LUCRAREA LABORATORULUI 2
DETERMINAREA VIZCOSITĂȚII CINEMATICE ȘI A CARACTERISTICILOR DE TEMPERATURĂ A VISCOUSELOR PRODUSELOR DE ULEI
Cunoașterea metodelor de determinare a vâscozității cinematice și studierea caracteristicilor viscozității-temperaturii produselor petroliere.
ECHIPAMENTE PENTRU SECURITATEA MATERIALELOR
Viscozimetre capilare, cronometru, baie de apă, termometru, aragaz electric, tuburi de cauciuc cu macarale, pere de cauciuc, clemă, mostre de uleiuri și combustibili diesel.
Viscozitatea este conceptul de fluctuație a fluidului sau a rezistenței pe care particulele de fluid le exercită atunci când sunt deplasate sub acțiunea unei forțe externe. Viscozitatea este absolută atunci când proprietățile interne ale lichidului sunt evaluate și condiționate.
Viscozitatea absolută poate fi dinamică și cinematică.
Viscozitatea dinamică este forța de rezistență la deplasarea reciprocă a straturilor paralele de fluid relativ una față de cealaltă. Se presupune că o unitate de vâscozitate dinamică este PUAS (InS = 0,1 Pa s).
Viscozitatea cinematică este raportul dintre vâscozitatea dinamică la temperatura de determinare și densitatea sa.
Unitatea de vâscozitate cinematică - Stokes (St) - are o dimensiune de cm 2 / s. Partea sute a Stokes se numește Santastoks (cSt).
Viscozitatea afectează trecerea (debitul) carburatorilor prin jeturi. Este deosebit de important indicele de vâscozitate al motorinei. Viscozitatea combustibililor diesel este măsurată la o temperatură de 20 ° C, iar pentru diferite grade de motorină este cuprinsă între 1,8-6,0 cSt.
Cea mai importantă cerință pentru uleiuri este cerința pentru proprietăți vâscoase. Uleiurile cu vâscozitate excesiv de scăzută sunt usor presate din golul dintre părți, ceea ce duce la o uzură sporită a mașinilor și la creșterea consumului de lubrifiant. Atunci când se utilizează uleiuri cu vâscozitate ridicată, este dificil să se alimenteze uleiul în spații, ceea ce duce la o uzură intensă, precum și la creșterea consumului de energie
Din valoarea vâscozității uleiului depinde nu numai uzura părților motorului, ci și ușurința de pornire și etanșeitatea spațiului dintre piston și cilindru.
Vâscozitatea uleiurilor depinde de temperatură: cu scăderea creșterii vâscozității și cu creșterea - scăderi. Intensitatea schimbării viscozității este diferită pentru fiecare ulei la cele mai mari fluctuații posibile de temperatură nu se produc abatere excesiv de mare de la valoarea vâscozității optimă a acestora la uleiurile pot avea cerințe i schimbare mai mică a viscozității în funcție de temperatura. Modificările vâscozității uleiurilor cu modificări de temperatură sunt determinate de caracteristicile de viscozitate-temperatură.
Caracteristica cea mai simplă a vâscozității-temperatură este raportul dintre vâscozitățile (OB) luate pentru un anumit ulei la +50 și +100 ° C: OB "v50 / v100.
Cu cât OM este mai mic, cu atât mai puțin viscozitatea se modifică odată cu schimbarea temperaturii, cu atât sunt mai bune proprietățile vâscozității-temperaturii uleiului.
Raportul vâscozității (RH) se referă la caracteristicile de viscozitate și temperatură de schimbare a uleiului numai în intervalul ridicat de plus temperaturi, astfel încât caracteristica cea mai convenabilă este indicele de viscozitate (VI), fiind parametrul condițional reflectând rezultatul comparării indicilor săi de viscozitate ale uleiurilor cu două uleiuri de referință din care visco Proprietățile de temperatură ale unuia sunt luate ca 100, iar cealaltă pentru 0.
Fig. 1. Nomograma pentru determinarea indicelui de vâscozitate al uleiurilor
Indicele de vâscozitate se determină din nomograma propusă (figura 1) conform indicilor de viscozitate ai uleiului obținut anterior la o temperatură de + 100 ° C și + 50 ° C Intersecția liniilor de viscozitate corespunde indicelui de vâscozitate al uleiului.
Indicele de viscozitate rezultat trebuie să fie fixat în timpul lucrului
În funcție de transparența produsului petrol și nivelul său de vâscozitate, sunt utilizate vâscozimetre cu următoarele structuri:
- pentru a măsura vâscozitatea lichidelor transparente la temperaturi de peste 0 ° C, se utilizează vâscozimetrul HPV-1 (figura 2a);
- pentru a măsura vâscozitatea lichidelor transparente la orice temperatură - viscozimetrele VPZH-2 (fig.2, b) și VPZH-4 ale lui Pinkevich (fig.2, c);
- pentru a măsura viscozitatea fluidelor opace - un viscozimetru VNZh. Toți acești vâscozimetri sunt fabricați cu capilare diferite
Diametrul capilarului variază de la 0,34 la 5,1 mm, ceea ce corespunde unei modificări în C de la 0,003 la 30 mm2 / s2.
