oil Based Alternative Fuels / Ziejewski M., Goettler H.J., Gook L.W. // SAE Technical Paper Series. 1991. -N. 911765. - P. 1-8.

8. Химическая энциклопедия, 5 т. Под редакцией Зефирова Н.С. М. БРЭ. 1995.639 с. т.4.

9. Akasaka, Y. Effects of Fuel Properties on Exhaust Emission from DI Diesel Engine / Akasaka Y., Sakurai Y. // Transactions of the JSME. Ser. B. -1997. Vol. 63. - N 607. - P. 1091-1097.

10. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух. (Издание седьмое). СПб. - 2008. - 54 с.

11. Коваленко, В.П. Автомобиль и экономия горючего. / Коваленко В.П., Карпекина Т.П., Барханаджян А.Л Ташкент: Узбекистан, - 1982. - 84с.289i

12. Каприлин, В.Н. К вопросу деформации деталей топливных насосов дизелей в процессе износа под действием остаточных поверхностных напряжений. Сб. науч. трудов ЦНИИТА. JI. - 1963. - Вып. 16. - С. 47.

13. Бахтияров, Н.И. Производство и эксплуатация прецизионных пар./ Н.И. Бахтияров, В.Е.Логинов М. - Машиностроение. - 1979. - 205 с.

14. Фомин, Ю.Я. Топливная аппаратура дизелей./Ю.Я.Фомин, Г.М. Никонов, В.Т.Ивановский. М. - Машиностроение. - 1982. - 186 с.

15. Алиев, P.A. Повышение чистоты дизельных топлив./ Р.А.Алиев, Т.Н.Митусова, Б.А.Энглин//Химия и технология топлив и масел. 1981 № 1. С. 52-54.

16. Лебедев, В.И. Повышение долговечности прецизионных деталей дизельной топливной аппаратуры./® .И. Лебедев, В. А. Ярков М. Автосельхозмаш. 1985. С. 31-33.

17. Тарасов, B.C. Повышение долговечности плунжерных пар.//Труды СИМХ. Саратов. 1969. Вып. 42. Ч. 4. С. 58 - 62.

18. Кутенев, В.Ф. и др. Экологические аспекты применения моторных масел на транспорте : в межвуз. сб. Автомобильные и тракторные двигатели. М. - Изд-во ТУ "МАМИ". - 1998. - Вып.14.- с.150-160.

19. Коваленко, В.П. Очистка нефтепродуктов от загрязнений. / Коваленко В.П., Турчанинов В.Е. М.: -Недра, - 1990. - 160 с.

20. Матвеев, A.C. Влияние загрязненности масел на работу гидроагрегатов. М.:Россельхозиздат, 1976. - 207 с.

21. Коваленко, В.П. Загрязнения и очистка нефтяных масел. М.: Химия, 1998.-302 с.

22. Удлер, Э.И. Фильтрация нефтепродуктов. Томск: Изд-во ТГУ, 1988 г.,-215 с.

23. Удлер, Э.И. Фильтрующие топливно-масляные элементы из бумаги и картона. / Удлер Э.И., Зуев В.И. Томск: Изд-во Томск, ун-та,1983.-134 с.

24. Бродский, Г.С. Фильтры и системы фильтрации для мобильных машин. М.: Горная промышленность, - 2004. - 452 с.

25. Коваленко, В.Г. Очистка нефтепродуктов от загрязнений в системе нефтепродуктообеспечения. / Коваленко В.Г., Зоря Е.И., Турчанинов В.Е. -М.: Нефть и газ, 2002. - 136 с.

26. Коваленко, В.П. Разработка системы обеспечения чистоты нефтепродуктов в сельском хозяйстве. Дисс. д.т.н. М., - 1989 г.

27. Удлер, Э.И. Повышение эффективности очистки нефтепродуктов в сельском хозяйстве средствами фильтрации. Дисс. д.т.н. Томск, 1998.

28. Григорьев, М.А. Очистка масла в двигателях внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, - 1985. - 145 с.

29. Пискарев, И.В. Фильтрационные ткани. М.: Изд. АН СССР, -1963.-190 с.

30. Коваленко, В.П. Полимерные фильтрующие материалы. // Коваленко В.П., Гаркуша И.Д., Лесной К.Я. Материально-техническое снабжение, сер. 1, 1983., - вып. 10, с.т.24-26.

31. Коваленко, В.П. Использование ПГС-полимеров для очистки жидкостей в сельскохозяйственном производстве. // Коваленко В.П., Лесной К.Я., Гусев С.С., Леонов И.Н. Вестник МГАУ, сер. «Технический сервис в АПК», вып.1, М.: 2003 г.

32. Коваленко, В.П. Средства очистки нефтепродуктов от механических загрязнений. / Коваленко В.П., Турчанинов В.Е. М., - ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ,1984,-68 с.

33. Новичков, В.М. Автоматизированные средства контроля чистоты жидкостных и газовых систем летательных аппаратов. / Новичков В.М., Новичков Б.М. Автоматизация и современные технологии. - 1996, №2. - С.2-7.

34. Новичков, В.М. Технология контроля твердой фазы загрязнений авиационного топлива. / Новичков В.М., Новичков Б.М. Автоматизация и современные технологии. 1998, - №9. - С.26-32.

35. Новичков, В.М. Экспрессный анализ дисперсных жидких систем. / Новичков В.М., Новичков Б.М., Орешенков A.B. Автоматизация и современные технологии. - 2001, - №12. - С.23-26.

36. Большаков, Г.Ф. Оптические методы определения загрязненности жидких сред. / Большаков Г.Ф., Тимофеев В.Ф., Новичков М.Н. Новосибирск, Наука, - 1984. - 158с.

37. Большаков, Г.Ф. Экспресс-методы определения загрязненности нефтепродуктов. / Большаков Г.Ф., Тимофеев В.Ф., Сибарова И.И. Л., -Химия, - 1976. - 167с.

38. ОСТ 141144-80. Промышленная чистота. Определение содержания загрязнений в жидкостях по гранулометрическому составу. Метод анализа. М., Изд. Стандартов. 1980.

39. Сапожников, В.М. Надежность и долговечность авиационных гидросистем. // В кн. «Повышение качества и надежности гидравлических и пневматических систем летательных аппаратов». М., НИАТ, - 1987. - С.5-14.

40. Новичков, Б.М. Метод автоматизированного контроля чистоты авиационных топлив для летательных аппаратов. Дисс. . к.т.н. М., - 2008. -160 с.

41. Грохольский, АЛ. Анализ методов определения механических примесей в авиационных горюче-смазочных материалах. // Грохольский A.JI. Меньшиков А.П. В кн. «Авиационные приборы, метрология и методы измерения». - Киев, КНИГА, - 1975. - С.7-10.