Pomiar temperatury zablokowania zimnego filtra

Pomiar temperatury zablokowania zimnego filtra

ZAK AD POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH
I SILNIKÓW SPALINOWYCH
ZPSiSS
WYDZIA BUDOWY MASZYN I LOTNICTWA
POLITECHNIKA RZESZOWSKA im. IGNACEGO UKASIEWICZA
Al. Powsta!ców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów, Tel: 854-31-12, Fax: 854-31-12; Tlx: 0632224 prz pl
LABORATORIUM MATERIA ÓW
EKSPLOATACYJNYCH
INSTRUKCJA LABORATORYJNA
Temat wiczenia:
POMIAR TEMPERATURY M"TNIENIA
I ZABLOKOWANIA ZIMNEGO FILTRU DLA OLEJU
NAP"DOWEGO
Pomiar temperatury m9tnienia i zablokowania zimnego filtru dla oleju nap9dowego
1. WST"P
ObniEanie temperatury cieczy, powoduje zwi9kszenie jej lepkoFci, a dla
wi9kszoFci substancji równieE g9stoFci. Zmianie ulegajG równieE inne
wAaFciwoFci. Charakter tych zmian, ma FcisAy zwiGzek z budowG zwiGzków
chemicznych wchodzGcych w skAad cieczy.
Temperatura, w której nast9puje topnienie ciaAa staAego, jest nazywana
temperaturG topnienia. Temperatura krzepni9cia i topnienia sG to wielkoFci
charakterystyczne dla czystych zwiGzków chemicznych. Substancje
o jednorodnym skAadzie chemicznym majG jednakowG temperatur9 krzepni9cia
i topnienia. ZaleEG one od ciFnienia. Z tego wzgl9du, w okreFlonych
przypadkach, ta wAaFciwoFH substancji jest podawana wraz z ciFnieniem,
w którym zostaAa zmierzona. Zjawiska krzepni9cia i topnienia sG nazywane
przemianami fazowymi.
Ciecze o duEej masie molowej, lub mieszaniny wielu zwiGzków
chemicznych, np. produkty naftowe, zachowujG si9 odmiennie. Odprowadzanie
ciepAa od takich cieczy powoduje pAynnG zmian9 ich temperatury i wAaFciwoFci.
Zwi9ksza si9 lepkoFH i g9stoFH, aE do uzyskania konsystencji ciaAa staAego,
a substancja w dalszym ciGgu jest cieczG. Przyjmuje si9, Ee temperatura
krzepni9cia takich cieczy, jest temperaturG, w której ciecz osiGgnie okreFlonG
lepkoFH (konsystencj9) i jest nazywana temperaturG pAyni9cia.
Podczas obniEania temperatury cieczy, b9dGcej roztworem ciaA staAych lub
innych cieczy, rozpuszczone substancje mogG wypadaH z roztworu w postaci
krysztaAków lub odr9bnej fazy ciekAej, tworzGc zawiesin9 lub emulsj9.
Wypadanie substancji z roztworu, nast9puje w temperaturze i w warunkach, gdy
st9Eenie tej substancji jest wi9ksze niE jej rozpuszczalnoFH. Temperatura,
w której rozpoczyna si9 wypadanie rozpuszczonej substancji z roztworu, jest
nazywana temperaturG poczGtku krystalizacji lub temperaturG m9tnienia.
Zjawisku wypadania rozpuszczonej substancji z roztworu, towarzyszy skokowa
zmiana wAaFciwoFci reologicznych roztworu. W wi9kszoFci przypadków ciecz
newtonowska przechodzi w ciecz nienewtonowskG.
Temperatury przemian
fazowych
sG waEnymi
wielkoFciami,
charakteryzujGcymi produkty naftowe i inne ciecze eksploatacyjne. OkreFlajG
one dolnG granic9, w której ciecz moEe byH jeszcze uEytkowana. Ciecz powinna
byH uEytkowana w temperaturze nieco wyEszej niE temperatura przemian
fazowych.
SchAadzanie rozpuszczalników, a takEe paliw ciekAych, obok zmian
lepkoFci powoduje w pewnej temperaturze zm9tnienie, wywoAane wydzielaniem
si9 odr9bnej fazy staAej lub ciekAej, np.: benzenu, parafiny, wody lub innych
substancji staAych. W temperaturze m9tnienia rozpuszczalnik zachowuje jeszcze
pAynnoFH, nast9puje jednak skokowa zmiana lepkoFci, utrudniona jest filtracja
i przepAyw przez szczeliny.
Laboratorium MateriaAów Eksploatacyjnych
ZAK ADU POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH I SILNIKÓW SPALINOWYCH
-2-
Pomiar temperatury m9tnienia i zablokowania zimnego filtru dla oleju nap9dowego
2. POJ"CIA
W przypadku substancji b9dGcych mieszaninG róEnych zwiGzków
chemicznych (np. rozpuszczalników naftowych) do charakteryzowania ich
wAaFciwoFci niskotemperaturowych cz9Fciej sG stosowane: temperatura
m9tnienia i temperatura pAyni9cia.