Pentru a determina vâscozitatea la 0 ° C și la temperaturi negative, se utilizează un termos cilindric transparent. De asemenea, este posibil să se utilizeze ochelari chimici înalți în absența dispozitivelor termostate. La temperaturi scăzute, geamul este izolat cu azbest cu fante pentru observare.
Fig.1. Viscozimetre capilare pentru determinarea vâscozității cinematice a produselor petroliere
În funcție de temperatura determinării pentru termostate se utilizează diferite lichide:
de la 50 la 100 ° C - glicerol,
de la 20 la 50 ° C - apă,
de la 0 la 20 ° C - apă cu gheață sau alcool etilic cu gheață uscată, de la -50 până la 0 ° C - un amestec de alcool etilic cu gheață uscată.
ORDINEA DE PERFORMANȚĂ
Înainte de a determina vâscozitatea combustibilului, vâscozimetrul trebuie să fie spălat și uscat. Se spală vascozimetrul de câteva ori cu benzină, apoi se spală cu apă distilată și se accelerează uscarea - acetonă.
a) Lucrați cu vascozimetrul Pyankevich (HPLC-4) sau (HPV-2)
Pentru a preleva eșantionul în vâscozimetri, pe tubul de evacuare 3 se introduce un tub de cauciuc. Apoi, după ce ați fixat genunchiul 2, întoarceți vascozimetrul și coborâți genunchiul 1 într-un vas cu ulei. Folosind o pere de cauciuc, produsul este aspirat în viscozimetru la marca M2. În acest caz, trebuie să se asigure că bulele de aer nu se formează în capilar și extinderea 4, rupte spre film. În acest moment, când nivelul uleiului atinge marcajul M2. vascozimetrul este scos din vas cu produsul petrolier și transferat rapid într-o poziție normală. Scoateți tubul de cauciuc din tubul de evacuare. Ștergeți-l afară
a genunchiului 1 și a pus pe el un tub de cauciuc. Viscozimetrul cu defalcarea produsului petrolier cu ajutorul unui trepied și suporturi este instalat într-o poziție strict verticală într-un vas termostatic pregătit anterior. În acest caz, viscozimetrul trebuie să fie fixat astfel încât expansiunea superioară 4 să fie în lichidul termostatului. În termostat setați temperatura necesară cu o precizie de ± 0,1 ° C și mențineți viscozimetrul la temperatura selectată timp de 15 minute înainte de prelevarea probelor. Pear aspirat în picioare-2 până la aproximativ 1/3 din extensia înălțimii 4. Sub presiunea propria lor greutate de lichid începe să curgă de la genunchi prin capilar 1 în picior 2. În mod similar, în momentul când nivelul lichidului ajunge la marca M1 și cronometrul este oprit atunci când atinge nivelul de lichid etichetele M2. Timpul marcat de cronometru este înregistrat.
Determinarea timpului de scurgere a lichidului prin capilar se repetă de mai multe ori. Numărul de măsurări paralele este stabilit în funcție de timpul de ieșire al lichidului; 5 măsurători cu un timp de expirare de 200 la 300 s, 4 - cu un timp de peste 600 s.
b) Lucrul cu viscozimetrul HPLC-1
Atunci când se lucrează cu vâscozimetrul HPLC-1, proba este preluată prin tubul 1 utilizând o pâlnie astfel încât să se stabilească nivelul lichidului între semnele M3 și M *. Tuburile de cauciuc se pun pe capetele tuburilor 2 și 3, prima dintre ele fiind prevăzută cu o macara și o perie de cauciuc, iar cea de-a doua cu o macara. Viscozimetru este plasat vertical într-un termostat lichid, astfel încât nivelul lichidului termostat a fost la câțiva centimetri deasupra primul semn de expansiune M1 Dacă viscozitatea 500-1000 cSt, cel puțin, supapa deschisă pe tubul 2 și desface clema de închidere pe tubul
3. Atunci când lichidele mai vâscos tubul 3 este deschis pentru prima dată, iar apoi tubul 2. scăderea în continuare a timpului măsurat în tubul 2 din marcajul M1 la M2 este necesar să se marcheze acordând în același timp atenția asupra faptului că în momentul în care nivelul lichidului se apropie de a marca M1 formată în extensia 4 nivelul de suspendare, iar în capilar nu ar exista bule de aer,
O caracteristică specială a lucrării de determinare a vâscozității cinematice a uleiului este efectuarea măsurătorilor la o temperatură de 50 ° C și 100 ° C.
Temperatura lichidului termostatat (apă sau glicerină) este setată la + 50 ± 0,1 ° C, iar timpul de expirare a uleiului din capilarul vâscozimetrului este determinat de trei ori. Apoi, măsurătorile se fac la o temperatură de 100 ° C.
Viscozitatea cinematică este determinată de următoarea formulă
unde Tt este timpul de ieșire a nivelului de produs petrolier între mărcile viscozimetrului, la temperatura produsului t <°С ], С - постоянная вискозиметра.
Rezultatele calculelor și ale calculului sunt prezentate în tabelul următor.