на главнуюneftbiz
Горизонтальное многоуровневое меню

Статьи обзоры

24.02.2014 : Борьба за октановое число или некоторые вопросы применения кавитационных устройств при добавлении присадок ММА и МТБЭ в прямогонные и товарные бензины.

            В борьбе за октановые числа при производстве бензинов нам постоянно приходиться сталкиваться с неизменно возрастающей стоимостью высокооктановых компонентов и сырья. И в этой нескончаемой битве за каждый рубль мы предлагаем Вам рассмотреть возможность использования гидродинамического квитанционного смесителя.

            Для того что бы правильно и полно рассуждать о достоинствах и недостатках таких устройств, нам необходимо получить первоначальные знания о процессах, происходящих внутри смесителя и как эти процессы могут влиять на качественное смешивание, а следовательно, и уменьшать расход присадок, сводя его уровень до оптимального.

            Явление кавитации уже давно и вполне полно изучено нашей наукой и представляет собой образование в капельной жидкости полостей заполненных паром, газом или их смесью (так называемых каверн или кавитационных пузырьков). 

            Самый простой способ смешения - это налив в ёмкость расчётного количества октаноповышающей присадки (N - метиланилин технический или МТБЭ), добавление требуемого количество улучшаемого бензина (прямогонный бензин) и перекачивание смеси  насосом на «круг». Производится три - четыре оборота объёма и дело закончено. 

            Преимущество этого способа является простота; практически не требуется материальные затраты.

            Существенным недостатком данного способа являются следующие моменты:

1.      Неравномерное распределение присадки в улучшаемом сырье и, как следствие, невозможность получить расчетное значение октанового числа в готовом продукте;

2.      Большие временные и энергетические затраты (время работы насоса для трёх - четырехкратного перекачивания);

3.      Увеличенная себестоимость готового продукта (так как мы уверены, что вы будете производить продукт соответствующего качества, и будете вынуждены добавлять сверх расчёта дорогостоящие компоненты).

Следующим  по эффективности способом мы считаем подачу присадки в всасывающий патрубок насоса, в котором из-за имеющегося разряжения создаётся естественная тяга жидкости. Патрубок, через который подаётся присадка, должен быть вварен в основную подающую магистраль насоса под углом 35...40 градусов к оси магистрали. При этом на рабочем колесе насоса происходит интенсивное смешивание введённой присадки с бензином. Этот способ можно считать достаточным, но даже и он не даёт Вам полного смешивания, при котором присадка  «отдаёт» Вам всё, за что Вы заплатили.

Преимущество этого способа является более качественное смешивание присадки (ММА, МТБЭ), и, как результат, приближение к расчётным значениям ожидаемых октановых чисел готового продукта (бензина).

Недостаток - неполное смешивание, невозможность получения совершенно однородной массы бензина, и вследствие чего происходит неиспользование всего октанового потенциала присадки (ММА (монометиланилин)  или МТБЭ (эфир метил-трет-бутиловый).

По нашему мнению, для полной отдачи и получения качественной однородной смеси готового бензина необходимо осуществлять смешение в проточном трубопроводе с встроенными смесителями. К устройствам, реализующим данный метод, относятся проточные гидродинамические смесители (ПГС).

Они позволяют получать гомогенные составы готовых бензинов, добываемых в процессе смешивания по непрерывному циклу с высокой производительностью. Отличительной особенностью ПГС является обеспечение многократного изменения направления линий тока смешиваемых компонентов (монометиланилин, МТБЭ, прямогонный бензин). Экономическая эффективность ПГС обусловлена малой металлоёмкостью оборудования и невысокими затратами на их обслуживание.

            Для эффективной работы мы рекомендуем проточный гидродинамический смеситель, состоящий из нескольких элементов для создания турбулентности в потоке жидкости и представляющий собой трехступенчатый гидродинамический генератор кавитации. Его схема показана на рис.1.

                                Рисунок №1

 

Схема проточного гидродинамического смесителя

1-входной патрубок; 2,3-диск с отверстиями круглой формы; 4-рабочая камера;5-конфузор; 6-винт; 7-спиральные направляющие; 8-рабочая камера; 9-диффузор; 10,11-диск с отверстиями круглой формы; 12-выходной патрубок; 13-втулка; 14-корпус.