Temperatura m tnienia – jest to najwy sza temperatura, w której
przezroczysty produkt, sch adzany w sposób znormalizowany staje si
m tny, wskutek wydzielenia odr bnej fazy sta ej lub ciek ej
Zasada pomiaru temperatury m9tnienia polega na ozi9bieniu próbki
badanego produktu, do temperatury, w której pojawi si9 zm9tnienie, a nast9pnie
po dalszym schAadzaniu aE do pojawienia si9 pierwszych krysztaAów.
W metodzie oznaczania waEne jest poAoEenie zbiornika termometru. Musi on
znajdowaH si9 w pobliEu dna badanego produktu. Odczyt temperatury moEe byH
wykonywany wzrokowo lub z uEyciem odpowiednich czujników dziaAajGcych
automatycznie.
Temperatura p yni cia – jest to najni sza temperatura, w której obserwuje
si jeszcze p ynno
badanego produktu podczas jego ozi biania,
w znormalizowanych warunkach
Istnieje wiele metod oznaczania niskotemperaturowych wAaFciwoFci cieczy
eksploatacyjnych, specyficznych dla okreFlonych rodzajów tych cieczy. Metody
te najcz9Fciej modelujG rzeczywiste warunki uEytkowania tych pAynów. Do
metod takich moEna zaliczyH:
temperatur9 m9tnienia paliw silnikowych,
temperatur9 poczGtku krystalizacji paliw silnikowych,
temperatur9 poczGtku krystalizacji paliw lotniczych,
temperatur9 krystalizacji paliw lotniczych,
temperatur zablokowania zimnego filtra (oleje nap dowe i oleje
opa owe),
• temperatur9 krzepni9cia wosków naftowych i petrolatum.
•
•
•
•
•
Temperatura zblokowania zimnego filtru (CFPP) – jest to najwy sza
temperatura, w której okre lona obj to
paliwa, ch odzona
w znormalizowanych warunkach, nie przep ywa w okre lonym czasie przez
znormalizowany uk ad filtracyjny
Wyniki oznacza! otrzymane zgodnie z metodG okreFlonG w normie
europejskiej PN-EN 116: 1997 pozwalajG oszacowaH najniEszG temperatur9,
w której paliwo bez zakAóce! moEe przepAywaH przez ukAad paliwowy.
Laboratorium MateriaAów Eksploatacyjnych
ZAK ADU POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH I SILNIKÓW SPALINOWYCH
-3-
Pomiar temperatury m9tnienia i zablokowania zimnego filtru dla oleju nap9dowego
3. METODA OZNACZANIA TEMPERATURY ZABLOKOWANIA
ZIMNEGO FILTRU
Próbka paliwa, chAodzona w FciFle okreFlonych warunkach, jest zasysana
do pipety w warunkach kontrolowanego podciFnienia przez znormalizowany
filtr. Procedura jest powtarzana w trakcie chAodzenia paliwa po kaEdym
obniEeniu temperatury o 1°C, poczynajGc od temperatury pierwszego
oznaczania. Oznaczanie naleEy prowadziH tak dAugo, aE iloFH wydzielajGcych
si9 z roztworu krysztaAów parafiny spowoduje zatrzymanie lub spowolnienie
przepAywu paliwa tak, Ee czas napeAnienia pipety przekroczy 60 s lub paliwo nie
spAywa caAkowicie z powrotem do naczynia pomiarowego przed kolejnym
ozi9bieniem paliwa o 1°C.
Jako temperatur9 zablokowania zimnego filtru, przyjmuje si9 temperatur9,
w której zostaAa rozpocz9ta ostatnia filtracja.
Rys. 1. Schemat ogólny aparatu do oznaczania temperatury zablokowania zimnego
filtru
Laboratorium MateriaAów Eksploatacyjnych
ZAK ADU POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH I SILNIKÓW SPALINOWYCH
-4-
Pomiar temperatury m9tnienia i zablokowania zimnego filtru dla oleju nap9dowego
4. WYNIKI
Za wynik naleEy przyjGH temperatur9 odczytanG lub wskazanG na poczGtku
ostatniej filtracji, z dokAadnoFciG do 1°C lub zanotowaH jako temperatur9
zablokowania zimnego filtru.
5. SPRAWOZDANIE
Sprawozdanie powinno zawieraH:
• wst9p teoretyczny,
• krótki opis pomiarów,
• schemat stanowiska pomiarowego,
• wyznaczonG temperatur9 m9tnienia i zablokowania zimnego filtru
oleju nap9dowego wskazanego przez prowadzGcego,
• wnioski.
LITERATURA
[1] PodniaAo A.: Paliwa, oleje i smary w ekologicznej eksploatacji. Poradnik,
WNT, Warszawa 2002.
[2] TOTAL: PrzemysAowe Frodki smarne, Poradnik, edycja 2003.
[3] PN-EN 116.
Laboratorium MateriaAów Eksploatacyjnych
ZAK ADU POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH I SILNIKÓW SPALINOWYCH
-5-