Учебное пособие 674

личество паров для того, чтобы смесь их с окружающим воздухом могла вспыхнуть при поднесении к ней пламени. При этом топливо не загорается.

Температура вспышки позволяет судить о составе и качестве мазута. В условиях работы теплогенерирующих установок определение температуры вспышки производится для установления степени огнеопасности мазута при хранении и для определения максимально допустимой температуры его подогрева в емкостях. Эта температура должна быть на 10 и более градусов ниже температуры вспышки. Определение температуры вспышки мазутов осуществляется в приборах открытого типа.

4.3. Описание установки и методика проведения опыта

Определение температуры вспышки мазутов марки № 40÷200 производят в открытом тигле согласно [3,9].

Установка состоит из штатива для термометра, зажима с кольцом для подвески тигля, газовой горелки для подогрева песочной бани, стального тигля с пробой мазута, песочной стальной бани полушаровидной формы, ртутного термометра с ценой деления 1°С со шкалой до 200°С для замера температуры мазута.

Тигель промывают бензином, просушивают, затем подогревают над пламенем газовой горелки, охлаждают до температуры 15-25°С и ставят в баню с прокаленным песком так, чтобы песок был на высоте около 12 мм от края тигля, а между дном тигля и дном бани был слой песка толщиной 5-8 мм. Наливают в тигель мазут на 1 2 мм ниже кромки тигля. Баню с тиглем

устанавливают в кольцо штатива, который затем ставят в затемненное место лаборатории, где отсутствует заметное движение воздуха. В тигле с мазутом устанавливают строго в вертикальном положении термометр. Ртутный шарик должен находиться в центре тигля на равном расстоянии от дна тигля и уровня мазута. Собранный прибор окружают металлическим щитом. Баню накрывают пламенем горелки так, чтобы топливо нагревалось со скоростью 10°С/мин. За 40°С до ожидаемой температуры вспышки скорость нагрева уменьшают до 4°С/мин, а за 10°С до ожидаемой температуры проводят медленно по краю тигля на расстоянии 10-14 мм от поверхности пламенем зажигательного приспособления. Длина пламени должна быть 3-4 мм. Время продвижения пламени от одной стороны тигля до другой — 2-3 сек. Испытание на зажигание повторяют через каждые 2°С подъема температуры. За температуру вспышки принимают температуру, которая фиксируется при появлении первого синего пламени над частью или над всей поверхностью испытуемого топлива. Расстояние между двумя параллельными определениями температуры вспышки не должно превышать 40°С при значениях до 150°С и 6°С при значениях свыше 150°С.

11

4.4. Техника безопасности

При проведении данной работы студент использует горючие вещества. Промывание тигля бензином производится в вытяжном шкафу при отсутствии каких-либо источников огня при температуре не выше 30°С. Отработанный бензин сливается в специальное металлическое ведерко с крышкой.

Зажигание газовой горелки производится только в присутствии лаборанта и с его разрешения, после проверки правильности заливки мазута в тигель. Опорожнение тигля после проведения опыта производится в специально отведенное металлическое ведерко с крышкой и только после охлаждения тигля и песочной бани до температуры около 30°С.

Запрещается производить лабораторную работу в отсутствии лаборанта.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ

ЗАСТЫВАНИЯ ТОПОЧНОГО МАЗУТА

5.1. Задание

а) определение максимальной температуры застывания топочного ма-

зута;

б) сравнение результатов с табличными данными; в) составление отчета по работе.

5.2. Краткие теоретические сведения

Температура застывания является одной из главных характеристик жидкого топлива. Максимальной температурой застывания называется температура, при которой исследуемое топливо в условиях опыта застывает настолько, что при наклоне пробирки с топливом под углом 45° уровень топлива в ней остается неподвижным в течение 1 мин. Потеря подвижности топлива с понижением его температуры происходит вследствие выделения и кристаллизации растворенных в нем твердых углеводородов.

5.3. Описание установки и методика проведения опыта

Установка состоит из конической колбы с корковой пробкой и вставленным в нее термометром, водяной бани, 3-4-х пробирок длиной 160±1 мм внутренним диаметром 30±1 мм с корковыми пробками и вставленными в них термометрами. Готовится водяная баня с температурой воды 52° С, прямоугольная емкость со льдом, электроплитка. Определение температуры застывания мазута проводят по методике, принятой в [3].