Принцип работы вышеуказанного смесителя:

            Обрабатываемая смесь бензина и октаноповышающих присадок (ММА, МТБЭ), подается под давлением через входной патрубок (1), проходит через круглые отверстия (2) диска (3), попадает в рабочую камеру (4), образованную конфузором (5). При прохождении жидкости через отверстия (2) в её потоке возникают вихреобразования, отрывные течения и кавитация. При выходе из отверстий (2) в рабочей камере (4) происходит перемешивание потоков жидкости. Поток жидкости ускоряется в рабочей камере (4) и подводится к винту (6). Спиральные направляющие (7) создают сдвиговые усилия в потоке жидкости, срыв вихрей при обтекании верхней части потока жидкости спиральной навивки и её турбулизации. Закрученный поток жидкости выходит в рабочую камеру (8). Закрученный вихреобразный поток жидкости теряет скорость в рабочей камере (8), образованной диффузором (9). При резком увеличении проходного сечения и вихревом характере тока жидкости, возникают условия для возникновения и роста кавитационных пузырьков. Затем поток жидкости проходит через круглые отверстия (10) диска (11) и направляется к выходному патрубку (12). Винт (6) неподвижно установлен во втулке (13). Все детали устройства установлены в корпусе (14).

Полноразмерная трехмерная модель ПГС, с потоком  бензина смешанного с присадками в смесителе. На рис. 2 представлен пример расчета линий тока жидкости в ПГС.

                                         Рисунок №2.  Линии тока жидкости в ПГС

 

Расход жидкости регулировался объемным насосом марки НМШГ 20-25-14/10,  измерения давления и расхода жидкости производились при помощи манометров МТ - 100 и счетчика жидкости ППТ - 32/6,4.

 

 

Рис. 3. Напорно-расходная зависимость ПГС

1-экспериментальные данные (точки); 2-расчётные данные (сплошная линия)

Погрешность расчета напорно-расходных параметров ПГС составляет в среднем 10%  по сравнению с экспериментальными данными (рис. 3).

Для определения эффективности работы смесителя измеряется интенсивность кавитации при помощи кавитометра марки IC-4D в потоке бензина на выходе из отверстий одинакового диаметра в диске. Количество отверстий в диске изменяли от 6 до 16, диаметр отверстий менялся от 2 до 6 мм.

Гидродинамическое число кавитации определяли, используя формулу:

C = (Pвых - Pнас.пара)/(ρVвых2/2),

где: С - гидродинамическое число кавитации, Рвых - давление на выходе из каналов, Рнас. пара - давление насыщенных водяных паров при температуре 25о  С, Vвых - скорость потока жидкости на выходе из каналов ПГС.

Результаты расчетов числа кавитации, скорости, площади проходного сечения канала представлены на рис. 4.

 

 

 

Рисунок №4.

График расчетных зависимостей числа кавитации (С) от скорости (V) и диаметра отверстий в диске: 1 - Ø 2мм; 2 - Ø 3мм; 3 - Ø 4мм; 4 - Ø 5мм; 5 - Ø 6мм.

На основании проведенных расчетов течения потока жидкости (бензина) в элементах ПГС были определены зависимости числа кавитации от скорости течения жидкости (бензина). При интервале скорости течения V = 21 - 26 (м/с) наблюдается локальные максимумы числа кавитации (рис. 4). Можно сделать вывод, что вихревые эффекты, которые проявляются при данных скоростях, зависят от геометрических параметров смесителя.

            Основываясь на вышеизложенном, можно с полной уверенностью сказать, что в процессе получения смесевых бензинов при использовании ПГС  мы имеем однородную гомогенную смесь, где высокооктановые компоненты полностью «отдаются». При этом прирост октанового числа может быть выше в пределах от 1 до 2- х единиц, по сравнению с вышеописанными методами смешения.

 

назад



Всемирная Топливная Хартия

От имени автопроизводителей со всего мира, Комитет по всемирной топливной хартии рад представить новейшую редакцию Всемирной топливной хартии. Прилагаемая редакция Хартии включает новую Категорию 4, определяющая топлива, которые сводят до минимума выбросы из всех типов автомобилей на дорогах и позволяют внедрять новые автомобильные технологии.



 

Контакты

Расчет жд тарифа онлайн

Расчет Ж/Д тарифа онлайн

Расчет растояния между городами

октановый калькулятор

Бензиновый калькулятор

 

 

VK Neftbiz
     

 

© 2002-2014 Neftbiz Правовая информация

  +7 8442 50 11 04, Email

НОВОСТИ

Новостной слайдер | pcvector.net

 

Яндекс.Метрика