12

Обезвоженный мазут в количестве 100-120 мл наливают в коническую колбу, закрывают ее корковой пробкой с вставленным термометром и погружают в кипящую водяную баню, взбалтывая содержимое колбы. Нагретую до 95-97 °С колбу с мазутом вынимают из бани, вытирают горло колбы от капель воды. Топливо разливают в три-четыре пробирки до нанесения на пробирки несмываемых кольцевых меток. Метки наносятся на расстоянии 40 мм от дна пробирки. Каждую пробирку плотно закрывают корковой пробкой с термометром. Резервуар термометра должен находиться на расстоянии 10-15 мм от дна пробирки. Пробирки с горячим мазутом погружают в сосуд с охлаждающей смесью с t = -5 °C. Охлажденные до 0°С пробирки с мазутом вынимают из охлаждающей смеси и погружают в водяную баню с t=52 °C и выдерживают до тех пор, пока топливо не нагреется до 50 °С. Затем пробирку помещают в сосуд с охладительной смесью, температуру которой устанавливают на 5°С ниже намеченной для определения температуры застывания. Когда топливо в пробирке достигает температуры, намеченной для определения застывания, прибор наклоняют под углом 45 °С и, не вынимая из охлажденной смеси, держат в таком положении в течение 1 мин. После этого наблюдают за мениском. Если в этом случае мениск не сместился, то третью пробирку охлаждают до температуры на 2 °С выше и т. д.

За результат анализа принимают температуру, при которой мениск мазута остается неподвижным, а при повторении испытания при температуре на 2 °С выше он двигается. Проводят два параллельных испытания. Расхождения между этими испытаниями не должны превышать 2 °С.

5.3. Техника безопасности

При проведении данной работы студент использует электронагревательные приборы, включение и выключение которых запрещается без разрешения преподавателя.

Колбу с горячим мазутом необходимо брать асбестовым полотенцем. Охлаждающие смеси, содержащие бензин, спирт-сырец, лигроин и керосин, следует приготовлять в вытяжном шкафу при отсутствии источников огня и температуре в вытяжном шкафу не выше 30 °С.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Делягин, Г. Н. Теплогенерирующие установки: учебник для вузов / Г. Н. Делягин [и др.]. – М.: Бастет, 2010. – 624 с.

2.Энергетическое топливо СССР (ископаемые угли, горючие сланцы, торф, мазут и горючий газ): справочник / В. C. Вдовиченко, М. И. Мартынова, Н. В. Новицкий, Г. Д. Юшина. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 184 с.

3.Авдеева, А. А. Контроль топлива на электростанциях / А. А. Авдеева, Б. С. Белосельский, М. П. Краснов. – М.: Энергия, 1973. – 384 с.

13

4.ГОСТ 17070-2014 Угли. Термины и определения.

5.ГОСТ 8719-90 Угли бурые, каменные и антрацит. Метод определения гигроскопической влаги.

6.ГОСТ 11014-2001 Угли бурые, каменные, антрацит и горючие сланцы. Ускоренные методы определения влаги.

7.ГОСТ Р 55661-2013 (ИСО 1171:2010). Топливо твердое минеральное. Определение зольности.

8.ГОСТ Р 55660-2013. Топливо твердое минеральное. Определение выхода летучих веществ.

9.ГОСТ 4333-2014 (ISO 2592:2000). Нефтепродукты. Методы определения температур вспышки и воспламенения в открытом тигле.

14

ТЕХНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТВЕРДОГО И ЖИДКОГО ТОПЛИВА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Теплогенерирующие установки»

для студентов направления подготовки

13.03.01«Теплоэнергетика и теплотехника» (профиль «Проектирование

истроительство городских систем энергоснабжения»)

всех форм обучения

Составители:

Курносов Александр Тимофеевич Китаев Дмитрий Николаевич

Печатается в авторской редакции

Подписано в печать 02.06.2021.

Формат 60х84 1/16. Бумага для множительных аппаратов. Уч.-изд. л. 0,9. Усл. печ. л. 0,8. Тираж 56 экз. Заказ № 114.

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский проспект, 14

Участок оперативной полиграфии издательства ВГТУ 394026 Воронеж, Московский проспект, 14

15